Arduino Mega 8x8x8 RGB LED kocka: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Dakle, želite izgraditi 8x8x8 RGB LED kocku

Već sam se neko vrijeme igrao s elektronikom i Arduinom, uključujući izgradnju kontrolera prekidača za velika pojačala za moj automobil i suca iz Pinewood Derbyja sa šest traka za našu grupu izviđača.

Tako sam bio zaintrigiran, a zatim sam se navukao kada sam pronašao sjajnu web lokaciju Kevina Darraha s njegovim detaljnim objašnjenjima i video zapisima.

Međutim, bilo je nekoliko područja njegove izgradnje za koje sam mislio da ih mogu poboljšati.

Sa pozitivne strane:

• Kevinova detaljna objašnjenja Arduino koda potrebna za ovaj složeni program pojednostavila su stranu kodiranja konstrukcije.
• Podržavam Kevinovu upotrebu pojedinačnih tranzistora za pogon svake od 192 katode. Iako ovo zahtijeva hardverski dizajn bogat komponentama, on vam omogućava da snažno pogonite svaku LED lampicu bez rizika od preopterećenja jednog upravljačkog čipa koji upravlja sa 8 (ili više) LED dioda.

Oblasti koje sam želio poboljšati:

• Mora postojati bolji način izgradnje same kocke, plus postoji više od 2000 lemnih spojeva u 8x8x8 RGB mladuncu, a ako bi netko propao/slomio se u sredini, bilo bi skoro nemoguće pristupiti i popraviti
• Svo to ožičenje !!!! Imao sam iskustva u projektiranju PCB -a u prošlosti s ciljem izgradnje jednog PCB -a koji će ugostiti značajan broj potrebnih komponenti i samu kocku

Daljnje pretraživanje otkrilo je daljnje dizajne kockica iz kojih sam preuzeo druga područja inspiracije.

Nick Schulze je izgradio prekrasan primjer note, iako s jednostavnijim hardverskim pristupom STP16 i 32 -bitnim chipKIT UNO. Više sam iskoristio njegov dizajn kocke nego Kevinov.

SuperTech-IT se fokusirao na pojednostavljenje hardverske strane s jednim pristupom na PCB-u integrirajući i proširujući i Kevinov i Nickov pristup programiranja s naglaskom na uklanjanju svih ožičenja.

Tako je plan postavljen. Koristeći Kevinovu shemu, strukturu Nickove kocke, dizajnirajte jednu PCB ploču i razvijte rješenje za pojednostavljenje izrade i jačanje same kocke.

Korak 1: Sve te LED diode

8x8x8 = 512 RGB LED dioda. eBay je vaš prijatelj ovdje i kupio sam 1000 od kineskog dobavljača.

Dizajn koji sam odabrao koristi 5 mm zajedničke anodne RGB LED - tako da svaka LED ima katodnu (negativnu) žicu za svaku od tri primarne boje (crvenu/zelenu/plavu) i jednu anodnu (pozitivnu) žicu koja je zajednička za svaku od boje.

Testiranje LED dioda

Iako jeftino, malo sam brinuo o kvaliteti. Posljednja stvar koju želite pronaći dud LED u sredini kocke pa sam krenuo s testiranjem svake od 512 LED dioda koje bih koristio.

Da bih pojednostavio pristup, dizajnirao sam malu ploču i jednostavan Arduino program koji će pokretati dvije LED diode crveno> zeleno> plavo pojedinačno, a zatim sve uključiti za bijelo pritiskom na dugme.

Jedna bi LED dioda djelovala kao zajednička referenca za sve ostale kako bi se osiguralo da su sve LED diode zajedničkog osvjetljenja.

Jednom kada se uhvatite guranja LED -a u ploču, pritiskanja gumba i gledanja LED -a kako treperi kroz boje, ne treba predugo pregledati svih 512. Osim toga, nisam našao nijedan nedostatak i bio sam veoma zadovoljan kvalitetom LED dioda.

Odabir vrijednosti otpornika koji ograničavaju struju

Dok je matična ploča vani, dobro je vrijeme za testiranje i validaciju otpornika za ograničavanje struje LED -a koje ćete morati koristiti. Postoji mnogo kalkulatora koji vam pomažu u odabiru prave vrijednosti, a ona neće biti ista za sve boje (crvena će gotovo sigurno imati različite zahtjeve od zelene i plave).

Jedno ključno područje na koje treba obratiti pažnju je ukupna bijela boja koju LED emitira kada su uključene sve RGB boje. Možete uravnotežiti vrijednost otpornika kako biste dobili čistu bijelu boju unutar trenutnih granica LED -a.

Korak 2: Pojednostavljivanje izrade kocke

Šablona za izradu svake kriške 8x8

Na izgradnju kocke ove složenosti ne treba olako gledati. To će zahtijevati značajna ulaganja vašeg vremena.

Pristup koji sam osmislio pojednostavio je lemljenje svakog okomitog "kriška" kocke 8x8 u jednom događaju, za razliku od izgradnje linija od 8 LED -ova za redom i zatim lemljenja 8 njih zajedno u zasebnoj operaciji.

Za ovaj pristup trebat će vam šablon, a malo vremena uloženo ovdje donosi kasnije velike koristi.

Gornja slika prikazuje jednostavnost ovog dizajna.

• Koristio sam nekih 18 mm x 12 mm mekog drveta nabavljenog u lokalnoj trgovini željeza.
• Izbušene rupe 8 x 5 mm na sredini stranice od 18 mm, razmaknute 30 mm na 8 dužina, što omogućava dodatnu dužinu od 50 mm na svakom kraju.
• Upotrijebite dvije duljine drva sa svake strane i pričvrstite ovih 8 izbušenih dijelova pazeći da budu međusobno paralelni i točno 30 mm razmaknuti.
• Ja bih savjetovao da upotrijebite malo ljepila za drvo pored eksera/vijka kada ih pričvršćujete zajedno. Ne želite da se ovaj šablon savije.
• Na gornjem i donjem kraju šablona postavio sam drugu dužinu i stavio tri mala eksera/igle u ploču sa svakom kolonom rupa za LED diode. Središnji je točno u liniji, a druga dva udaljena 5 mm sa svake strane. Koristit ćemo ove eksere za pričvršćivanje ravnih duljina žice koja se koristi za oblikovanje kocke - više kasnije.
• Primijetićete na slikama iznad druge dužine drveta pod malim uglom u odnosu na ostale. Ovo će kasnije biti važno jer ćemo naše strukturne žice presjeći u skladu s ovim kutom što će znatno pojednostaviti pozicioniranje svake od ovih okomitih kriški u PCB kasnije.

Uzmite si vremena u izgradnji ovog šablona. Što ste ovdje precizniji, konačna kocka će biti tačnija.

Korak 3: Priprema LED dioda

LED priključci

Jedna od briga koje sam imao u prethodnim primjerima o kojima sam čitao bila je upotreba jednostavnih stražnjih spojeva pri lemljenju LED dioda na žicu za uokvirivanje. To bi dovelo do dva ključna pitanja

• Vrlo je teško i dugo držati LED kabel na mjestu pored žice za uokvirivanje, a da se ne pomakne dovoljno dugo kako biste osigurali dobar spoj za lemljenje.
• Zadnjice se lako mogu slomiti - nešto što sam htio izbjeći.

Stoga sam osmislio rješenje prema kojem se svaka LED dioda priprema s petljom na kraju svakog odvoda, kroz koju prolazi žica za uokvirivanje koja drži žice na mjestu tijekom lemljenja, a osim lemljenja osigurava i mehaničku vezu za povećanu čvrstoću.

Nedostatak toga je što je priprema svake od 512 LED dioda trajala duže - ja sam to radio u serijama od 64, po komad po dio, i sveo sam to na oko 3 sata po kriški.

Pozitivna strana toga je da je stvarno lemljenje kriške pomoću prethodnog šablona trajalo nešto više od sat vremena.

LED savijač za savijanje

Dizajnirao sam šablon za podršku pripremi LED dioda - gornja slika s ključnim dimenzijama.

• Uzeo sam jednu od prethodno korištenih šina 18x12 mm, izbušio rupu od 5 mm kroz središte stranice od 18 mm, a zatim položio ovu šinu na malu ploču od MDF -a (mogli ste koristiti bilo koji komad drveta, to je bilo ono što sam morao ruku) i nošen na rupi od 5 mm u šini do središta MDF -a.
• Koristeći svrdlo kako biste osigurali da su i rupa u tračnici i MDF poravnate, uzmite olovku i povucite liniju uz obje strane tračnice duž MDF -a.
• Uklonite bušilicu i šinu i ostat će vam rupa od 5 mm u MDF -u i dvije paralelne linije s obje strane koje odgovaraju dimenzijama šine (udaljene 18 mm).
• Povucite drugu liniju kroz središte rupe od 5 mm okomito na tračnice.
• Koristio sam kalajisanu bakarnu žicu od 22 swg (dovoljna je bila rola od 500 g) čija je širina 0,711 mm. Našao sam na internetu (eBay ponovo u pomoći) nekih svrdla od 0,8 mm i koristio sam ih kao oblikovače oko kojih bih savijao LED vodiče kako bih formirao petlju.
• Izbušite tri svrdla od 0,8 mm, srednju na središnjoj liniji 5 mm LED rupe, ostale 5 mm udaljene i što je važno samo izvan tračnice dalje od LED rupe na MDF ploči- ne na liniji već s jedne strane bušilice koja samo dodiruje prugu.
• Četvrta burgija od 0,8 mm se zatim ponovo buši na središnjoj liniji 5 mm LED rupe na drugoj tračnici i ovaj put samo unutar tračnice. Gornja slika bi trebala učiniti ovaj opis malo jasnijim.
• Ostavite bušilice u drvetu tako da oko 1-15 mm drške bušilice viri iz MDF-a.

Sada vam je potreban alat - dobar projekt je uvijek onaj gdje morate kupiti poseban alat:-). Trebat će vam mali par plosnatih kliješta (eBay opet za 2 do 3 funte). Imaju ravni paralelni dugi nos i ravni kraj - pogledajte sliku.

Priprema LED dioda

Sada slijedi dugačak zadatak pripreme svake od 512 LED dioda. Predlažem da ih radite u serijama. Više detalja na gornjim slikama

• LED diodu držite u kliještima tako da četiri kabela budu okrenuta prema vama.
• VAŽNO - Redoslijed i orijentacija elektroda od vitalnog su značaja u ovom koraku. Anoda će biti najduži drugi od četiri vodiča. BUDITE OVAJ DRUGI IZ PRAVA. Učinite ovo pogrešno i vaša LED lampica neće uspjeti pravilno zasvijetliti dok ih kasnije testiramo - znam da sam napravio 2 greške od 512.
• Dok držite LED u kliještima, stavite LED žarulju u otvor od 5 mm na MDF ploči kao što je prikazano na gornjoj slici. Možda ćete morati malo očistiti rupu od 5 mm na vrhu kako biste osigurali da kliješta leže ravno na MDF -u.
• Savijte LED vodiče oko svrdla zauzvrat kako biste formirali petlju. Otkrio sam da ako se povučete sa zavoja, kada se završi, otvara se petlja i pomaže u uklanjanju petlji sa svrdla prilikom vađenja LED diode iz šablona
• Odrežite višak s četiri kabela blizu petlje s par malih rezača žice.
• Savijte anodnu petlju, onu zasebnu, za 90 stepeni tako da je petlja okrenuta uspravno prema LED sijalici
• Spustite gotovu LED diodu na ravnu površinu i pobrinite se da svi vodiči leže ravno uz površinu, mali pritisak na LED diodu će ih sve jednostavno poravnati

To je to…. sada ponovi 511 puta:-)

Korak 4: Izgradnja kriški

Ispravljanje žice za uokvirivanje

Tako da sada imamo šablon za izradu naših kriški 8x8 i snop testiranih i pripremljenih LED dioda.

Sve što vam sada treba je žica za uokvirivanje. da drže sve LED diode zajedno. Koristio sam rolu od 500 g kalajisane bakrene žice od 22 kg (opet sa eBay -a)

Naravno, sada ćete htjeti ispraviti žicu dok silazi s role. Lagan, ako još jedan ručni zadatak. Odrežite dio žice na dužinu i držite oba kraja u dva para kliješta i lagano povucite i rastegnite žicu. Ako ste dobri, osjetit ćete kako se žica rasteže, a zatim možete prestati, ako će se vaša teška ruka žica slomiti na kliještima kada se dovoljno rastegne. Oba načina su u redu i na kraju ćete ne samo ispraviti žicu već je i malo otvrdnuti kako bi zadržala oblik.

Za svaki okvir dimenzija 8x8 trebat će vam 24 duljine dovoljne za punu dužinu šablona s rezervnim dijelovima na krajevima kako biste ih omotali oko igle ploče kako biste ih držali tijekom lemljenja. Osim toga, za okomite anodne žice bit će vam potrebno 8 dužina, samo malo širi od širine uboda.

Izrada kriške 8x8

Sada kad su žice ispravljene, dolazimo do zabavnog dijela.

• Dok šablona sjedi na dvije okomite šine i 8 izbušenih poprečnih šina okrenutih prema vama, gurate 8 LED dioda u jednu kolonu odjednom s tri noge LED dioda prema vama.
• Sada provucite ispravljenu žicu za uokvirivanje kroz srednje LED olovne petlje svih 8 LED dioda i svežite svaki kraj omotavanjem oko igle ploče.
• Ponovite ovo za dvije vanjske žice za uokvirivanje.
• Zatim ponovite gore navedene korake za ostalih 7 stupaca.

Sada ćete imati 64 LED navoja zajedno sa 24 okomite žice za uokvirivanje. Uvjerite se da sve LED diode stoje u ravnini s drvenim šinama i ispravite sve LED noge kako biste uklonili sve nedosljednosti.

Sada razbijte lemilicu i popravite svih 192 veze između LED petlji i žica za uokvirivanje. Ovdje neću objašnjavati kako lemiti, postoji mnogo odličnih vodiča koji ovo objašnjavaju mnogo bolje nego što mogu.

Gotovo? Odvojite trenutak da se divite svom ručnom radu i preokrenite šablon. Još uvijek moramo dodati žice za uokvirivanje Anode.

Sada možete vidjeti zašto smo savili anodne petlje za 90 stepeni.

• Uzmite svojih 8 ispravljenih žica za uokvirivanje anode i ponovo provucite svaku od 8 LED dioda u svakom redu.
• Prerezao sam žicu do širine uboda, ali ih nisam pokušao popraviti na igle za ploču.
• Kada završite, odvojite trenutak da ispravite sve LED diode kako biste bili sigurni da imate ravnomerne dosledne pokrete i ponovo lemite sve 64 tačke povezivanja.

Testiranje kriške 8x8

Jedan komad dolje, ali prije nego što ga izrežete iz šablona, prvo ga isprobajte. Za to će vam trebati izvor od 5 V (s vašeg Arduina ili ploče s LED testerom) i jedan otpornik (sve što je potrebno oko 100 ohma).

• Spojite jednu žicu na masu, to će se koristiti na svih 24 žice za uokvirivanje katode.
• Drugu žicu spojite na 5v kroz otpornik.
• Držite žicu od 5V na jednoj od žica za uokvirivanje na 8 anodnih razina
• Provucite žicu za uzemljenje preko svake od 24 žice za uokvirivanje katode.
• Provjerite svijetli li svaka LED lampica crveno, zeleno i plavo za svaku od 8 LED dioda spojenih na istu anodnu žicu.
• Sada pomaknite žicu od 5 V na sljedeći nivo i ponovo pokrenite provjeru dok ne isprobate svaki nivo, svaki LED i svaku boju.

Ako otkrijete da jedna LED dioda ne radi, vjerojatno ste pomiješali anodni kabel na LED pri savijanju LED vodiča. AKO vidite da jedna ne radi, tada vam predlažem da izrežete i uklonite LED, uzmete rezervnu pripremljenu LED lampicu, otvorite petlje na LED vodovima, gurnete ovu novu LED diodu u savijač i savijete petlje oko okvirnih žica najbolje što možete. možeš.

Nakon što je sve testirano, sada možete izrezati klizač iz šablona. Da biste to učinili, prerežite žicu za uokvirivanje u gornjem redu blizu LED olovnih petlji i prerežite donje žice za uokvirivanje duž blago nagnutog okvira.

Ostavite za sada sve duge krajeve žice za uokvirivanje, pospremit ćemo ih kasnije kad napravimo kocku.

Jedan dole, još 7 do kraja.

Vjerujem da sam postigao svoj prvi cilj i razvio rješenje za pojednostavljenje izrade kriški kocke.

Korak 5: O elektronici

Dizajniranje PCB -a

Moj drugi cilj je bio ukloniti sve ožičenje, ali ipak ostaviti prostora za određenu fleksibilnost.

U tu svrhu odlučio sam da ću:

• Skinite 6 upravljačkih žica procesora s ploče preko konektora. Većina upravljačkih programa kocke koje sam vidio koriste SPI derivat za prijenos podataka koji zahtijeva 4 ulaza - Data, Clock, Output enable i Latch - plus dodao sam 5v i Ground kako bismo mogli napajati procesor s istog kabela.

• Ostavite otvorene serijske i serijske izlazne veze između čipova registara pomaka 74HC595 kako biste mogli definirati različite petlje između čipova.

  • Kevinova shema je prvo za pogon anode, zatim svih 8 čipova koji pokreću jednu boju, a zatim sljedeće dvije boje uzastopno za ukupno 25 registara pomaka.
  • Shema niksa ima zasebnu petlju natrag do procesora za svaku boju.
• Dozvolite da se anodni slojevi pokreću vlastitim registrom pomaka ili direktno iz procesora sa 8 odvojenih veza.

Osim toga, htio sam

• Koristite komponente kroz rupe (na to sam navikao).
• Ograničim se na dvoslojnu PCB ploču (opet prema mom iskustvu).
• Neka sve komponente budu s jedne strane PCB -a (donja strana) i dopustite da LED kriške budu lemljene direktno na gornju stranu PCB -a.

Tako će na kraju biti velika ploča (270 mm x 270 mm) koja podržava kocku s razmakom od 30 mm između LED dioda - čak i tako da je i dalje bila stisnuta da se uklopi u sve komponente i tragove.

U prošlosti sam s uspjehom koristio nekoliko različitih softvera za dizajn PCB -a.

Radi lakšeg korištenja, Pad2Pad je odličan, ali ste vezani za njihove skupe proizvodne troškove jer ne možete izvesti Gerber datoteke. Za ovu sam verziju koristio DesignSpark (nije tako jednostavan za korištenje kao Pad2Pad, ali može izvesti gerber datoteke) i od tada eksperimentiram s Eagleom (vrlo sposobnim alatom, ali još uvijek idem naprijed).

Ne usuđujem se zbrajati sate provedene na softverskom dizajnu PCB -a, bilo je potrebno više pokušaja da se to učini, ali vrlo sam zadovoljan rezultatom. U mojoj prvoj verziji postoji nekoliko tragova koji nedostaju, ali ih je lako zamijeniti. Za proizvodnju male serije PCB -a koristio sam i preporučio bih SeeedStudio. Dobar odgovor na pitanja, konkurentne cijene i brza usluga.

Razmišljam o dizajniranju SMD verzije koju sam tada mogao napraviti sa svim komponentama koje su već postavljene i lemljene.

Mnogo komponenti

Što se tiče komponenti, koristio sam sljedeće (usklađujući se s Kevinovom shemom)

• 200 NPN 2N3904 tranzistora
• 25 100nF kondenzatora
• 8 100uF kondenzatora
• 8 IRF9Z34N MOSFET -ovi
• 25 74HC595 registri smjena
• 128 82 Ohm 1/8W otpornici (crveni LED otpornici za ograničavanje struje)
• 64 130 Ohm 1/8W otpornici (zeleni i plavi LED otpornici za ograničavanje struje)
• 250 1k Ohm 1/8W otpornika (s nekim dodacima)
• 250 10k Ohm 1/8W otpornika (s nekim dodacima)
• 1 5v 20A napajanje (više nego dovoljno)
• 1 Arduino Mega (ili procesor po vašem izboru)
• neki pinovi zaglavlja u jednom redu za povezivanje s Arduinom
• neki kratkospojnik za stvaranje serijskih ulaznih/izlaznih petlji između registara pomaka
• 6 -polni kabl zaglavlja kabla na ploču
• kabel za napajanje i utikač od 240v

Koristio sam i preporučio bih Farnell Components za naručivanje ovih proizvoda u Velikoj Britaniji, posebno s obzirom na njihovu uslugu sljedećeg dana i konkurentne cijene.

Lemljenje … puno lemljenja

Zatim je trebalo nekoliko sati lemljenja svih komponenti na ploču. Neću ovdje prolaziti kroz detalje, ali par lekcija koje sam naučio bile su:

• Pumpa za lemljenje i fitilj za lemljenje držite pri ruci - trebat će vam.
• Olovka za fluks zaista funkcionira, iako je nakon toga neuredno za čišćenje
• Upotrijebite lemljenje malog promjera - za mene je najbolje bilo lemljenje fluksa od 0,5 mm 60/40 kositar/olovo 2,5%.
• Lupa je zgodna za uočavanje bilo kakvih lemnih mostova.
• Ne žurite, radite partije odjednom i pregledajte sve spojeve prije nego prijeđete na sljedeće područje.
• Kao i uvek, održavajte vrh lemilice čistim.

S obzirom na crvenu boju LED dioda vjerojatno će trebati drugačija vrijednost otpornika u odnosu na zelenu i plavu. Označio sam trenutne granične otpornike na PCB -u A, B i C. Sada je vrijeme da definiramo konačnu orijentaciju kriški na tiskanu ploču kako biste definirali koji se LED diode odnosi na lokaciju otpornika koji ograničava struju.

Kad sam završio, očistio sam ploču sredstvom za čišćenje PCB -a, oprao je vodom i sapunom i temeljito osušio.

Testiranje gotovog PCB -a

Prije nego što ovo stavimo na jednu stranu, moramo provjeriti radi li sve.

Učitao sam Kevinov Arduino kôd (za mega ćete morati napraviti neke manje izmjene) i razvio jednostavan testni program koji bi neprestano palio i gasio sve LED diode.

Za testiranje:

• Napravio sam LED žicu za testiranje tako što sam uzeo LED u jednoj boji, držeći otpornik od 100 Ohma na jednom od izvoda, a zatim dodao dugu žicu na svaki od otvorenih krajeva. Malo električne trake oko otvorenih kabela zaustavlja sve kratke spojeve i obilježava pozitivnu (anodnu) žicu od LED diode.
• Spojite svoj procesor (u mom slučaju Arduino mega) na ploču sa 6 konektora
• Priključite napajanje na ploču iz izvora napajanja
• Spojite anodni ispitni kabel na izvor od 5 V na ploči
• Zatim stavite katodnu žicu s LED žice za testiranje na svaki od katodnih konektora PCB kocke.
• Sve u redu LED dioda na ispitnom vodiču trebala bi treptati i gasiti, ako je tako, prijeđite na sljedeću.
• Ako ne treperi, onda ste u potrazi za greškom. Prvo bih provjerio ima li na vašim lemljenim spojevima suhih spojeva, a izvan toga bih vam predložio da radite zauzvrat od registara smjena provjeravajući po jednu komponentu.

Testirajte svih 192 katode, a zatim izmijenite svoj kôd da biste testirali upravljačke programe anodnog sloja, zamijenite LED ispitni kabel i spojite ga na masu te testirajte svaki od 8 slojnih upravljačkih programa.

Nakon što ste dovršili i testirali PCB, zabava zaista počinje - sada za izradu kocke.

Korak 6: Izgradnja kocke

Priprema vaših konektora na nivou anode - još jedan šablon

Moramo izraditi još jednu stavku prije nego počnemo lemiti vaše kriške 8x8 na PCB.

Dok dodajemo kriške, morat ćemo dodati zagrade s vanjske strane svake kriške spajajući horizontalne kriške zajedno.

S obzirom na to da smo sve LED diode spojili petljama na okvirne žice, ne možemo sada stati.

Za izradu anodnih poprečnih podupirača:

• Uzmite drugu duljinu drva koje ste upotrijebili za tračnice i povucite liniju po sredini šine.
• Napravite 8 oznaka duž ove linije udaljene 30 mm.
• Uzmite 8 svrdla od 0,8 mm i izbušite ih u drvo, ostavljajući svrdlo u drvetu s drškom koja viri oko 10 mm od površine.
• Odrežite duljinu žice za uokvirivanje i ispravite je kao i prije.
• Omotajte jedan kraj žice oko prvog svrdla tvoreći petlju, a zatim obmotite žicu oko svakog sljedećeg svrdla tvoreći pravu žicu s 8 petlji po svojoj dužini.

Ovo zahtijeva određenu praksu, ali pokušajte manipulirati žicom nakon formiranja svih petlji kako bi žica bila što ravnija. Lagano odvojite žicu od svrdla, a zatim je pokušajte potpuno ispraviti.

Za konačnu kocku trebat će vam 16 dužina žice svaka s 8 petlji, ali tijekom procesa izgradnje zgodno je imati pri ruci dvije i tri dužine petlje koje će podupirati svaku novu krišku sa svojim susjedom.

Konačno možemo izgraditi kocku

Morat ćemo podići PCB s površine kako bismo poravnali i spustili svaku krišku na PCB. Koristio sam nekoliko malih plastičnih kutija s obje strane PCB -a.

Sjećajući se vaše orijentacije presjeka koji je prethodno odabran pri definiranju lokacije otpornika za ograničavanje struje, sada možete spustiti prvi dio u rupe na PCB -u na jednom kraju. Predlažem da počnete s najudaljenijim nizom rupa od sebe i radite prema sebi.

Tu vidimo prednost rezanja žica za uokvirivanje katode. To će vam omogućiti da locirate svaku od 24 katodne žice pojedinačno.

Da bih podržao krišku i definirao njezinu okomitu lokaciju, upotrijebio sam drvenu šinu koju smo koristili za izradu anodnih konektora i postavio je duž PCB -a ispod prvog niza LED dioda. S inženjerskim kvadratom koji se koristi za osiguravanje da je presjek okomit na PCB i da je niveliran od kraja do kraja, sada možete lemiti katodne okvirne žice u PCB.

Sada možete isprobati ovaj odsječak, ali smatram da je najbolje staviti prve dvije kriške na PCB i upotrijebiti kratke anodne konektore s 2 petlje na nekoliko mjesta uz dvije kriške prije početnog testiranja kako bi ove prve dvije kriške bile stabilnije. Nakon ova prva dva testirajte svaku krišku redom prije nego dodate sljedeću.

Testiranje kriški

Upravljački programi za anode nalaze se uz jednu od strana PCB -a, a na PCB -u postoje rupe na kojima ćemo svaki sloj spojiti na njegov upravljački program. Za sada ćemo ih koristiti s nekim žicama za zapisnike i 8 mini krokodilskih kopči za redom pričvršćivanje na svaki sloj u svakoj kriški.

Sa katodama zalemljenim na PCB i anodama spojenim na upravljačke programe žicama i isječcima tada možemo testirati krišku izmjenom koda koji smo koristili za testiranje tiskane ploče s novom animacijom.

• Napišite jednostavnu animaciju koja će zasvijetliti sve LED diode na kriški za svaku boju (sve crveno, zatim zeleno pa crveno pa sve uključeno za bijelo). Broj kriške možete definirati kao varijablu, pa je možete izmijeniti dok redom testirate svaku krišku.
• Spojite procesor i napajanje na PCB i uključite.
• Provjerite da li sve LED diode svijetle u svim bojama.

Jedini nedostatak koji sam primijetio ovdje je zbog suhog spoja na jednoj od žica za uokvirivanje okomite katode.

Lemite i testirajte svaku krišku redom.

Skoro smo stigli. Postoje još dva elementa koja trebamo dodati kocki. Sada smo lemili i testirali svih 8 kriški.

Konektori anodnog sloja

Sada možemo razbiti anodne konektore sa 8 petlji koje ste prethodno pripremili.

Provucite ih preko kriški spajajući isti sloj u svakoj kriški na oba slajda. Pomicao sam svoje sve dok nisu bili udaljeni oko 5 mm od najbliže LED katodne žice. Prije lemljenja svih petlji pobrinite se da izgledaju ravno i ravno te spojite svaki od 8 slojeva anode zajedno.

Priključci upravljačkog programa anode

Uklonite sve žice koje su prethodno korištene za testiranje kriški iz otvora za pokretač anode na PCB -u i provjerite jesu li rupe čiste od lema - fitilj za lemljenje vam je ovdje prijatelj.

Svaki od 8 anodnih pogonitelja na PCB -u mora biti povezan na zasebni sloj na PCB -u. Upravljački program anode koji je najbliži priključcima za napajanje na PCB -u trebao bi biti spojen na najniži nivo, a zatim postupno raditi prema stražnjoj strani PCB -a i osmom sloju.

Savijte mali pravi kut u komadu poravnane okvirne žice i spustite dugu stranu žice kroz kocku u otvor za pokretač anode na PCB -u. Uvjerite se da je žica ravna i ravna, da ne dodiruje nijednu drugu žicu u kocki, a zatim je lemite na anodni sloj kocke i na PCB

Kompletno za svih 8 upravljačkih programa anode.

Korak 7: Potpuno je završeno

Izgradnja je završena, gotovo.

Uz sve pripreme, izgradnju, testiranje koje ste uradili sada je jednostavno.

• Priključite napajanje na PCB
• Priključite procesor na PCB.
• Uključeno.
• Učitajte ili omogućite animacije u svom softveru, prenesite ih u procesor i pustite da to učini

Pravljenje slučaja

Nakon svih ovih sati poželjet ćete zaštititi svoju investiciju.

Napravili smo kućište od nekoliko hrastovih ploča i malog lista sloja i ugradili uvlačenje na stražnjoj strani gdje smo mogli pristupiti napajanju i Arduinu, kao i postavljanje USB utikača na stražnju stranu kućišta kako bismo omogućili lakši pristup za reprogramiranje.

Zatim smo to dovršili akrilnom futrolom sa web stranice acrylicdisplaycases.co.uk. Vrlo dobro preporučeno.

Nad vama

Sada se možete odlučiti na dvije stvari:

• Kakvu podršku/kutiju želite dizajnirati i izgraditi za podršku PCB -u i smjestiti napajanje i procesor - to ću prepustiti vašoj mašti.
• Uđite u kôd i počnite dizajnirati i pisati vlastite animacije. Kevin, Nick i SuperTech-IT ovdje su odradili sjajan posao kako bi vas započeli na svom putu.

Korak 8: Isječak krajnjeg proizvoda na djelu

Zahvaljujem Kevinu i SuperTech-IT-u na animacijama, kao i nekoliko svojih koje sam do sada stvorio

Korak 9: Animacija - Zmije

Jedna od mojih animacija za dijeljenje pomoću koda Kevina Darraha

Pozovite sljedeće u void Loop

zmije (200); // Iteracije

Korak 10: Kad jednom uđete u utor

Moj brat i ja smo sada izgradili po jedno, a radimo na trećem:-)

AŽURIRANJE - Treća kocka je sada završena i ovu ćemo staviti u prodaju na eBayu zajedno s dvije rezervne PCB ploče (i upute).

Napravit ćemo neke izmjene na PCB -u prvenstveno kako bismo podržali razvoj našeg sljedećeg projekta - 16x16x16 RGB LED kocke

Korak 11: Najnovija verzija mog Arduino Mega koda

U prilogu ćete ovdje pronaći najnoviju verziju mog koda.

Ovo je uglavnom preuzeto iz rješenja koje je ovdje razvio Kevin Darrah, ali ovo sam prenio na Arduino Mega i dodao animacijama iz drugih izvora ili sam ih razvio.

Igle na Arduino Mega su:

• Zasun - pin 44
• Prazno - pin 45
• Podaci - pin 51
• Sat - pin 52