8x8x8 LED kocka: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ebben az oktatóanyagban megmutatjuk, hogyan kell 8x8x8 LED -es kockát készíteni. Minden a „Kreatív elektronika” tantárgy ötleteként indult, amely a Málagai Egyetem Távközlési Iskola Elektronikai Mérnöki 4. évfolyamának moduljához tartozik:

A projekt általában hardver és szoftver közös tervezéséből áll. A hardver rész a Cube -ból és az összes csatlakozásból áll, valamint egy alapból, amely támogatja a tervezést. A szoftver része egy skálázható könyvtárból áll, amelyet azért hoztak létre, hogy más projektek számára hasznos legyen.

Az Arduino Uno által vezérelt ötszáztizenkét led alkotja ezt a kockát, és mivel oszlopokban és rétegekben vannak elkülönítve, mindegyik külön -külön bekapcsolható.

Bemutatunk néhány lépést, amelyek megkönnyíthetik a projektet, bár ez néhány napig tart. A projekthez kék LED -eket és NPN tranzisztorokat használtunk.

Itt csatolunk egy listát a szükséges anyagokkal:

• 512 LED.
• 64 220 ohmos ellenállás.
• 9 Műszakregiszterek 74HC595.
• 16 2N222 tranzisztorok.
• Hab deszka.
• Több méter finom huzal (1,2 mm).
• Csík huzal.
• Csatlakozók (férfi és női).
• Tápegység.
• Előre fúrt lemez (PCB).
• Támogatás a szerkezethez.
• Fadoboz a szerkezethez.

Reméljük, hogy mindenkinek tetszik ez a tanulságos.

1. lépés: Rajzolja a LED -ek sablonját

Az első lépés egy sablon rajzolása a katonafolyamat megkönnyítésére. Egy hablapban négyzetet kell rajzolnunk, és 64 kis négyzetre kell osztanunk, mindegyiket egy hüvelykre elválasztva. Egy kis négyzet kereszteződésében egy másikkal, például egy csavarhúzóval lyukat kell készítenünk, hogy a ledeket beléjük tegyük a katonák számára.

2. lépés: Alap létrehozása

Létre kell hoznunk egy bázist, ahol a ledek nyugszanak. Jobb fa deszkával készíteni, ami nem nehéz, de nem is petyhüdt. A tábla megszerzése után meg kell ismételnünk az 1. lépést, de most itt. Meg kell jelölnünk a fát, rajzolva egy 8 hüvelykes négyzetet, ahol belül további 64 négyzet hüvelyk lesz rajzolva.

Miután mindent lerajzoltunk, itt az ideje fúrógépet használni. Egy 1 mm -es lyukkal lyukat készítünk, amely átlyukasztja a fát az egyes négyzetek csomópontjában annak érdekében, hogy a szerkezetbe tartó huzalokat beléjük tegyük.

Fogja meg a fúrógépet és fúrja el!

Készítettünk egy videót, amely bemutatja, hogyan kell csinálni. A végeredménynek az itt látható képekhez hasonlónak kell lennie.

3. lépés: Helyezze egyenesen a vezetékeket

Jobb, ha a szerkezet vezetéket használ a ledek között, mert merevebbé vagy rugalmatlanná teszik a szerkezetet. Mivel általában a huzalokat tekercsben értékesítik, egyenesen kell elhelyezni őket. Erre a lépésre fúrógépre is szükségünk lesz.

El kell vágnunk a drótot, és egy szeletet be kell helyeznünk a fúrógépbe. Miután rögzítettük, meg kell fognunk a huzal másik részét, és be kell kapcsolnunk a fúrógépet. Néhány másodperc múlva a vezeték egyenes lesz, mint egy gyertya!

A videóban megmutatjuk, hogyan kell ezt a folyamatot elvégezni, és kulcsot adunk a folyamat gyorsításához: elvághat egy hosszabb huzalt, egyszer kiegyenesítheti, majd elvághatja.

4. lépés: Réteg forrasztása

Ha meggyőződtünk arról, hogy az összes LED jól bekapcsol, itt az ideje, hogy forrasztjuk őket. El kell különítenünk a katódokat és az anódokat, hogy gyorsítsuk a folyamatot.

Ebben a lépésben az összes katód összekapcsolódik. 64 LED -et és 11 vezetéket használnak: minden sorhoz egyet, és további 3 -at a szerkezet megtartásához. Láthatja, hogyan sikerült. Három 10 centes érmét teszünk, hogy az összes vezetéket azonos magasságba helyezzük, majd elkezdődik a folyamat.

Nagyon fontos, hogy a forrasztási folyamat után ellenőrizze, hogy minden led jól van -e hegesztve. Ezt megteheti az Arduino használatával, vezetéket csatlakoztatva a GND -hez, és szondázva az 5V -os bemenettel mindegyik leddel, amint az a videóban látható.

Ne felejtse el levágni minden katódnak azt a részét, amely még nem volt katona.

És most az egyiket megtette, folytassa a másik héttel!

Készítettünk néhány fotót is a folyamat bemutatására.

5. lépés: Készítse el a kocka szerkezetét

Ha befejezte a forrasztást, a következő lépés a Cube szerkezetének elkészítése. Egy réteget hegesztünk a másik fölé, elválasztva néhány habszivacsból készült párnával, amint azt a fotón is látjuk.

Ebben a lépésben az összes anódot hegeszteni kell a vezetékekhez. A legfontosabb az, hogy tartsa a függőleges huzalokat, amikor el kell érnie a réteget a szerkezetbe, és a munkája nem lesz nagyon bonyolult.

Amint azt korábban már említettük, nagyon fontos, hogy forrasztás után ellenőrizze a LED -ek helyes működését. Ne felejtse el ebben a lépésben eltávolítani a felesleges anód lábát. Könnyebb most megtenni, ahelyett, hogy a végén.

A folyamat akkor fejeződik be, ha a 8 réteg egymással az anódok között helyezkedik el. Ezt követően az anódokat egy PCB -hez forrasztják.

Szükséges a függőleges kábelek csatlakoztatása az alapból a LED -ek függőleges rétegeihez az egyes rétegek megfelelő működése érdekében, valamint az irányítás az x, y és z tengelyen. Ezt láthatod a fotókon.

6. lépés: Csatlakoztassa az alapot

A megfelelő rétegeket hegesztenünk kell szalaghuzalok segítségével, amelyekhez csatlakozókat adunk, amelyek belépnek a nyomtatott áramköri lapra, hogy végre megvilágítsák a kockát.

Minden oszlophoz kábelt kell hegeszteni, és minden 8 oszlopot, amelyek függőleges réteget képeznek, ugyanahhoz a dugaszoló csatlakozóhoz csatlakoztatják, amelyet ezután a NYÁK -csatlakozóba helyeznek. A vízszintes rétegek egy csatlakozót is tartalmaznak annak érdekében, hogy a katódok együtt legyenek a NYÁK -hoz való csatlakoztatáshoz.

7. lépés: Forrasztja az áramkört

Az áramkör vázlatát követve hegesztjük az összes alkatrészt a perforált lemezhez, áthidalva a szükséges csatlakozásokat, és húzzuk a kábelt, ha nincs hely hegesztésre.

Ehhez a lépéshez szükségünk van:

• Perforált lemez (lehet csík vagy minta nélkül). Mintázat nélkül használtuk
• Ellenállások
• Férfi csatlakozók
• Rekordok
• NPN tranzisztorok
• Szalagkábel

8. lépés: Kocka támogatás

A fa esetében kidolgozunk egy támogatást, ahol bemutatjuk az áramkört és támogatjuk a kockát.

Hogyan jártunk? Egy doboz 26 cm széles, 31 hosszú és 10 magas. Kisméretű támaszokat helyezünk el, amelyek megakadályozzák, hogy a kocka a doboz aljára essen, és károsítsa az alatta lévő áramkört.

9. lépés: Kód és programozás

A kód egy 512 értékből álló logikai tömbből áll, amelyek az egyes ledek állapotát jelzik.

Két részre van osztva, az egyik felelős az egyes állapotok megváltoztatásáért a tömb értékeinek megváltoztatásával, a másik rész pedig az információ eljuttatásával a nyilvántartásokhoz.

Az információnak a regiszterekhez történő elküldéséhez a shiftOut () függvényt használjuk, amely bemenetként egy bájt típusú adatot generál, és generálja az órát és az adatjeleket a regiszterekkel történő soros átvitelhez.

Megjelenik az igény, hogy a Boole -tömböt le kell fordítani egy típusú bájtos tömbre, minden bájt rekordot jelent. Attól függően, hogy a kocka mérete megtervezni a műszak -regiszterek számát a projektben változik. A kódnak ez a része skálázható, hogy megkönnyítse az információ küldését különböző méretű kockákra.

Animációk létrehozásához a kockában a voxelWrite () függvényt használjuk, ez a funkció lehetővé teszi, hogy megváltoztassuk a led állapotát néhány x, y, z koordináta szerint.

A GitHub oldalunkra mutató alábbi linken hasznos információkat találhat: