Kub 4x4x4 Led: 13 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Pse ta ndërtoni këtë kub LED?

* Kur të përfundoni, mund të shfaqni një model të bukur dhe të ndërlikuar.

* Kjo ju bën të mendoni dhe të zgjidhni problemin.

* Funshtë argëtuese dhe e kënaqshme të shohësh sa mirë të gjitha bashkohen.

* Isshtë një projekt i vogël dhe i menaxhueshëm për këdo që është i ri në saldim dhe elektronikë, dhe është ende mjaft i madh për të shfaqur modele verbuese dhe mbresëlënëse.

* Kodi arduino është mjaft i lehtë për tu menaxhuar.

* Një kosto relativisht e ulët për një argëtim të lartë dhe shuma e madhe që do të mësoni nëse jeni i ri në elektronikë.

Së pari unë do t'ju tregoj se si ta bëni këtë kub të shpejtë 4x4x4 të udhëhequr që kërkon vetëm disa orë punë për t'u vendosur (pasi të bëni xhuxhat), por gjithashtu është një dizajn i fortë. Do të përpiqem më së miri të shpjegoj në mënyrë që të gjithë të kuptojnë zgjedhjet e mia të projektimit. Së fundi, unë do të shpjegoj se si të programojmë modele të reja në 2 mënyra të ndryshme.

Furnizimet

Pjesët:

1. Tabela prototipuese 10cm * 15cm - 1x $ 2 ea
2. sn74hc595n - 2x $ 0.57 ea
3. Rezistorë 120 ohm - 16x $ 0.04 ea (Vlera varet nga LED juaj shihni hapin 7)
4. Rezistenca 10k ohm - 4x 0.10 dollarë në vit
5. FQp20n06l MOSFETS të kanalit N - 4x $ 0.95 ea
6. Arduino nano v3 - 1x 22 dollarë
7. Fole dc 5.5 mm - 1x opsionale $ 0.35 ea
8. Teli bakri i konservuar 20 AWG - 15ft 0.12 dollarë/këmbë
9. Kabllo me shirit 40 përçues ose tela të tjerë të matësit të vegjël (AWG) - më pak se 1ft $ 2.3/ft
10. Kompensatë 5 mm 6 ", 12" - 1 x $ 2 ea
11. bashkues.8mm - 1x $ 10.89 ea
12. 1 "x 6" x 4 'bord - 6 "8.39 $ ea
13. LED 5mm të shpërndarë - komplet 64 $ 15 dollarë
14. Kapak qeramik 100nf - 2x 0.25 dollarë në vit

Kostoja e vlerësuar për kub: 40 dollarë (nëse pjesët blihen me shumicë kostoja për do të bjerë ndjeshëm)

Mjetet:

1. Pincë hunde me gjilpërë x2
2. Prerës të skuqur ose hapëse anësorë
3. Makine per ngjitjen e metalit
4. Zhveshëset e telave
5. Sharrë tavoline
6. Stërvitje (rekomandohet shtypi i stërvitjes)
7. Sharrë hekuri ose sharrë bande
8. Kompjuter për programim

Hapi 1: Jig i parë **

Pjesa e parë përbëhet nga 2) copa stërvitje 0.8 mm, bordi prototipues dhe një vrimë 5 mm për LED. Filloni duke marrë tabelën tuaj të prototipit (të paktën 2 cm e gjerë dhe 2.54 mm (0.1 ") në qendër të distancës në qendër të vrimave) shënoni pikën e parë në njërën nga skajet e tabelës. Pastaj në një vijë të drejtë bëni një shenjë tjetër pas lëvizjes lart 3 vrima të tjera. Pastaj shënoni pikën që është 2 vrima më lart (shiko imazhin #1). Tjetra në vrimën e shënuar në qendër shponi një vrimë 5 mm unë kam përdorur një bit 13/64 inç dhe ka funksionuar mirë. bestshtë më mirë nëse përdorni copa më të vogla dhe punoni deri në 13/64 inç vetëm për t'u siguruar që është përqendruar në mënyrë perfekte në vrimë nëse nuk është i gjithë kubi do të jetë i fikur. Pastaj në shënimin e jashtëm përdorni bitët 0.8mm për të zgjeruar pak vrima. Sigurohuni që të gjitha vrimat janë pingul me tabelën e prototipit nëse është e disponueshme përdorni një stërvitje, por një stërvitje dore do të funksionojë. Pritini 3) Katrorë 1 "iestshtë më e lehtë të përdorësh një sharrë me bandë, por një sharrë dore do të funksionojë gjithashtu. Me zam elmer bëni një pirg të vogël druri me të gjitha skajet që rreshtohen njëra me tjetrën. Më në fund ngjiteni atë në tabelën e prototipit, kapeni të gjithë së bashku dhe prisni. Sapo gjithçka të jetë tharë, stërviteni përsëri gjithçka në mënyrë që vrimat në tabelën e prototipit të kalojnë deri në pjesën e poshtme të drurit. Vendosni copat 0.8mm në vrimën që janë bërë në buzë. Nëse gjithçka është bërë si duhet, duhet të duket si fotografia #2.

** Jigs në foto janë krijuar për të bërë një kub LED 8*8*8 kështu që ato janë pak të tepërta. Puna juaj do të jetë më e vogël. Këto pajisje janë të bazuara në modelet e Steve Manley për kubin e tij 8*8*8 RGB LED. Duket dhe funksionon shkëlqyeshëm. Unë do të rekomandoja të shikoni videot e tij.

kanali i tij you-tube

Hapi 2: Jig -i i dytë **

Bashkimi i dytë është bërë nga kompensatë 5 mm. Filloni duke shënuar dhe prerë 3 copë që janë 4 "me 2" për këtë kam përdorur një sharrë, por një sharrë dore gjithashtu do të funksiononte. Në njërën prej pjesëve shënoni në anën 1 "në 2" në të dy skajet dhe vizatoni një vijë në mes të dyjave. Në anën 4 "shkoni në 1/2" në vijën e bërë më parë, shenja tjetër duhet të jetë 1 "nga ajo aktuale, vazhdoni derisa të arrini në fund të tabelës. Dy pjesët e tjera duhet të rreshtohen dhe ngjiten së bashku me zam elmer. Pasi zamja të jetë tharë, merrni seksionin e shënuar dhe pjesën e ngjitur, lidhini ato. Shtrëngoni vrimat 5 mm (13/64) në të cilat linjat kryqëzohen në tabelë. Hapi i fundit është të bëni vrimat e pjesës së ngjitur së bashku më i madh shkova me 1/4 ".

Hapi 3: Jig -i i tretë **

Veshja e tretë është bërë nga një copë prej 1 "x 6". Së pari prerë tabelën në një seksion më të menaxhueshëm rreth 5 "të gjatë. Pasi të jetë bërë kjo, mund ta çoni në një sharrë tavoline për të prerë pemët rreth 1/4 në thellësi, çdo orientim do të funksionojë. Ata duhet të kenë një distancë prej Qendër 1 inç në qendër të korijeve. Tufë (çarë e bërë nga tehu i sharrës) duhet të jetë 0.1 "e gjerë. Filloni duke prerë inçin e parë të çarë nga buza e tabelës. Pastaj fikni sharrën dhe lëvizni gardhin mbi 1 "përsërisni këtë proces derisa të keni 4 fole të prera në tabelën tuaj. Bashkimi duhet të duket si fotografia e mësipërme.

Hapi 4: Përdorimi i bashkimit të parë

Kjo është pjesa më monotone e konstruksionit duke lakuar të gjitha drejtimet e LED -ve. Arsyeja që dëshironi të përdorni këtë bashkim është të merrni një strukturë të fortë që duket e mrekullueshme. Merrni figurën tuaj të parë të përkulni katodën (plumbi i shkurtër shihni foton 2) deri në stërvitjen më të afërt (0.2 ), pastaj mbështilleni atë rreth bitit dhe lirojeni. Merrni anodën dhe përkuleni atë rreth bitit të dytë dhe lirojeni. Pritni pjesën shtesë plumbi me hapëse / shpues anësorë dhe hiqni LED -in. Rrafshoni anodën dhe katodën. Ktheni katodën 90 gradë në mënyrë që të jetë e kthyer poshtë (shiko foton 3) vazhdoni procesin 63 herë të tjera.

Shënim: Shpesh është e dobishme të keni një pincë të vogël të hundës me gjilpërë për të përkulur plumbat rreth copave të stërvitjes.

Hapi 5: Përdorimi i bashkimit të dytë

Para se të përdorim këtë shtresë, duhet të drejtojmë dhe presim tela bakri të konservuar prej 20 matësish (awg). Së pari ndërprisni të paktën 36 seksione teli 4 4 "është më mirë nëse bëni 4 seksione të tjera sepse e bën kubin simetrik (shënim: është e dobishme të drejtoni seksione më të mëdha të telit para se ta shkurtoni në gjatësi, por në çdo mënyrë do të funksiononte.). Për drejtimin e telit merrni vetëm dy pincë dhe tërhiqeni nga secili skaj duke e shtrirë pak tela. Kjo metodë është e vështirë kështu që nëse keni një ves mund ta kapni tela në ves dhe të tërhiqeni prej andej dhe do të bëheni shumë më mirë Rezultatet janë më të lehta. Pasi të keni përgatitur të gjithë telin vendosni 4 LED në figurën #2 (shiko imazhin #2) katoda duhet të jetë e kthyer nga ju. Vendosni një nga pjesët 4 "të telit përmes sytheve katodikë bashkojini të 4 nyjet (rekomandohet që të provoni të gjitha LED -të para se të lidhni). Pasi të keni bashkuar të gjitha LED -të ngrini pjesën e sipërme dhe shtypni mbi figurë në mënyrë që skajet e rrumbullakosura të LED -ve në sipërfaqen e sheshtë. Rreshti i LED -ve duhet të dalë jashtë. Tani bëni këtë proces 16 herë të tjera.

Hapi 6: Përdorimi i bashkimit të tretë

Tani që i keni bërë të gjitha 16 rreshtat tuaj të LED -ve, është koha të përdorni pajisjen përfundimtare. Merrni 4 shirita LED dhe vendosni telat e lidhjes metalike poshtë në njërën prej foleve, duke u siguruar që të gjitha vrimat nga pjesët e ndryshme të përputhen. Futni një nga seksionet tuaja të telit nga poshtë lart në vrimat e mbetura të asaj kolone. Sigurohuni që të jetë katror, pastaj lidhni të gjitha 16 lidhjet dhe vazhdoni të bëni edhe 3 të tjera.

Hapi 7: Elektronika

Gjëja e parë që duhet të bëni është të llogaritni 16 rezistorët që nevojiten për të funksionuar kubi. Kjo mund të bëhet përmes këtij kalkulatori ose kësaj formule Rezistenca = (burimi i tensionit - tensioni LED) / rryma led. Problemi i vetëm është se shpesh herë shitësi nuk jep vlerat e nevojshme. Nëse jeni duke përdorur lidhjen e dhënë për kompletin LED që mora, LED -të e verdhë kanë nevojë për 120 ohm sepse janë 2v dhe për blu 75 ohm 3v. Nëse nuk doni të shqetësoheni për këtë, ju thjesht mund të përdorni 220 ohm të dhëna në komplet, ato duhet të funksionojnë mirë, por kubi juaj do të jetë pak i zbehtë nganjëherë e verdha mund të jetë pak e zbehtë (ngjyra më e ndritshme që kam gjetur nga ky komplet është blu, përjashtuar të bardhën të cilat nuk janë të shpërndara).

Hapi 8: Elektronika

Pra, tani ju keni 2 opsione që mund të dilni nga skema më poshtë/krijoni paraqitjen tuaj duke përdorur fotografitë për të ndihmuar në një paraqitje të mirë, porositni një PCB të personalizuar duke përdorur skedarin Gerber të gjetur më poshtë (e shkëlqyeshme nëse po bëni disa).

PCB dhe skematike- https://easyeda.com/editor#id=63a136d6b20f4aebaede857853e31526|e43c643b328347348d007d8a95e4a44a

Hapi 9: Saldimi i Kubit në Tabela Prototyping

Tani që keni elektronikë të lidhur së bashku ju duhet të merrni 4 seksionet vertikale që keni bërë më herët. Vendoseni njërën nga pjesët siç tregohet në figurën e parë bashkojeni atë duke u siguruar që është katror me tabelën e prototipimit. Shtoni një tjetër me 9 vrima midis përfundimit duke shtuar 2 të fundit në të njëjtën mënyrë.

Hapi 10: Lidhja e Shtresave

Tjetra ju duhet të lidhni shtresat e zakonshme të katodës merrni një copë teli që është drejtuar dhe vendoseni në copën e telit të zakonshëm të katodës që po del jashtë bëni një bashkim lidhës në çdo kryqëzim. Ju duhet të bëni të paktën 4 por mund të vini re se e bëra këtë në të dy anët për ta bërë kubin të duket simetrik. Pasi të keni bërë të gjitha lidhjet e shtresës, duhet të shtoni tela nga pllaka e prototipimit në shtresat e kubit. Kjo mund të bëhet duke marrë një pjesë teli të drejtuar që ka një kthesë 90 gradë në atë që del rreth 1/2 . Ngjiteni skajin e gjatë të telit afër ku dëshironi të lidheni me shtresën e parë të ngjitur atë në shtresa. përsërisni ndërsa lëvizni nga një vrimë dhe shkoni në shtresën tjetër. Kur të përfundoni të 4 lidhjet e shtresës, kaloni në hapin tjetër.

Hapi 11: Pjesët e fundit të instalimeve elektrike

Pjesa tjetër është lidhja e kullimit të MOSFET -ve me shtresat shihni foton e parë. Pasi të jetë bërë kjo, lidhni daljet e regjistrave të ndërrimit me kolonat e kubit. Shikoni skemën për më shumë detaje.

Hapi 12: Programimi i Kubit tuaj

Ju keni 3 mundësi për kodimin e kubit, përdorni kodet e dhëna, përdorni arduino ose përdorni arduino me python për të arritur një përvojë më të lehtë të kodimit. E vetmja që do të shpjegoj është arduino me python për shkak se është më e lehtë për t'u përdorur, por do t'ju duhet vetëm një përvojë e vogël me arduino/strukturën e gjuhës. Filloni duke shkarkuar të gjitha lidhjet në rregull duke filluar me softuerin arduino dhe duke përfunduar me bibliotekën tkinter për python. Mënyra se si punon redaktuesi i pythonit është kryesisht vetë -shpjeguese, thjesht drejtojeni kodin python më poshtë. Kur shtypni butonin e ruajtjes, guaska e pythonit do të pështyjë byte binare që do t'ju duhet të ngjisni në grupin arduino që thotë rrëshqitje. Atëherë do të duhet të shtoni vonesa në grupin arduino që thotë delay_array numri i rrëshqitjeve që keni është numri i vonesave që ju nevojiten. Numri maksimal i rrëshqitjeve që mund të përdorni është 150 për shkak të kujtesës së arduino nano tingëllon shumë, por kur filloni të bëni përkthime grafike shpejt e ha atë numër.

Kodet janë në grupe prej 3, sepse nuk arrita t'i shkarkoja si një skedar, përveç skedarit python.

grupimet e skedarëve (të gjithë skedarët në grup duhet të vendosen në të njëjtën dosje që të funksionojë siç duhet)

arduino e koduar fort (e qartë, e gjithë, led_cube_4x4x4, show_pattern)

skedarë të koduar arduino byte (të qartë, të lehtë_programimi_v2, shfaqja_pattern)

python gui (gjenerator kodesh 4x4x4 V2)

www.arduino.cc/en/main/software

www.python.org/downloads/

docs.python.org/3/library/tkinter.html#mod…

Hapi 13: It'sshtë bërë

Në këtë pikë ju duhet të jeni në gjendje të shfaqni të paktën disa modele në kubin tuaj dhe shpresojmë se gjithçka shkoi pa probleme.

Nëse keni ndonjë pyetje, pyesni më poshtë në komente.