Ekran LED Cube: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Në këtë projekt, ju do të ndërtoni një kub LED 8x8x8 si ekran. Pasi të keni ndërtuar kubin dhe të mësoni bazat e kodit, do të jeni në gjendje të shkruani animacionet tuaja të ekranit. Visualshtë një pamje e shkëlqyer për qëllime shkencore dhe do të jetë një shtesë e bukur dekorative në dhomën tuaj! Gjatë procesit të ndërtimit të kubit, ju do të fitoni një mori të tërë aftësish bazë elektronike, gjë që hap rrugën për projekte më komplekse në të ardhmen.

Ky është projekti im individual për kursin Elektronikë dhe zgjati rreth pesë javë. Kam kaluar 12 orë në këtë projekt në javë, dhe kisha qasje në pjesët dhe mjetet që gjenden zakonisht në një laborator elektronik të kolegjit. Gjithashtu mund të jetë mirë të dini se, edhe pse ngarkesa e punës nuk është një copë tortë, nuk kërkohet ekspertizë praktike. Në vend të kësaj, do të fitoni shumë përvojë dhe do të mësoni nga gabimet tuaja gjatë rrugës.

Përgjegjësia: Unë huazova modelin dhe kodin nga Kevin Darrah (https://www.kevindarrah.com/?cat=99) i cili ndërtoi një kub RGB 8x8x8 (duke trefishuar kështu punën!). Shfaqja e formës valore është puna ime. Unë rekomandoj fuqimisht të shikoni të gjitha videot e tij LED para se të filloni projektin! Ato janë jashtëzakonisht të dobishme për të kuptuar se si funksionon gjithçka, gjë që është vendimtare për këtë projekt të ndërlikuar! Unë dhashë shpjegime të shkurtra rreth qarkut dhe arkitekturës së përgjithshme kur diskutoj lidhjet e qarkut dhe kodin, kështu që mos ngurroni të hidheni së pari në atë pjesë për të fituar një kuptim teorik:)

Hapi 1: Lista e Pjesëve

• LED me një ngjyrë të shpërndarë x512 me 30 ares rezervë (Ju mund të vini re se kam përdorur tre ngjyra vetë. Kjo është krijuar fillimisht për të ndihmuar në pasqyrimin e amplitudës së formës së valës (p.sh. e kuqja do të thotë amplituda më e lartë), por unë nuk i bashkova feta si duhet, kështu që përfundimisht unë thjesht i trajtova si të njëjtët. Nëse jeni akoma të interesuar të bëni ndryshime ngjyrash në drejtimin vertikal, ju lutemi lexoni shënimet në hapin e feta vertikale:))
• Pllaka PC, të mesme x7 dhe x2 të vogla (Këto janë ato të disponueshme në laboratorin tim, por ju lutem mos ngurroni të rregulloni madhësinë në varësi të asaj që është në dispozicion për ju! Ju lutemi lexoni seksionin e qarkut për referencën tuaj. Kam gjetur se për fillestarët, PCB pa asnjë shirit të lidhur janë më të përshtatshëm, kryesisht sepse mund të shtoni dhe prerë lidhjet sipas dëshirës. Shkrirja mund të jetë e ndërlikuar!)
• NPN 2N3904 transistorë x72
• Rezistenca 1k x 150
• Rezistorë 100 Ohm x 72
• MOSFET me kanal P IRF9Z34 x8 plus 8 lavamanë me kapës
• 100 kondensatorë mikro Farads x8
• 74HC595 regjistrat e ndërrimit x9
• Mburoja me vida Arduino Uno + (kam përdorur një çantë proto-vidë R3)
• Tela me izolim prej 8 ngjyrave (ju rekomandoj të përdorni ngjyra të ndryshme! Do të keni shumë tela pranë njëri -tjetrit, dhe ngjyrat vërtet ndihmojnë kur kontrollojmë qarkun.)
• Furnizimi me energji 5V 2.8A (përderisa kufiri juaj aktual i furnizimit me energji është më i lartë se 64*(rryma përmes 1 LED), duhet të funksionojë mirë:))
• terminalet e telit
• Koka Molex me 8 kunja dhe 6 kunja.
• Strehimi i telit Molex me 8 kunja dhe 6 kunja (sasia e këtyre do të jetë e ndryshme në varësi të madhësisë së PCB-së tuaj dhe modelit të qarkut tuaj, kështu që ju lutemi lexoni të gjithë udhëzuesin (veçanërisht pjesën e qarkut) para se të vendosni për numrin që ju nevojitet:))
• Saldator
• Teli bakri i zhveshur (për të qenë në anën e sigurt, përgatitni 50 metra nga kjo)
• Pllakë e madhe prej druri (afërsisht 9 inç në secilën anë)
• Skele druri 12 inç (opsionale; nëse gjeni një mënyrë për të bërë tela të drejtë, nuk keni nevojë për këtë)
• shirit ngjites
• thonj të gjatë x16

Mjetet

• Makine per ngjitjen e metalit
• prerës teli
• pincë
• armë zam (opsionale; nëse gjeni një mënyrë për të bërë tela të drejtë, nuk keni nevojë për këtë)
• crimper
• kapëset e lavamanit x2 (kapëset e aligatorit funksionojnë gjithashtu)
• zhveshës teli

Hapi 2: Krijimi i rreshtave LED

Para së gjithash, provoni të gjitha LED -të! Unë përplasa një qark me një LED dhe një rezistencë 100 Ohm. Pastaj testova një LED në të njëjtën kohë dhe shtova atë paralelisht me LED -in tjetër. Ne duam të hedhim poshtë 1) LED të prishur, 2) LED me anodën dhe katodën mbrapsht (nuk doni të "mbani mend" se cila prej tyre e ka përmbysur atë!) 3) LED të zbehta.

Tjetra, ne bëmë bashkimin prej druri, i cili është gjithashtu montimi im i fundit për kubin. Stërvitni një rrjet 8x8 me 1 inç midis qendrës së vrimave. Zgjidhni stërvitje me një diametër pak më shumë se diametri i LED -ve tuaj, në mënyrë që ato të futen në vrima dhe të qëndrojnë ende drejt. Ne gozhduam shirita shtesë prej druri në perimetër, të cilat e mbajtën sipërfaqen e bordit të sheshtë (ne përdorëm kompensatë për dërrasën, kështu që ka një përkulje të drejtë ndaj saj). Përveç kësaj, kjo ngriti zonat me vrima të tilla që LED -të mund të futen nëpër vrima. Zgjidhni njërën anë dhe vendosni dy gozhdë të gjatë në të njëjtën linjë me qendrat e vrimave. Ne do t'i lidhim telat në këto thonj.

Tani mund të fillojmë të bëjmë rreshta LED! Unë nuk gjeta një mënyrë efektive për të bërë tela të drejtpërdrejtë, kështu që unë vetëm un-kavilje telat duke përdorur një bllok prej druri. Vendoseni telin përgjatë skajit të bllokut; mbajeni telin poshtë me gishtin tuaj të madh në njërën anë të bllokut dhe tërhiqeni telin përmes; buza e bllokut do të zhbëjë telin. Unë rekomandoj të vish një dorezë për të mbrojtur gishtin e madh:(Vendosni 8 LED në këtë rresht me "këmbën" e gjatë, anodën, të drejtuar nga një drejtim. Ne do t'i bashkojmë ato në tela. Vini re se rrafshi i formuar nga këmba e anodës dhe këmba katodë duhet të jetë pingul me vijën e telit, dhe këmba katodë duhet të jetë larg telit. Lidheni tela në një gozhdë dhe tërhiqeni atë për të kaluar nëpër LED derisa të jetë e drejtë dhe e tendosur. Lidheni atë në gozhdën tjetër. Rregulloni lartësinë e telit (vura re një zonë të vogël të sheshtë në këmbën LED dhe e rregullova tela në mënyrë që të prekë këtë zonë për të gjitha LED). Kjo lartësi është arbitrare, por ju lutemi tregohuni të qëndrueshëm. Mbani në mend: 1) diferenca e lartësisë së nivelit në kubin tuaj do të jetë afërsisht 1 inç (kështu që telat nuk mund të jenë shumë të larta); 2) LED -të mund të prishen nën nxehtësinë e hekurit bashkues (kështu që telat nuk mund të jenë shumë të ulëta) (megjithëse unë personalisht nuk kam përjetuar ndonjë çështje nga kjo). Tani tela juaj duhet të prekë këmbën e gjatë të të gjitha LED -ve, duke formuar një kryq. Lidhni tela dhe anodat dhe pritini prizat më pas.

Në këtë projekt, unë eksperimentova me dy konfigurime të ndryshme të kontaktit të lidhjes së saldimit. Njëri është kontakti kryq i përshkruar më sipër, dhe tjetri është përkulja e këmbës LED në mënyrë që telat e kontaktit të jenë paralele. Teorikisht, nyjet e kontaktit paralel janë më rezistente ndaj stresit, por duke pasur parasysh sa të lehta janë LED-të, nyjet kryq ndoshta nuk janë aq të dëmshme. Do të fitoni shumë praktikë duke bashkuar telat dhe këmbët LED, kështu që mos ngurroni të eksperimentoni me teknika të ndryshme! Kam përdorur një hekur bashkues të sheshtë, dhe personalisht mendoj se ofron kontroll më të mirë mbi blloqet e saldimit dhe një sipërfaqe më të madhe të kontaktit me nxehtësinë.

Pasi të keni bërë bashkimin, përdorni tabelën për kontrollimin e LED-ve për të kontrolluar lidhjet (e rëndësishme). Mbërtheni lidhësin pozitiv në tel dhe fshijeni plumbin negativ përmes këmbëve të shkurtra LED. Ata të gjithë duhet të ndizen! Pasi të kontrollojmë që të gjitha janë mirë, shtyni butësisht LED -të nga poshtë tabelës për t'i zhvendosur ato dhe rrëshqisni tela lart në thonjtë. Ju mund të shkurtoni skajet e rrethuara, por patjetër kurseni pak gjatësi!

Po sikur LED -i im të mos ndizet?

Gjërat e para që mund të kontrolloni është nëse keni katodë dhe anoda është përmbysur. Pastaj provoni të kapni plumbin pozitiv në këmbën LED në vend të telit të tërë. Nëse LED juaj ndizet në atë mënyrë, mund ta lidhni përsëri LED. Nëse LED juaj ende nuk ndizet, zëvendësojeni atë me një tjetër.

Ne duhet të bëjmë 64 rreshta të tillë LED:)

Hapi 3: Saldimi i feta vertikale

Si vrojtim, të gjitha anodat në secilën shtresë janë të lidhura, dhe të gjitha katodat në secilën kolonë vertikale janë të lidhura. Tani duhet të bëjmë feta vertikale. I mbani mend dy gozhdët që vendosëm në dërrasë për të lidhur telat? Tani vendosni edhe 14 të tjera në një mënyrë të ngjashme:) (Kujdes: vendosni mirë majat e thonjve! Ju do t'i shtypni shumë gishtat rreth atyre këshillave.)

Tani vendosni 8 rreshta LED në tabelë dhe sigurohuni që këmbët e tyre të jenë të drejtuara në të njëjtin drejtim. Vini re se telat duhet të jenë paralele me rreshtat e thonjve! Shtypni LED -të në mënyrë që ato të jenë të gjitha në të njëjtën lartësi. Nëse disa nga LED-të vazhdojnë të dalin jashtë (ndoshta për shkak të lakimit të telit tuaj), ngjiteni skajin në skajet e dërrasës. Tani, kaloni telat nëpër thonjtë si më parë. Unë vetëm mund të shikoj telat që të jenë afërsisht në të njëjtën lartësi, por kjo është në rregull, sepse ajo që ju intereson vërtet është se LED -të janë në të njëjtën lartësi.

Ngjitni drejtuesit e katodës në tela. Ju do të vini re se këtu kam përdorur konfigurimin e saldimit me kontakt paralel, dhe kam gjetur atë më të fortë dhe më të mirë se sa nyjet kryq, por ishte më shumë kohë, sepse ju duhet të 1) përkulni telat me pincë; 2) sigurohuni që pjesa e përkulur të prek tela kryesore; 3) përkulni atë pjesë për të qenë në lartësinë e duhur, sepse hekuri juaj i saldimit do të hyjë në një kënd dhe keni nevojë që hekuri të prekë të dy telat në të njëjtën kohë.

Nëse dëshironi të përdorni ngjyra të ndryshme në shtresa të ndryshme…

Sigurohuni që secila prej fetave tuaja të pasqyrojë skemën e ngjyrave. Për shembull, nëse doja që tre shtresat e sipërme të ishin LED të verdha, dy të mesmet të ishin LED portokalli dhe tre të poshtme të ishin LED të kuqe, do të vendos tre kolona LED të verdhë, dy portokalli dhe tre të kuqe në atë mënyrë Me Sigurohuni që rendi juaj i ngjyrave dhe orientimi LED të jenë të qëndrueshëm për të tetë feta!

Përdorni konfigurimin e bordit të bukës për të provuar të gjitha LED -të në secilën fetë. Definitelyshtë padyshim më e lehtë të ribashkoni këtu kur LED-et tuaja janë të siguruara më shumë sesa në mes të ajrit.

Nëse telat tuaj nuk janë drejt në vetvete, MOS E tërhiqni fetë nga thonjtë akoma! Lexoni hapin tjetër

Nëse tashmë keni tela të drejtë, shtyni butësisht LED -të nga poshtë dhe rrëshqisni fetë nga thonjtë. Mos i shkurto skajet akoma:)

Hapi 4: Mbështetja e Feta Vertikale

Nëse telat tuaj kanë një lakim të tyre, siç bëri imi, ne mund t'i rregullojmë ato të jenë në një rrafsh të sheshtë duke shtuar mbështetje të ngurtë përgjatë perimetrit. Unë zgjodha skewers prej druri 12 inç sepse ato janë në dispozicion në Amazon. Kam ngjitur skewers në perimetrin dhe shtova pjesë të vogla në qoshe për të forcuar kornizën. Shikoni fotot për detaje. Vini re se vetëm dy skewers janë bashkangjitur plotësisht në tela, dhe dy skewers të tjera janë mbi të gjithë rrjetin. Unë rekomandoj që së pari të testoni kornizën pa pjesët e qosheve. Kam gjetur se shkopinjtë shtesë të shkurtër u penguan LED -ve kur po grumbulloja feta lart, dhe nyjet e zamit janë ndoshta mjaft të forta për të mbajtur gjithsesi rrjetën LED. Nëse rrjeta akoma fryhet pak, shtypni poshtë në dy anët e pa ngjitura dhe ngjitini telat në hell në disa pika. Mos i shkurtoni skajet e lirshme akoma! Në veçanti, mbani një gjatësi të mjaftueshme të hellit në anën që do të jetë në fund të kubit, në mënyrë që të mund t'i mbajmë LED -et nga dyshemeja.

Hapi 5: Montimi i Kubit

Tani që kemi feta, mund të bëjmë kubin! Unë e kisha më të lehtë t'i grumbulloja ato sesa të ngjisja feta vertikale së bashku, por nëse keni një bashkëpunëtor, mos ngurroni të improvizoni! Për të shmangur gabimet, së pari ngjitini feta në një grup tjetër të hell dhe shtoni telat e lidhjes më vonë. Siç e shihni në foto, unë ngjita katër skewers në qoshet për të ndihmuar në rreshtimin dhe mbështetjen e shtresave. Mbani në mend se, në mënyrë ideale, shtresat janë 1 inç larg njëra -tjetrës. Kam gjetur se LED -et e mia mbështeten në kornizën prej druri nga shtresa e mëparshme, kështu që nuk kam pse t’i mbaj lart gjatë ngjitjes së tyre, por nëse feta juaj pushon në një lartësi më të ulët, një bashkëpunëtor ose disa shirita druri (shiko foton) ndihmë. Para se të ngjitni feta, sigurohuni që orientimi i tyre të jetë i saktë! Ju dëshironi që katoda dhe anoda të përfundojnë të tregojnë në drejtime të qëndrueshme. Gjithashtu kontrolloni orientimin e LED -ve.

It'sshtë SHUMY e rëndësishme të siguroheni që LED -të të ndizen kur vendosni secilën shtresë! Do të ishte praktikisht e pamundur të arrini në qendër të kubit pasi t'i keni mbledhur të gjitha.

Ju mund të vini re se kornizat e mia prej druri nuk përputhen domosdoshmërisht me njëra -tjetrën, por nëse shikoni LED -të, ato përputhen më mirë! Meqenëse do ta shohim këtë kub në një mjedis të errët, shtrirja e gabuar e kornizës është e pranueshme.

Tjetra, përdorni tela shtesë për të lidhur saldimet e anodës në të njëjtin nivel së bashku. Nëse e keni të vështirë të mbani telat atje, provoni të "thurni" telin përmes prizave (alternoni mënyrën se si tela kalon telat, midis nga lart në poshtë). Okshtë mirë nëse këto tela nuk janë krejtësisht drejt, sepse struktura kryesore LED është vendosur tashmë, dhe telat anësorë nuk janë shumë të dukshëm sapo ndezim LED -të.

Vetëm për të qenë të sigurt (ne preferojmë të gabojmë nga ana e kujdesshme, po?), Provoni përsëri të gjitha LED -të. Në këtë pikë, nëse një nga dritat në qendër të kubit nuk ndizet, nuk jam i sigurt nëse ka një mënyrë të thjeshtë për ta adresuar atë: (Megjithatë, nëse do të ishit i përpiktë në lidhje me kontrollimin e LED -ve kur grumbulloheni shtresat, LED -të duhet të jenë akoma mirë.

Tani mund të heqim tepricën e telit në të gjitha, përveç anës së poshtme. Tani mund ta heqim përkohësisht kubin! Urime! Tani jemi më shumë se gjysma e rrugës atje:)

Hapi 6: Lidhjet e Qarkut

Ju lutemi lexoni skemat pdf para se të rregulloni elementet e qarkut në bordet e PC. Kjo skemë është për kubin RGB nga Kevin Darrah, dhe meqenëse kubi ynë ka LED me ngjyrë të vetme, ngarkesa jonë është në të vërtetë vetëm një e treta e asaj (ne kemi një të tretën e kontrolleve të katodës, veçanërisht). Unë rekomandoj fuqimisht vendosjen e të gjithë elementëve të qarkut në PCB për të provuar së pari distancën. Jepini vetes më shumë hapësirë për të punuar, veçanërisht për tabelat e regjistrit të ndërrimit dhe bordet e kontrollit të anodës. Pastaj hidhni komponentët e qarkut dhe bashkojini vetëm disa në të njëjtën kohë, meqë është më pak e vështirë të ngjiteni pa kaq shumë këmbë të komponentit të qarkut që ju pengojnë.

qarqet anodike dhe katodike

Dizajni ynë i qarkut është i tillë që kur hyrjet në qarkun anodë dhe qarkun katodë janë të dy 5V (ose LART HIGH), LED ndizet. Le të kalojmë së pari përmes qarkut të anodës. Kur hyrja është e LART, tranzistori shpejt ngopet dhe tensioni i kolektorit bie në afro 0, që do të thotë që Porta e MOSFET -it tërhiqet në LOW. Meqenëse Burimi MOSFET është i lidhur me 5V, një LOW në Portë do të thotë që tensioni i kullimit është vendosur në LART. Kondensatori në të gjithë Burimin ndihmon në mbajtjen e sistemit të qëndrueshëm.

Kur hyrja e kontrollit të katodës është LART, tranzistori është përsëri i ngopur dhe tensioni i kolektorit shkon në 0V. Terminali i kolektorit lidhet me LED përmes një rezistence kufizuese aktuale. Ju mund të zgjidhni rezistencën aktuale kufizuese bazuar në vetitë tuaja LED. Meqenëse po përdor LED të kuq, portokalli dhe të verdhë, kam përdorur 100 Ohms. Ne shohim që tani ana pozitive e LED është ngritur lartë dhe ana negative është ulur poshtë, dhe LED ndizet.

Meqenëse kemi 64 drejtues katodash (secila kolonë) dhe 8 drejtues anodë (secila shtresë), na duhen 64 grupe të kontrollit të katodës dhe 8 grupe të kontrollit të anodës. Unë rekomandoj që grupet e plota të 8 kontrolleve të jenë në të njëjtën tabelë, pasi çdo regjistër ndërrimi lidhet me 8 kontrolle, dhe duket më i organizuar nëse 8 telat e lidhjes shkojnë në të njëjtin vend. Kini kujdes të mos i mbipopulloni bordet! Ne do të drejtojmë shumë tela, kështu që sigurohuni t'i jepni vetes hapësirë të mjaftueshme! Ngjitini të gjithë përbërësit në tabelë. Një truk për të rritur qëndrueshmërinë e sipërfaqes tuaj të punës është bashkimi në përbërës me të njëjtën lartësi (p.sh. lidhni transistorët pasi të keni bashkuar të gjithë rezistorët për të shmangur rënien e rezistorëve). Për secilin grup të qarkut të kontrollit 8 katodë, sigurohuni që të lidhni një kokë me 8 kunja e cila nxjerr të dhëna në kubin LED.

Nuk është e qartë nga skemat, por kudo që ka një tranzistor, ne duhet ta lidhim atë me GND dhe 5V

qarqet e regjistrit të ndërrimit

Regjistrat e ndërrimit janë të lidhur me njëri -tjetrin përmes 6 telave. Ato lidhen paralelisht për 5V, GND, CLOCK, LATCH dhe BLANK, dhe në seri për DATA. Kur lidhni telat, sigurohuni që regjistrat e ndërrimit të katodës të jenë në fund të sekuencës, sepse DATA shkon gjithmonë në fund të linjës seriale. Në thelb, Arduino dërgon një varg të kodit binar që rrjedh poshtë lidhjes së linjës DATA. Kodi binar pastaj ndahet në 8 bit për regjistër ndërrimi. Terminalet e regjistrit me 8 ndërrime lidhen më pas me një grup prej 8 kontrolleve katodë/anode. 5V fuqizon të gjithë kubin, dhe meqenëse kemi një ndriçim maksimal prej 64 LED në të njëjtën kohë, sigurohuni që rryma totale të mos kalojë kufirin tuaj të burimit të energjisë. Kunjat e tjerë në thelb kontrollojnë kur të dhënat futen në regjistrat e ndërrimit dhe kur të dhënat i lëshohen kontrolleve të qarkut nga regjistrat e ndërrimit. Sigurohuni që çdo regjistër zhvendosjeje të ketë kokën e vet me 8 kunja dhe çdo tabelë e regjistrit të ndërrimit (përveç atij të fundit) të ketë një kokë me 6 kunja përmes së cilës tela 5V, GND, ORA, LATCH, BLANK dhe DATA mund të shkojë në bordi i regjistrit të turnit tjetër.

Qarku Arduino

Qarku në Arduino është shumë i thjeshtë. Në thelb, ne kemi 6 tela që dalin nga Arduino (5V, GND, CLOCK, LATCH, BLANK dhe DATA). Sigurohuni që lidhja juaj GND të jetë e lidhur me GND të Arduino (Në fakt, e gjithë GND në këtë projekt duhet të jetë e lidhur), por që lidhja juaj 5V nuk është! Vini re se Arduino në skemën e Darrah në fakt tregon terminalet e çipit ATMEGA. Shikoni një nga imazhet e bashkangjitura për terminalet përkatëse midis çipit dhe Arduino.

Ne përdorëm një vidë për të shmangur kalimin e drejtpërdrejtë të telave në Arduino. Pjesët që ju nevojiten për t'i bashkuar në vidë janë kunjat e kokës së grumbullimit për portat dixhitale, 1 kokë me 6 kunja dhe 1 bllok terminali me 2 porta. Ju mund të shtoni një rresht tjetër të kunjave të kokës së grumbulluar në anën tjetër për ekuilibër. (Vini re se blloqet e terminalit blu të treguar në fotografi nuk bëjnë asgjë në të vërtetë). Lidhës sipas skemave. Shënim i rëndësishëm: vetëm për të qenë të sigurt, lidhni terminalin 5V në kokën 6-pin me 5V të burimit të energjisë (që është blloku i terminalit të gjelbër), JO 5V e Arduino. Në këtë mënyrë, Arduino juaj mundësohet nga kompjuteri juaj dhe të gjitha 5V në qarkun tuaj furnizohen nga burimi i energjisë. Sidoqoftë, lidhni të gjitha GND -të së bashku. Ju mund të thoni nga fotografia se unë bashkova kunjin GND të kokës me 6 kunja dhe kunjin GND të bllokut të terminalit në shiritin GND në mburojën e vidës.

Ndërsa unë nuk di mënyra për të kontrolluar qarqet e regjistrit të ndërrimit, ne mund dhe duhet të kontrollojmë qarkun e kontrollit të anodës dhe katodës duke përdorur një dërrasë buke. Shikoni fotot për detajet. Në thelb, ne lidhim hyrjet e tabelës me të gjitha 5V. Pastaj mund të përdorim një multimetër për të kontrolluar tensionet e daljes. Ne zbuluam se tensioni i daljes nga kontrollet e anodës është vetëm rreth 4V, por kjo është një pasojë e pritshme nga MOSFET.

Këshilla për instalime elektrike:

• Mos kurseni në gjatësinë e telave tuaj të lidhjes midis dërrasave! Do të keni shumë dërrasa dhe shumë tela, dhe do të ishte më e qartë dhe më e lehtë për të shkrepur probleme nëse dërrasat janë të ndara mirë.
• Përdorni ngjyra të ndryshme për të dalluar se cili tel është cili. Kjo është shumë e rëndësishme veçanërisht duke pasur parasysh sa tela do t'ju duheshin. Pastaj i vendosim këto tela në strehimin e telit në një sekuencë fikse. Përdorni një shtrëngues të mirë për të bërë terminale teli të sigurt.
• Jini në përputhje me përdorimin e titujve dhe strehimit me tela! Në projektin tim, për një tabelë të caktuar, të gjitha hyrjet vijnë nga strehimet e telave dhe daljet dalin përmes titujve.
• Për shkak se terminalet e kokës janë mjaft afër njëra -tjetrës, jini të kujdesshëm që të mos i lidhni telat së bashku, veçanërisht nëse jeni relativisht të papërvojë në bashkimin si unë! Një mashtrim që më dukej i dobishëm ishte të shtypni tela me hekurin për të shkrirë lidhësin, pastaj përdorni pincë për të kapur fijet në tela së bashku dhe për ta shtyrë tela më afër terminalit të kokës. Largojeni hekurin e saldimit dhe bashkimi i saldimit duhet të ftohet dhe të ruajë formën e tij shumë shpejt.

Hapi 7: Montimi i Kubit

Në vend që të kalojmë telat e ngurtë të katodës përmes 64 vrimave, gjë që është mjaft e vështirë në praktikë, ne mund t'i lidhim telat fillimisht në prizat dhe më pas t'i tërheqim telat përmes vrimave. Për të lejuar që telat të dalin nga poshtë platformës së montimit, shponi 9 vrima në anën e malit (8 për katodën dhe 1 për anodën).

Së pari, shkurtojini hellët që të jenë afërsisht në të njëjtën gjatësi. Pritini prizat e katodës të tilla që ato të jenë pothuajse në të njëjtën lartësi me skewers. Tani përkulni plumbin për të formuar një grep të vogël duke përdorur pincë. Zhvishni rreth gjysmë inç tela tuaj dhe përkulni gjithashtu telin. Lidheni plumbin dhe telin së bashku dhe mbyllni grepat me pincë. Kjo ofron kontakt të mirë midis telit dhe plumbit, dhe çliron duart tuaja për bashkim. Sigurohuni që të vendosni një kapës të lavamanit para lidhjes më të afërt të saldimit LED, në mënyrë që kyçja e saldimit të mos dalë nga nxehtësia e re. Nëse nuk keni kapës të lavamanit, kapëset e aligatorit funksionojnë gjithashtu.

Practiceshtë praktikë e mirë të kontrolloni lidhjet (kam matur rezistencën e lidhësit të saldimit) pasi të keni përfunduar bashkimin e secilës shtresë, megjithëse kam gjetur se metoda "grep" jep nyje të forta lidhëse vërtet të forta.

Tani kaloni telat përmes vrimave. Tërhiqni butësisht telat dhe shtyjeni platformën e montimit që të jetë në kontakt me hell. Kaloni secilën grup prej 8 telash përmes një vrime në anën e platformës së montimit dhe sigurojeni paketën me një copë shirit elektrik. Meqenëse katër anët e kubit janë ekuivalente, nuk ka rëndësi se në cilën anë grupi juaj lidh telat. Unë sugjeroj të bëni paraprakisht terminalet e telit në këto, në mënyrë që të mund të montoni shpejt strehimin e telit.

Për lidhjet e anodës, lidhni një tel në secilin nivel dhe kalojeni atë tel nga njëra nga vrimat. Ju do të keni nevojë për dy kapëse të lavamanit për të parandaluar shkrirjen e bashkimit të saldimit fqinj.

Pasi të keni montuar kubin, provoni përsëri çdo LED për t'u siguruar që ato janë në rregull.

Këshilla:

Mos kurseni në gjatësinë e telit! Unë mendoj se telat e mi janë lehtësisht 12 inç të gjatë, por ato prapëseprapë janë pak më të shkurtër.

Tani jeni gati për të lidhur gjithçka dhe për të drejtuar kubin!

Hapi 8: Kodi dhe Multipleksimi

Për shkak të kohës së shkurtër të projektit, unë huazova kodin e Darrah dhe bëra vetëm ndryshime të vogla në të. Unë jam duke bashkangjitur versionin që kam përdorur. Ai bëri komente të shkëlqyera për kodin e tij, dhe unë rekomandoj leximin e tyre për të kuptuar më mirë se si funksionon në të vërtetë. Këtu do të përshkruaj dy tipare kryesore të kodit të tij, multipleximin dhe modulimin e këndit të bitit.

Multipleksimi

Të gjitha projektet e kubit LED që kam lexuar përdorin multipleximin, dhe kjo është teknika që na lejon të kontrollojmë dritën individuale. Me multipleximin, vetëm një shtresë e LED -ve ndizet në të njëjtën kohë. Sidoqoftë, meqenëse shtresat qarkullojnë me një frekuencë shumë të lartë, imazhi "qëndron" në vizionin tonë për një kohë, dhe ne mendojmë se drita është ende atje. Në softuer, ne tërheqim një shtresë në HIGH në të njëjtën kohë dhe të gjitha shtresat e tjera në LOW, kështu që vetëm LED -të në këtë shtresë mund të ndizen. Për të përcaktuar se cilat ndriçojnë, ne përdorëm regjistrat e ndërrimit për të kontrolluar se cilat nga 64 katodat janë tërhequr LART. Para se të ndriçojmë shtresën tjetër, ne vendosim anodën e kësaj shtrese në LOW ashtu që asnjë dritë në këtë shtresë të mos ndizet. Pastaj tërheqim anodën në shtresën tjetër në HIGH.

Modulimi i këndit të bitit

Teknika BAM na lejon të kontrollojmë shkëlqimin e secilës LED në një shkallë midis 0 dhe 15. Nëse nuk keni nevojë për ndryshimin e shkëlqimit, nuk keni nevojë ta zbatoni këtë. Në thelb, ne kemi një kontroll katër bitësh, dhe ky kontroll korrespondon me 15 cikle të kalimit nga shtresa e poshtme në shtresën e sipërme (mos harroni se për multipleximin, ne ndriçojmë secilën shtresë në të njëjtën kohë?). Nëse i shkruajmë 1 bitit të parë, kjo LED ndizet kur kalojmë nëpër shtresa për herë të parë. Nëse i shkruajmë 1 bitit të dytë, kjo LED ndizet për dy ciklet e ardhshëm. Biti i 3 -të korrespondon me 4 ciklet e ardhshëm, dhe i katërti korrespondon me 8 ciklet e ardhshëm (kështu që kemi 15 cikle në një grup të plotë). Thuaj, ne duam ta vendosim LED në 1/3 e shkëlqimit të tij të plotë, që është 5/15. Për ta arritur këtë, ne i shkruajmë 1 bitit të parë dhe të tretë dhe 0 dy dy të tjerëve në mënyrë që LED të ndizet për ciklin e parë, të fikur për dy të tjerët, të ndezur për katër të ardhshmet dhe të fikur për 8. pasardhësit. ne po ecim me biçikletë përmes kësaj kaq shpejt, shikimi ynë "mesatarizon" shkëlqimin dhe marrim 1/3 e shkëlqimit të plotë.

Kubi LED si ekran për funksionet e valëve?

Një mundësi për të cilën ne menduam në fillim të këtij projekti ishte përdorimi i këtij ekrani për të treguar funksionet valore të grimcave në një kuti katrore. Unë vërtet shkrova një metodë në kodin Arduino që paraqet gjendjen bazë dhe gjendjen e parë të ngacmuar, por rezulton se rezolucioni nuk është mjaft adekuat. Gjendja bazë duket e mirë, por gjendja e parë e ngacmuar kërkon një interpretim. Sidoqoftë, nëse shikoni sytë, mund të thoni që funksioni duket si një përplasje kur e shikoni nga një drejtim, dhe duket si një cikël i valës sinusale të plotë nëse shikoni nga drejtimi tjetër. Kështu duhet të duket amplituda e funksionit të valës! Meqenëse edhe gjendja e parë e ngacmuar kërkon një interpretim të prapambetur, unë nuk kam koduar për ato të tjera më të komplikuara.

Hapi 9: Testet funksionojnë

Urime për përfundimin e kubit! Tani provoni të shkruani funksionin tuaj të ekranit dhe ndani punën tuaj me familjet dhe miqtë:)

Pasi kubi juaj të funksionojë si duhet, ngjiteni pjesën e pasme të PCB-ve me shirit jo përçues, pasi lidhjet janë të gjitha të ekspozuara tani dhe ato mund të shkurtojnë njëra-tjetrën.