Arduino Mega 8x8x8 RGB LED Cube: 11 hapa (me fotografi)

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

"Pra, ju doni të ndërtoni një Kub LED 8x8x8 RGB"

Unë kam qenë duke luajtur me elektronikë dhe Arduino për një kohë tani, duke përfshirë ndërtimin e një kontrolluesi të ndërprerësit të fuqisë së lartë për makinën time dhe një gjyqtari Derby Pinewood me gjashtë korsi për grupin tonë të Skautëve.

Kështu që unë u intrigova dhe pastaj u fiksova kur gjeta faqen e mrekullueshme të Kevin Darrah me shpjegimet e tij të hollësishme dhe ndërtimin e videove.

Sidoqoftë, kishte disa fusha të ndërtimit të tij për të cilat mendova se mund të përmirësohesha.

Në anën plus:

• Shpjegimet e hollësishme të Kevin për kodin Arduino të kërkuar për këtë program kompleks thjeshtuan anën e kodimit të strukturës.
• Unë mbështes përdorimin e Kevin nga tranzistorët individualë për të drejtuar secilën nga 192 katodat. Përderisa kjo kërkon një dizajn të pasur komponent të harduerit, ju lejon të drejtoni çdo LED me forcë pa rrezikuar të mbingarkoni një çip të vetëm drejtues që menaxhon 8 (ose më shumë) LED.

Fushat që doja të përmirësoja:

• Duhet të ketë një mënyrë më të mirë për të ndërtuar vetë kubin plus ka mbi 2000 nyje lidhëse në një këlysh 8x8x8 RGB dhe nëse njëri do të dështonte/prishej në mes do të ishte gati e pamundur për të hyrë dhe rregulluar
• E gjithë ajo instalime elektrike !!!! Unë kam pasur një përvojë në hartimin e PCB -ve në të kaluarën, kështu që synova të ndërtoja një PCB të vetme për të pritur numrin e konsiderueshëm të përbërësve të kërkuar dhe vetë kubin

Kërkimi i mëtejshëm zbuloi modele të tjera kubike nga të cilat kam marrë zona të tjera frymëzimi.

Nick Schulze ka ndërtuar një shembull të mrekullueshëm të shënimit, megjithëse me një qasje më të thjeshtë të harduerit STP16 dhe një çip 32bit KIT UNO. Unë e shfrytëzova modelin e tij të kubit në vend të Kevin -it.

SuperTech-IT është fokusuar në thjeshtimin e anës së harduerit me një qasje të vetme PCB duke integruar dhe zgjeruar qasjen e programimit të Kevin dhe Nick me fokus në eliminimin e të gjitha instalimeve elektrike.

Kështu u vendos një plan. Duke përdorur skemën Kevin, strukturën e Kubit të Nick, hartoni një PCB të vetme dhe zhvilloni një zgjidhje për të thjeshtuar ndërtimin dhe forcuar vetë kubin.

Hapi 1: Të gjitha ato LED

8x8x8 = 512 LED RGB. eBay është miku juaj këtu dhe unë bleva 1000 nga një furnizues kinez.

Dizajni që zgjodha përdor 5mm LED të zakonshëm të Anodës RGB - kështu që secila LED ka një tel katodik (negativ) për secilën nga tre ngjyrat kryesore (e kuqe/jeshile/blu) dhe një tel të vetëm anodë (pozitiv) që është i zakonshëm për secilën prej ngjyrat.

Testimi i LED -ve

Ndërsa i lirë, isha pak i shqetësuar për cilësinë. Gjëja e fundit që dëshironi të gjeni për të gjetur një LED të ndyrë në mes të kubit tuaj, kështu që unë fillova të testoj secilën prej 512 LED -ve që do të përdorja.

Për të thjeshtuar qasjen, unë hartova një dërrasë të vogël dhe një program të thjeshtë Arduino i cili do të drejtonte dy LED të Kuqe> E Gjelbër> Blu individualisht dhe më pas të gjitha për të Bardhën me shtypjen e një butoni.

Një LED do të veprojë si një referencë e përbashkët për të gjithë të tjerët për të siguruar që të gjitha LED -të të kenë një shkëlqim të përbashkët.

Sapo të futeni në varjen e shtyrjes së një LED në pjatën e bukës, shtypjen e butonit, shikimin e dritës LED duke ndezur ngjyrat, nuk kërkon shumë kohë për të shqyrtuar të gjitha 512. Si mënjanë, nuk gjeta një defekt të vetëm dhe shumë i kënaqur me cilësinë e LED -ve.

Zgjedhja e vlerave aktuale të rezistencës kufizuese

Ndërsa dollapi është jashtë është një kohë e mirë për të testuar dhe vërtetuar rezistencat kufizuese të rrymës LED që do t'ju duhet të përdorni. Ka shumë makina llogaritëse për t'ju ndihmuar të zgjidhni vlerën e duhur dhe nuk do të jetë e njëjtë për të gjitha ngjyrat (e kuqja me siguri do të ketë një kërkesë të ndryshme nga jeshile dhe blu).

Një fushë kryesore që duhet të keni kujdes është ngjyra e përgjithshme e Bardhë që LED lëshon kur të gjitha ngjyrat RGB janë të ndezura. Ju mund të balanconi vlerën e rezistorëve për të prodhuar një ngjyrë të bardhë të pastër brenda kufijve aktual të LED.

Hapi 2: Thjeshtimi i Ndërtimit të Kubit

Një kunj për të ndërtuar çdo fetë 8x8

Ndërtimi i një kubi të këtij kompleksiteti nuk duhet të merret lehtë. Kjo do të kërkojë një investim të konsiderueshëm të kohës tuaj.

Qasja që projektova thjeshtoi bashkimin e secilës "fetë" vertikale 8x8 të kubit në një ngjarje të vetme, në krahasim me ndërtimin e linjave prej 8 LEDs nga ana tjetër dhe pastaj bashkimin e 8 prej tyre së bashku në një operacion të veçantë.

Për këtë qasje do të keni nevojë për një sfidë dhe pak kohë e investuar këtu do të korrë përfitime të mëdha më vonë.

Fotografia e mësipërme tregon thjeshtësinë e këtij dizajni.

• Kam përdorur dru të butë 18mm x 12mm me burim nga një dyqan lokal i pajisjeve.
• Shpuar 8 vrima 5 mm në mes të anës 18 mm, 30 mm larg njëra -tjetrës në 8 gjatësi duke lejuar një gjatësi shtesë 50 mm në secilin skaj.
• Përdorni dy gjatësi druri në secilën anë dhe rregulloni këto 8 seksione të shpuara duke u siguruar që ato janë paralele me njëra -tjetrën dhe saktësisht 30 mm larg.
• Unë do të këshilloja të përdorni disa zam druri përveç një gozhdë/vidë kur i fiksoni këto së bashku. Ju nuk doni që kjo pjesë të përkul.
• Në skajin e sipërm dhe të poshtëm të figurës vendosa një gjatësi tjetër dhe vendosa tre gozhdë të vegjël/kunja në panel me secilën kolonë vrimash për LED -të. Qendra njëra është saktësisht në vijë dhe dy të tjerat 5 mm larg nga secila anë. Ne do t'i përdorim këto thonj për të siguruar gjatësinë e drejtë të telit të përdorur për të formuar kubin - më vonë.
• Ju do të vini re në fotot mbi një gjatësi tjetër druri në një kënd të vogël me të tjerët. Kjo do të jetë e rëndësishme më vonë pasi ne do të presim telat tanë strukturorë në përputhje me këtë kënd i cili do të thjeshtojë ndjeshëm pozicionimin e secilës prej këtyre fetave vertikale në PCB në një datë të mëvonshme.

Merrni kohën tuaj në ndërtimin e këtij koncerti. Sa më i saktë të jeni këtu, aq më i saktë do të jetë kubi juaj përfundimtar.

Hapi 3: Përgatitja e LED -ve

Lidhjet e plumbit LED

Një nga shqetësimet që kisha në shembujt e mëparshëm për të cilët kam lexuar ishte përdorimi i nyjeve të thjeshta të prapanicës kur bashkoni LED -të në telin e inkuadrimit. Kjo do të çonte në dy çështje kryesore

• Veryshtë shumë e vështirë dhe kërkon shumë kohë për të mbajtur një plumb LED në pozicion pranë telit të inkuadrimit pa lëvizur mjaft gjatë për të siguruar që ju të keni një bashkim të mirë lidhës.
• Lidhjet e vitheve mund të prishen lehtë - diçka që doja të shmangja.

Kështu që unë hartova një zgjidhje ku secila LED përgatitet me një lak në fund të secilës plumb, përmes së cilës kalon tela inkuadruese e cila i mban telat në pozicion gjatë bashkimit dhe gjithashtu siguron një lidhje mekanike përveç saldimit për forcë të shtuar.

Ana negative e kësaj ishte se përgatitja e secilës prej 512 LED -ve zgjati më shumë - e bëra këtë në grupe prej 64, një fetë në të njëjtën kohë, dhe e zbrita atë në rreth 3 orë për fetë.

Nga ana plus, bashkimi aktual i fetëve duke përdorur shtresën e mëparshme zgjati pak më shumë se një orë.

Jig përkulëse LED

Unë projektova një shtresë për të mbështetur përgatitjen e LED -ve - fotografia më sipër me dimensionet kryesore.

• Mora një nga binarët 18x12mm të përdorur më parë, shpova një vrimë 5mm në qendër të anës 18mm dhe pastaj e vendosa këtë shirit në një panel të vogël MDF (mund të përdorni çdo copë druri, kjo ishte ajo që duhej dorë) dhe të bartura në vrimën 5 mm në shina deri në qendër të MDF.
• Duke përdorur gropën e stërvitjes për të siguruar që vrima në hekurudhë dhe MDF të jenë të përafruara, merrni një laps dhe vizatoni një vijë përgjatë të dy anëve të hekurudhës përgjatë MDF.
• Hiqni stërvitjen dhe shinën dhe do të mbeteni me një vrimë 5MM në MDF dhe dy vija paralele në të dyja anët e saj që përputhen me dimensionet e hekurudhës (18 mm larg).
• Vizatoni një vijë tjetër përmes qendrës së vrimës 5 mm pingul me linjat hekurudhore.
• Kam përdorur tela bakri të konservuar 22 swg (një rrotull 500g ishte i mjaftueshëm) i cili ka një gjerësi prej 0.711mm. Gjeta në internet (eBay përsëri në shpëtim) disa copa stërvitje 0.8 mm dhe i përdorja ato si formuesit rreth të cilëve do të përkulja litarët LED për të formuar një lak.
• Stërvitni tre copa stërvitore 0.8 mm, ajo e mesme në vijën qendrore të vrimës LED 5 mm, të tjerat 5 mm larg dhe më e rëndësishmja vetëm jashtë vijës hekurudhore larg vrimës LED në bordin e MDF- jo në vijë, por me njërën anë e stërvitjes që prek vetëm vijën hekurudhore.
• Një stërvitje e katërt 0.8 mm shpohet përsëri përsëri në vijën qendrore të vrimës LED 5 mm në vijën tjetër hekurudhore dhe këtë herë vetëm brenda vijës hekurudhore. Fotografia e mësipërme duhet ta bëjë këtë përshkrim pak më të qartë.
• Lërini stërvitjet në dru me rreth 1-15mm të boshtit të stërvitjes që dalin nga MDF.

Tani keni nevojë për një mjet - një projekt i mirë është gjithmonë ai ku duhet të blini një mjet të veçantë:-). Do t'ju duhet një palë pincë e vogël me hundë të sheshtë (eBay përsëri për 2 - 3 £). Këto kanë një hundë të gjatë paralele të drejtë dhe një fund të sheshtë - shiko foton.

Përgatitja LED

Tani vjen detyra e gjatë e përgatitjes së secilës prej 512 LED -ve. Unë ju sugjeroj t'i bëni ato në grupe. Më shumë detaje në fotot e mësipërme

• Mbajeni LED në pincë me katër prizat që drejtohen drejt jush.
• E RORTNDSISHME - Rendi dhe orientimi i drejtuesve është jetik në këtë hap. Anoda do të jetë epërsia më e gjatë e dytë në katër drejtimet. Bëhuni të sigurt se kjo është e dyta nga e djathta. Merrni këtë gabim dhe LED juaj nuk do të ndizet siç duhet ndërsa i testojmë më vonë - e di që kam bërë 2 gabime nga 512.
• Ndërsa mbani LED në pincë vendoseni llambën LED në vrimën 5 mm në tabelën MDF siç tregohet në foton më sipër. Ju mund të keni nevojë të pastroni vrimën 5 mm pak në krye për të siguruar që Pinca të jetë e shtrirë në MDF.
• Përkulni drejtimet LED rreth pjesëve të stërvitjes nga ana tjetër për të formuar një lak. Kam gjetur se nëse tërhiqeni nga kthesa një hije kur të përfundoni, ajo hap lakun një nuancë dhe ndihmon në heqjen e sytheve nga pjesët e stërvitjes kur nxirrni LED nga bashkimi
• Pritini tepricën nga katër prizat afër lakut me një palë hapëse të vogla teli.
• Përkulni lakun Anode, atë më vete, 90 gradë në mënyrë që lak të jetë drejtuar drejt llambës LED
• Vendoseni LED -in e përfunduar në një sipërfaqe të sheshtë dhe sigurohuni që të gjitha kabllot të qëndrojnë të sheshta përgjatë sipërfaqes, një presion i vogël në LED do t'i rreshtojë të gjitha thjesht

Kjo eshte…. tani përsëris 511 herë:-)

Hapi 4: Ndërtimi i feta

Drejtimi i telit të kornizës

Pra, ne tani kemi një pajisje për të bërë feta 8x8 dhe një pako LED të testuar dhe përgatitur.

E tëra që ju nevojitet tani është një tel inkuadrues. për të mbajtur të gjitha LED -të së bashku. Kam përdorur një rrotull 500g tela bakri të konservuar 22 swg (përsëri nga eBay)

Tani sigurisht që do të dëshironi të drejtoni telin pasi del nga rrotullimi. Një detyrë e lehtë, por edhe një tjetër manuale. Pritini një pjesë të telit në gjatësi dhe mbajini të dy skajet në dy palë pincë dhe tërhiqni dhe shtrini butësisht tela. Nëse jeni mirë, do ta ndjeni telin që shtrihet dhe pastaj mund të ndaloni, nëse dora juaj e rëndë tela do të prishet në pincë kur të jetë e shtrirë sa duhet. Të dyja mënyrat janë të mira dhe ju do të përfundoni jo vetëm duke e drejtuar tela, por edhe duke e forcuar atë pak kështu që do të mbajë formën e tij.

Për secilën kornizë 8x8 do t'ju duhen 24 gjatësi aq të gjata sa të punoni në të gjithë gjatësinë e figurës tuaj me një pjesë rezervë në skajet për t'u mbështjellë rreth kunjave të panelit për t'u mbajtur gjatë bashkimit. Për më tepër, do t'ju duhen 8 gjatësi për telat anodë pingul pak më të gjerë se gjerësia e figurës.

Ndërtimi i një fete 8x8

Tani telat e drejtuar arrijmë në pjesën argëtuese.

• Me jig të ulur në dy binarët e tij vertikalë dhe 8 binarët e kryqëzuar përballë jush shtyjnë 8 LED në një kolonë në të njëjtën kohë me tre këmbët e LEDs drejtuar drejt jush.
• Tani kaloni një tel të kornizës të drejtuar përmes sytheve të mesme LED të të gjitha 8 LED -ve dhe lidhni secilin fund duke u mbështjellë rreth kunjave të panelit.
• Përsëriteni këtë për dy telat e jashtëm të inkuadrimit.
• Pastaj përsëritni hapat e mësipërm për 7 kolonat e tjera.

Tani do të keni 64 LED të filetuar së bashku me 24 tela vertikalë të inkuadrimit. Sigurohuni që të gjitha LED -të janë ulur në shesh prej druri dhe drejtoni çdo këmbë LED për të hequr çdo mospërputhje.

Tani shpërtheni hekurin tuaj të saldimit dhe rregulloni të gjitha lidhjet 192 midis sytheve LED dhe telave të inkuadrimit. Unë nuk do të shpjegoj se si të bashkoj këtu, ka shumë mësime të shkëlqyera për t'u gjetur që e shpjegojnë këtë shumë më mirë sesa mundem.

Përfunduar? Merrni një moment për të admiruar punën tuaj të dorës, duke e kthyer kokën. Ne ende duhet të shtojmë telat e kornizës Anode.

Tani mund të shihni pse i kemi përkulur sythet e plumbit të anodës 90 gradë.

• Merrni telat e kornizës së anodës tuaj të drejtuar me 8 dhe përsëri kaloni nëpër secilën prej 8 LED -ve në çdo rresht.
• E preva tela në gjerësinë e bashkimit, por nuk u përpoqa t'i rregulloj ato në kunjat e panelit.
• Pasi të keni mbaruar, merrni një moment për të rregulluar çdo LED për të siguruar që të keni drejtime të qëndrueshme dhe të bashkoni edhe një herë të gjitha 64 pikat e lidhjes.

Testimi i feta 8x8

Një fetë poshtë, por para se ta prishni atë, provoni së pari. Për këtë ju do të keni nevojë për një burim 5v (nga Arduino juaj ose panelin tuaj të testimit LED) dhe një rezistencë të vetme (gjithçka rreth 100 ohms do të bëjë).

• Lidhni një tel me Tokën, kjo do të përdoret në të gjitha telat e inkuadrimit të katodës 24.
• Lidhni tela tjetër me 5v përmes rezistencës.
• Mbajeni tela 5v në njërën prej telave të inkuadrimit në 8 nivelet e anodës
• Kaloni tela Ground në secilën prej 24 telave të inkuadrimit të katodës.
• Kontrolloni që çdo LED të ndizet me të Kuqe, Jeshile dhe Blu për secilën prej 8 LED -ve të lidhur me të njëjtin tel anodë.
• Tani lëvizni telin 5v në nivelin tjetër dhe drejtojeni kontrollin përsëri derisa të keni testuar çdo nivel, secilën LED dhe çdo ngjyrë.

Nëse gjeni se një LED nuk punon, atëherë me siguri e përzieni plumbin e anodës në LED kur lakoni drejtimet e LED. NFSE gjeni një që nuk funksionon, atëherë ju sugjeroj që të hiqni një LED, hiqni një LED rezervë të përgatitur, hapni sythet në prizat LED, shtyjeni këtë LED të ri në jig dhe përkulni sythe rreth telave të inkuadrimit sa më mirë ti mundesh.

Pasi të jenë testuar të gjithë, tani mund të hiqni rrëshqitjen nga bashkimi. Për ta bërë këtë, prerë tela të inkuadrimit në rreshtin e sipërm afër sytheve të plumbit LED dhe prerë telat e inkuadrimit të poshtëm përgjatë kornizës së jig me kënd të vogël.

Lërini të gjitha skajet e gjata të telit të inkuadrimit tani, ne do t'i rregullojmë ato më vonë kur të ndërtojmë kubin.

Një poshtë, 7 të tjera për të shkuar.

Unë besoj se kam përmbushur objektivin tim të parë dhe kam zhvilluar një zgjidhje për të thjeshtuar ndërtimin e feta kubike.

Hapi 5: Për Elektronikën

Projektimi i PCB

Objektivi im i dytë ishte heqja e të gjitha telave, por prapë lëni vend për njëfarë fleksibiliteti.

Për këtë qëllim vendosa që do të:

• Hiqni telat e kontrollit të 6 procesorit nga bordi përmes një lidhësi. Shumica e drejtuesve të kubit që kam parë përdorin një derivat SPI për transferimin e të dhënave i cili kërkon 4 hyrje - Data, Clock, Output enable dhe Latch - plus shtova 5v dhe Ground në mënyrë që të mund të fuqizojmë procesorin nga i njëjti kabllo.

• Lërini të hapura lidhjet seriale brenda dhe seriale midis çipave të regjistrit të zhvendosjes 74HC595 në mënyrë që të përcaktoni sythe të ndryshme midis patate të skuqura.

  • Skema Kevins është për drejtuesin e anodës së pari, pastaj të gjitha 8 patate të skuqura që drejtojnë një ngjyrë të vetme më pas dhe pastaj dy ngjyrat e radhës në mënyrë sekuenciale për një total prej 25 regjistrash ndërrimi.
  • Skema Nicks ka një lak të veçantë përsëri në procesor për secilën ngjyrë.
• Lejoni që shtresat e anodës të drejtohen nga regjistri i ndërrimit të tij ose direkt nga procesori me 8 lidhje të veçanta.

Përveç kësaj unë doja

• Përdorni përmes komponentëve të vrimave (siç jam mësuar).
• Kufizoj veten në një bord PCB me dy shtresa (përsëri si brenda përvojës sime).
• Mbajini të gjithë përbërësit në njërën anë të PCB (pjesa e poshtme) dhe lejoni që feta LED të ngjiten direkt në anën e sipërme të PCB.

Pra, do të përfundonte si një dërrasë e madhe (270mm x 270mm) për të mbështetur një kub me një distancë prej 30mm midis LED -ve - edhe kështu ishte akoma një shtrëngim për t'u përshtatur në të gjithë përbërësit dhe gjurmët.

Unë kam përdorur disa programe të ndryshme të dizajnit PCB në të kaluarën me sukses.

Për lehtësinë e përdorimit Pad2Pad është i shkëlqyeshëm, por ju jeni të kyçur në kostot e tyre të shtrenjta të prodhimit pasi nuk mund të eksportoni skedarët Gerber. Për këtë ndërtim kam përdorur DesignSpark (jo aq i thjeshtë për t'u përdorur sa Pad2Pad, por mund të eksportojë skedarë gerber) dhe që atëherë kam eksperimentuar me Eagle (një mjet shumë i aftë, por unë jam ende duke shkuar në kurbën e të mësuarit).

Unë nuk guxoj të shtoj orët e shpenzuara në hartimin e softuerit të PCB, u deshën përpjekje të shumta për të dalë mirë, por jam shumë i kënaqur me rezultatin. Ka disa gjurmë të munguara në versionin tim të parë, por ato janë të thjeshta për t'u zëvendësuar. Për prodhimin e një grupi të vogël të PCB -ve kam përdorur dhe do të rekomandoja SeeedStudio. Përgjigje e mirë ndaj pyetjeve, çmime konkurruese dhe shërbim i shpejtë.

Unë jam duke menduar për hartimin e një versioni SMD të cilin mund ta kisha bërë atëherë me të gjithë përbërësit e vendosur tashmë dhe të bashkuar.

Shumë përbërës

Sa i përket komponentëve kam përdorur sa vijon (duke u lidhur me skemën e Kevin)

• 200 transistorë NPN 2N3904
• 25 kondensatorë 100nF
• 8 kondensatorë 100uF
• 8 MOSFET IRF9Z34N
• 25 regjistra ndërrimi 74HC595
• 128 Rezistorë 82 82 Ohm 1/8W (Rezistorë kufizues të kuq të rrymës LED)
• 64 Rezistenca 130 130 Ohm 1/8W (Rezistorë kufizues të rrymës LED të Gjelbër & Blu)
• 250 rezistente 1k Ohm 1/8W (me disa shtesa)
• 250 Rezistenca 10k Ohm 1/8W (me disa shtesa)
• 1 furnizim me energji 5v 20A (më shumë se e mjaftueshme)
• 1 Arduino Mega (ose procesori i zgjedhjes suaj)
• disa kunja të kokës me një rresht të vetëm për t'u lidhur me Arduino
• disa kabllo kërcyes për të krijuar sythe hyrëse/dalëse serike midis regjistrave të ndërrimit
• një kabllo me kokë 6 pin për lidhësin e bordit
• një kabllo dhe prizë për furnizimin me energji 240v

Kam përdorur dhe do të rekomandoja Farnell Components për porositjen e këtyre në MB, veçanërisht duke pasur parasysh shërbimin e tyre të ditës tjetër dhe çmimet konkurruese.

Saldim … shumë saldim

Pastaj u bënë disa orë bashkim të të gjithë përbërësve në tabelë. Unë nuk do të kaloj nëpër detaje këtu, por disa mësime që mora ishin:

• Mbani një pompë saldimi dhe një fitil lidhës në dorë - do t'ju duhet.
• Një stilolaps me fluks funksionon vërtet edhe pse është e çrregullt të pastrohet më pas
• Përdorni një saldim me diametër të vogël - kam gjetur më të mirën të jetë një saldim 0.5mm 60/40 Tin/Lead 2.5% fluks.
• Një xham zmadhues është i dobishëm për të dalluar çdo urë lidhëse.
• Merrni kohën tuaj, bëni një grumbull në të njëjtën kohë dhe inspektoni të gjitha nyjet para se të vazhdoni në zonën tjetër.
• Si gjithmonë mbani majën tuaj të hekurit të salduar të pastër.

Duke pasur parasysh ngjyrën e kuqe të LED -ve ndoshta do të ketë nevojë për një vlerë të ndryshme të rezistencës ndaj Green dhe Blue unë shënova rezistencat aktuale kufizuese në PCB A, B dhe C. Tani është koha për të përcaktuar orientimin përfundimtar të fetave në krahasim tek PCB për të përcaktuar se cila prizë e ZHEL -ve lidhet me cilën vendndodhje kufizuese të rezistencës aktuale.

Pasi të jetë përfunduar, e pastrova tabelën me pastrues PCB, e lava me sapun dhe ujë dhe e thava plotësisht.

Testimi i PCB -së tuaj të përfunduar

Para se ta vendosim këtë në njërën anë, duhet të provojmë se gjithçka funksionon.

Unë ngarkova kodin Arduino të Kevin (për mega ju do të duhet të bëni disa ndryshime të vogla) dhe zhvillova një program të thjeshtë testimi që do të ndizte dhe fikte të gjitha LED -të vazhdimisht.

Për të testuar:

• Unë bëra një tel LED për testimin duke marrë një LED me një ngjyrë, duke mbajtur një rezistencë 100 Ohm në njërën prej prizave dhe më pas duke shtuar një tel të gjatë në secilën nga skajet e hapura. Pak shirit elektrik rreth kanalit të hapur çon në ndalimin e çdo pantallona të shkurtra dhe shënon tela pozitive (anode) nga LED.
• Lidhni procesorin tuaj (në rastin tim një mega Arduino) me tabelën me 6 lidhëset
• Lidhni energjinë në bord nga furnizimi me energji elektrike
• Lidhni prizën e provës Anode me një burim 5v në tabelë
• Pastaj vendosni tela katodë nga tela e testimit LED në secilën prej lidhësve të katodës së kubit të PCB me radhë.
• Duke qenë mirë që LED në prizën e testimit duhet të ndizet dhe fiket, nëse po, kaloni në tjetrën.
• Nëse nuk ndizet, atëherë jeni në gjetjen e fajit. Së pari do të kontrolloja nyjet tuaja të saldimit për çdo nyje të thatë, jashtë kësaj unë do t'ju sugjeroja të punoni me radhë larg nga regjistrat e ndërrimit duke kontrolluar një komponent në të njëjtën kohë.

Testoni të gjitha 192 katodat, pastaj modifikoni kodin tuaj për të testuar drejtuesit e shtresës anode, ndërroni mbi plumbin tuaj të provës LED dhe lidheni atë me tokën dhe provoni secilin nga drejtuesit e 8 shtresave.

Pasi të keni përfunduar dhe testuar PCB, argëtimi fillon me të vërtetë - tani për të ndërtuar kubin.

Hapi 6: Ndërtimi i Kubit

Përgatitja e lidhësve tuaj të nivelit të Anodës - një kompresë tjetër

Ne kemi një artikull më shumë për të fabrikuar para se të fillojmë të bashkojmë feta tuaj 8x8 në PCB.

Ndërsa shtojmë feta do të na duhet të shtojmë mbajtëse në pjesën e jashtme të secilës fetë duke bashkuar feta horizontale së bashku.

Duke pasur parasysh që i lidhëm të gjitha LED -të me sythe me telat e inkuadrimit le të mos ndalemi tani.

Për të ndërtuar mbajtëset kryq të anodës:

• Merrni një gjatësi tjetër të drurit që keni përdorur për binarët dhe vizatoni një vijë poshtë në qendër të hekurudhës.
• Bëni 8 shenja përgjatë kësaj linje 30 mm larg.
• Merrni 8 nga copat e stërvitjes 0.8mm dhe i shponi në dru, duke e lënë stërvitjen në dru me kofshën që del jashtë rreth 10mm nga sipërfaqja.
• Pritini një gjatësi të telit të kornizës dhe drejtojeni atë si më parë.
• Përfundoni njërin skaj të telit rreth gropës së parë të stërvitjes duke formuar një lak dhe pastaj rrethojeni telin rreth çdo stërvitjeje të mëvonshme duke formuar një tel të drejtë me 8 sythe përgjatë gjatësisë së tij.

Kjo kërkon pak praktikë, por përpiquni të manipuloni telin pasi të keni formuar të gjitha sythe për ta bërë tela sa më të drejtë. Çmoni butësisht tela nga copat e stërvitjes dhe më pas përpiquni ta drejtoni plotësisht.

Për kubin përfundimtar do t'ju duhen 16 gjatësi telash secila me 8 sythe, por gjatë procesit të ndërtimit është e dobishme që të keni një numër prej dy dhe tre gjatësisë së lakut në dorë për të mbështetur çdo fetë të re me fqinjin e saj.

Më në fund mund të ndërtojmë kubin

Ne do të duhet të ngremë PCB -në nga sipërfaqja në mënyrë që të rreshtojmë dhe ulim çdo fetë në PCB. Kam përdorur disa kuti të vogla plastike në të dyja anët e PCB.

Duke kujtuar orientimin tuaj të fetë e zgjedhur më parë kur përcaktoni vendndodhjen e rezistorëve kufizues aktual, tani mund ta ulni fetë e parë në vrimat në PCB në njërën skaj. Unë ju sugjeroj të filloni me grupin më të largët të vrimave larg jush dhe të punoni drejt vetes.

Këtu shohim përparësinë e prerjes së telave të inkuadrimit të katodës në një kënd. Kjo do t'ju lejojë të gjeni secilën prej 24 telave katodikë individualisht.

Për të mbështetur fetë dhe për të përcaktuar vendndodhjen e saj vertikale kam përdorur shinën prej druri që kemi përdorur për të bërë lidhëset e anodës dhe e kam vendosur atë përgjatë PCB nën grupin e parë të LED -ve. Me një shesh inxhinierësh të përdorur për të siguruar që feta të jetë pingul me PCB dhe niveli nga fundi në fund tani mund të lidhni telat e inkuadrimit të katodës në PCB.

Ju mund ta provoni këtë fetë tani, por e gjeta më së miri të vendosni dy feta të para në PCB dhe të përdorni lidhës të shkurtër të anodës me 2 sythe në disa vende përgjatë dy feta para testimit fillestar për t'i bërë këto dy feta të para më të qëndrueshme. Pas këtyre dy të parëve provoni secilën fetë me radhë para se të shtoni tjetrën.

Testimi i feta

Drejtuesit e anodës janë përgjatë njërës anë të PCB dhe ka vrima në PCB ku ne përfundimisht do të lidhim secilën shtresë me drejtuesin e saj. Tani për tani ne do t'i përdorim këto me disa tela log dhe 8 mini kapëse krokodili për t'u bashkuar me secilën shtresë në secilën fetë me radhë.

Me katodat e ngjitura në PCB dhe anodat e lidhura me drejtuesit me telat dhe kapëset, atëherë ne mund të testojmë fetë duke modifikuar kodin që kemi përdorur për të testuar PCB me një animacion të ri.

• Shkruani një animacion të thjeshtë për të ndezur të gjitha LED -të në fetë tuaj çdo ngjyrë në të njëjtën kohë (të gjitha të kuqe, pastaj të gjelbra pastaj të kuqe pastaj të gjitha të ndezura për të bardhën). Ju mund të përcaktoni numrin e feta si një ndryshore në mënyrë që ta ndryshoni këtë ndërsa testoni secilën fetë me radhë.
• Lidhni procesorin dhe fuqinë me PCB dhe ndizni.
• Kontrolloni që të gjitha dritat LED të ndizen në të gjitha ngjyrat.

I vetmi defekt që kam vërejtur këtu ishte për shkak të një nyje të thatë në njërën prej telave të inkuadrimit të katodës vertikale.

Saldoni dhe provoni secilën fetë me radhë.

Ishin pothuajse aty. Ka edhe dy elementë të tjerë që duhet t’i shtojmë kubit tani që i kemi bashkuar dhe testuar të 8 feta.

Lidhësit e shtresës anodike

Tani mund të shpërthejmë lidhësit e anodës me 8 sythe që keni përgatitur më herët.

Kalojini ato nëpër feta duke u bashkuar me të njëjtën shtresë në secilën fetë në të dy rrëshqitjet. I zhvendosa të miat derisa ata ishin rreth 5 mm larg nga tela më e afërt me katodë LED. Sigurohuni që ato të duken drejt dhe të barabarta para se të bashkoni të gjitha sythe dhe të bashkoni secilën prej 8 shtresave të anodës së bashku.

Lidhësit e shoferit të anodës

Hiqni të gjitha telat e përdorur më parë për të provuar feta nga vrimat e drejtuesit të anodës në PCB dhe sigurohuni që vrimat të jenë të pastra nga saldimi - fitili i saldimit është miku juaj këtu.

Secili nga 8 drejtuesit e anodës në PCB duhet të lidhet me një shtresë individuale në PCB. Drejtuesi i anodës më i afërt me lidhjet e energjisë në PCB duhet të lidhet me nivelin më të ulët, pastaj të kthehet gradualisht drejt pjesës së pasme të PCB dhe shtresës së 8 -të.

Përkulni një kënd të vogël të drejtë në një pjesë të telave të drejtimit të kornizës dhe ulni anën e gjatë të telit përmes kubit në vrimën e drejtuesit të anodës në PCB. Sigurohuni që teli të jetë i drejtë dhe i njëtrajtshëm, duke mos prekur asnjë tel tjetër në kub dhe pastaj ngjiteni atë në shtresën anodike të kubit dhe në PCB

E kompletuar për të 8 drejtuesit e anodës.

Hapi 7: It'sshtë e Plotë

Ndërtimi ka mbaruar, keni mbaruar.

Me gjithë përgatitjen, ndërtimin, testimin që keni bërë këtë pak është tani e thjeshtë.

• Lidhni furnizimin me energji në PCB
• Lidheni procesorin me PCB.
• Pushtet mbi.
• Ngarkoni ose aktivizoni animacionet në softuerin tuaj, ngarkoni në procesor dhe lërini të bëjë gjënë e tij

Duke bërë një rast

Ju do të dëshironi të mbroni investimin tuaj pasi të keni vënë në punë gjithë këto orë.

Ne bëmë një kuti nga disa dërrasa lisi dhe një fletë të vogël shtrese dhe ndërtuam një barazim në pjesën e pasme ku mund të kishim qasje në furnizimin me energji elektrike dhe Arduino, si dhe vendosëm një prizë USB në pjesën e pasme të kutisë për të lejuar qasje më të lehtë për riprogramim Me

Pastaj e përfunduam me një kuti akrilike nga acrylicdisplaycases.co.uk. Shumë mirë e rekomanduar.

Mbi ty

Tani ka dy gjëra për të cilat mund ta ktheni mendjen:

• Çfarë lloj mbështetjeje/kutie doni të dizajnoni dhe ndërtoni për të mbështetur PCB -në dhe për të vendosur furnizimin me energji dhe procesorin - këtë do ta lë në imagjinatën tuaj.
• Hyni në kod dhe filloni të hartoni dhe shkruani animacionet tuaja. Kevin, Nick dhe SuperTech-IT kanë bërë disa punë të shkëlqyera këtu për t’ju nisur në rrugën tuaj.

Hapi 8: Kapja e Produktit Final në Veprim

Falenderimet e mia për Kevin dhe SuperTech-IT për animacionet plus disa prej imi që kam krijuar deri më sot

Hapi 9: Animacion - gjarpërinjtë

Një nga animacionet e mia për ta ndarë duke përdorur kodin e Kevin Darrah

Thirrni në vijim në lak të pavlefshëm

gjarpërinjtë (200); // Përsëritjet

Hapi 10: Pasi të jeni në brazdë

Vëllai im dhe unë tani kemi ndërtuar një secili dhe po punojmë për një të tretë:-)

PPRDITSIM - Kubi i tretë tani është përfunduar dhe ne do ta vendosim këtë në shitje në eBay së bashku me dy pllaka rezervë PCB (dhe udhëzime).

Ne do të bëjmë disa rishikime në PCB kryesisht për të mbështetur zhvillimin e projektit tonë të ardhshëm - një kub LED 16x16x16 RGB

Hapi 11: Versioni i fundit i Kodit tim Arduino Mega

Bashkangjitur do të gjeni këtu versionin e fundit të kodit tim.

Kjo është marrë kryesisht nga zgjidhja e zhvilluar nga Kevin Darrah këtu, por unë e kam transferuar këtë në Arduino Mega dhe i kam shtuar animacioneve ose nga burime të tjera ose e kam zhvilluar vetë.

Kunjat në Arduino Mega janë:

• Shul - kunja 44
• Bosh - kunja 45
• Të dhënat - kunja 51
• Ora - kunja 52