8x8x8 Led Cube: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I denne instruktive vil vi vise, hvordan man bygger en 8x8x8 Led Cube. Alt startede som en idé til emnet 'Kreativ elektronik', der tilhørte modulet Electronics Engineering 4. år ved University of Málaga, School of Telecommunications:

Projektet består generelt i et co-design hardware og software. Hardware -delen består af terningen og alle forbindelser samt en base, der understøtter designet. Softwaredelen består af et skalerbart bibliotek, som er blevet implementeret for at være nyttigt til andre projekter.

Styret af en Arduino Uno danner fem hundrede og tolv lysdioder denne terning, og da de er adskilt i kolonner og lag, kan hver enkelt tændes individuelt.

Vi præsenterer nogle trin, der kan gøre projektet lettere, selvom dette tager nogle dage lodning. Til projektet har vi brugt Blue Leds og NPN transistorer.

Her vedhæfter vi en liste med det nødvendige materiale:

• 512 lysdioder.
• 64 modstande på 220 ohm.
• 9 Skiftregistre 74HC595.
• 16 2N222 Transistorer.
• Skumplade.
• Flere meter fin tråd (1,2 mm).
• Strip wire.
• Stik (han og kvinde).
• Strømforsyning.
• Forboret plade (PCB).
• Støtte til struktur.
• Trækasse til struktur.

Vi håber, at alle mennesker kan lide dette instruerbare.

Trin 1: Tegn skabelonen til lysdioder

Det første trin er at tegne en skabelon til at gøre soldatprocessen lettere. I et skumbræt skal vi tegne en firkant og dele den i 64 små firkanter, alle adskilt en tomme. I krydset mellem en lille firkant og en anden skal vi f.eks. Lave et hul med en skruetrækker for at sætte lysdioderne i dem til soldater.

Trin 2: Byg en base

Vi er nødt til at lave en base, hvor lysdioder vil hvile. Det er bedre at lave det med en træplanke, som ikke er tung, men heller ikke slap. Efter at have fået tavlen skal vi gentage trin 1, men nu her. Vi er nødt til at markere træet og tegne en firkant på 8 tommer, hvor der indeni vil blive tegnet yderligere 64 kvadratmeter.

Når vi har tegnet alle, er det tid til at bruge en boremaskine. Med lidt 1 mm laver vi et hul, der gennemborer træet i krydset mellem hver firkant, for at sætte de tråde, der holder strukturen inde i dem.

Tag din boremaskine og bor væk!

Vi har lavet en video, der viser dig, hvordan du gør. Slutresultatet skal ligne disse billeder givet her.

Trin 3: Sæt ledningerne lige

Det er bedre for strukturen at bruge ledninger mellem lysdioder, fordi de vil gøre strukturen mere stiv eller ufleksibel. Da ledninger normalt sælges i en rulle, er vi nødt til at lægge dem lige. Vi skal også bruge en boremaskine til dette trin.

Vi er nødt til at skære tråden og lægge en skive i boremaskinen. Når det er fastgjort på det, skal vi holde den anden del af ledningen og tænde for boremaskinen. På få sekunder vil ledningen være lige som et lys!

Vi viser dig, hvordan du laver denne proces i videoen, og vi giver en nøgle til at gøre processen hurtigere: du kan klippe en længere tråd, rette den en gang og derefter klippe den.

Trin 4: Lod et lag

Når vi er sikre på, at alle lysdioder tænder godt, er det tid til at lodde dem. Vi er nødt til at adskille katoder og anoder for at gøre processen hurtigere.

I dette trin forbindes alle katoderne. 64 LED'er og 11 ledninger vil blive brugt: En til hver række og 3 mere til at holde på strukturen. Du kan se, hvordan vi klarede det. Vi lagde 3 mønter på 10 cent for at sætte alle ledninger i samme højde, og derefter startede processen.

Det er meget vigtigt at kontrollere efter lodningsprocessen, at alle lysdioder er godt svejset. Du kan gøre dette ved hjælp af Arduino, tilslutning af en ledning til GND og sondering med 5V -indgangen hver led, som du kan se i videoen.

Glem ikke at skære den del af hver katode, der ikke har været soldat.

Og nu har du gjort en, fortsæt med de andre syv!

Vi lavede også nogle fotos for at vise processen.

Trin 5: Lav kubestrukturen

Hvis du er færdig med lodning, er det næste trin at lave kubestrukturen. Vi svejser det ene lag over det andet og adskiller det med nogle puder lavet med skumplade, som vi viser på billedet.

I dette trin skal alle anoderne svejses til ledningerne. Nøglen er at holde de lodrette ledninger, når det er tid til at få laget ind i strukturen, og dit arbejde vil ikke være meget kompliceret.

Som vi har sagt før, er det meget vigtigt at kontrollere, at ledserne fungerer korrekt efter lodning. Glem ikke i dette trin at fjerne overskydende anodeben. Det er lettere at gøre det nu, i stedet for at gøre det i slutningen.

Processen afsluttes, når de 8 lag ligger oven på hinanden ved anoderne. Efter det vil anoderne blive loddet til et printkort.

Det er nødvendigt at forbinde lodrette kabler fra basen til hvert lodret lag af lysdioder for hvert lags funktion og at orientere lysdioden på x-, y- og z -akserne. Det kan du se på billederne.

Trin 6: Tråd op i basen

Vi skal svejse de tilsvarende lag ved hjælp af tråde af strimler, hvortil vi tilføjer stik, der kommer ind i printkortet, for endelig at belyse terningen.

Hver søjle vil have et kabel svejset, og hver otte kolonner, der danner et lodret lag, vil blive forbundet med det samme hanstik, som derefter indsættes i et hunstik i printkortet. De vandrette lag vil også bære et stik for at have katoderne sammen til tilslutning til printkortet.

Trin 7: Loddet kredsløb

Efter kredsløbets skema vil vi svejse alle komponenterne til den perforerede plade, bygge bro mellem de nødvendige forbindelser og trække i kablet, hvis der ikke er noget sted at svejse.

Til dette trin har vi brug for:

• Perforeret plade (kan være strimler eller uden mønster). Vi har brugt uden mønster
• Modstande
• Hanstik
• Optegnelser
• NPN transistorer
• Kabel af strimler

Trin 8: Cube Support

Vi vil udarbejde en støtte i vores tilfælde af træ, hvor vi introducerer kredsløbet og understøtter terningen.

Hvordan har vi gjort? En kasse på 26 cm bred, 31 lang og 10 høj. Vi lægger nogle små understøtninger, der forhindrer terningen i at falde til bunden af kassen og dermed beskadige kredsløbet, der går nedenunder.

Trin 9: Kode og programmering

Koden består af et boolsk array med 512 værdier, der repræsenterer status for hver led.

Det er opdelt i to dele, den ene er ansvarlig for at variere status for hver ledet ved at ændre værdier i arrayet, den anden del er ansvarlig for at sende oplysninger til registre.

Til at sende oplysninger til registre bruges funktionen shiftOut (), der som input har en byte -type data, genererer den uret og datasignalerne til seriel transmission med registre.

Behovet for at oversætte det boolske array til et array af typebyte vises, hver byte repræsenterer en post. Afhængigt af kubestørrelsen til at designe antallet af skiftregistre i projektændringerne. Denne del af koden er skalerbar for at lette afsendelse af information til terninger af forskellig størrelse.

Til oprettelse af animationer i terningen bruger vi voxelWrite () -funktionen, denne funktion giver os mulighed for at ændre tilstanden for en LED i henhold til nogle koordinater x, y, z.

i det følgende link til vores GitHub -side kan du finde nyttige oplysninger: