„Arduino Mega 8x8x8 RGB LED Cube“: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Taigi, jūs norite sukurti 8x8x8 RGB LED kubą

Jau kurį laiką žaidžiu su elektronika ir „Arduino“, įskaitant savo automobilio aukšto stiprintuvo jungiklio valdiklio ir šešių juostų „Pinewood Derby“teisėjo kūrimą mūsų skautų grupei.

Taigi aš buvau sužavėtas ir tada užsikabinau, kai radau puikią Kevino Darrah svetainę su išsamiais paaiškinimais ir vaizdo įrašų kūrimu.

Tačiau buvo keletas jo kūrimo sričių, kurias, maniau, galėčiau patobulinti.

Iš gerosios pusės:

• Išsamūs Kevino „Arduino“kodo paaiškinimai, reikalingi šiai sudėtingai programai, supaprastino kūrimo kodavimo pusę.
• Aš palaikau Kevino individualių tranzistorių naudojimą kiekvienam iš 192 katodų. Nors tam reikia sudėtingų komponentų, jis leidžia stipriai valdyti kiekvieną šviesos diodą, nerizikuojant perkrauti vieno tvarkyklės lusto, valdančio 8 (ar daugiau) šviesos diodų.

Sritys, kurias norėjau patobulinti:

• Turi būti geresnis būdas pastatyti patį kubą, be to, 8x8x8 RGB jauniklyje yra daugiau nei 2000 litavimo jungčių, o jei viduryje nesugestų/sulūžtų, būtų beveik neįmanoma pasiekti ir pataisyti
• Visi tie laidai !!!! Anksčiau turėjau tam tikros patirties projektuojant PCB, todėl siekiau sukurti vieną PCB, kurioje būtų tiek daug reikiamų komponentų, tiek pats kubas

Tolesnės paieškos atskleidė tolesnius kubo dizainus, iš kurių pasisemiau kitų įkvėpimo sričių.

Nikas Schulze sukūrė nuostabų užrašų pavyzdį, nors ir naudodamas paprastesnį STP16 aparatinės įrangos metodą bei 32 bitų „chipKIT UNO“. Aš panaudojau jo kubo dizainą, o ne Kevino.

„SuperTech-IT“sutelkė dėmesį į aparatinės įrangos supaprastinimą, naudodama vieną PCB metodą, integruojant ir plečiant Kevino ir Nicko programavimo metodą, daugiausia dėmesio skiriant visų laidų pašalinimui.

Taigi buvo nustatytas planas. Naudodami Kevino schemą, Niko kubo struktūrą, suprojektuokite vieną PCB ir sukurkite sprendimą, kuris supaprastintų kūrimą ir sustiprintų patį kubą.

1 žingsnis: visi tie šviesos diodai

8x8x8 = 512 RGB šviesos diodų. „eBay“yra jūsų draugas, o aš nusipirkau 1000 iš Kinijos tiekėjo.

Pasirinktas dizainas naudoja 5 mm bendrojo anodo RGB šviesos diodus - taigi kiekvienas šviesos diodas turi katodinę (neigiamą) laidą kiekvienai iš trijų pagrindinių spalvų (raudona/žalia/mėlyna) ir vieną anodo (teigiamą) laidą, kuris yra bendras kiekvienam iš spalvos.

Šviesos diodų testavimas

Nors ir pigus, man šiek tiek rūpėjo kokybė. Paskutinis dalykas, kurį norite rasti kuprinės šviesos diodą savo kubo viduryje, todėl pradėjau išbandyti kiekvieną iš 512 šviesos diodų, kuriuos naudočiau.

Norėdami supaprastinti požiūrį, sukūriau nedidelę duonos lentą ir paprastą „Arduino“programą, kuri vienu mygtuko paspaudimu paleis du raudonus> žalius> mėlynus šviesos diodus, o paskui viską įjungs balta spalva.

Vienas šviesos diodas būtų bendra nuoroda visiems kitiems, siekiant užtikrinti, kad visi šviesos diodai būtų vienodo ryškumo.

Kai pradėsite stumti šviesos diodą į duonos lentą, paspausite mygtuką, stebėsite, kaip šviesos diodas mirksi per spalvas, ne per ilgai reikia peržiūrėti visus 512. Be to, neradau nė vieno defekto ir buvau labai patenkintas šviesos diodų kokybe.

Srovės ribojančių rezistorių verčių pasirinkimas

Kol duonos lentos nėra, tinkamas laikas išbandyti ir patvirtinti LED srovės ribojimo rezistorius, kuriuos turėsite naudoti. Yra daug skaičiuotuvų, padedančių pasirinkti tinkamą vertę, ir ji nebus vienoda visoms spalvoms (raudona beveik neabejotinai turės kitokį reikalavimą nei žalia ir mėlyna).

Viena pagrindinių sričių, į kurią reikia atkreipti dėmesį, yra bendra balta spalva, kurią šviesos diodas skleidžia, kai įjungtos visos RGB spalvos. Galite subalansuoti rezistorių vertę, kad gautumėte švarią baltą spalvą, atsižvelgiant į dabartines šviesos diodo ribas.

2 žingsnis: supaprastinkite kubo kūrimą

Jig, kad būtų galima sukurti kiekvieną 8x8 pjūvį

Į tokio sudėtingumo kubo kūrimą nereikia žiūrėti lengvai. Tam reikės didelių jūsų laiko investicijų.

Mano sukurtas metodas supaprastino kiekvieno 8x8 vertikalaus kubo „pjūvio“litavimą vienu atveju, o ne 8 šviesos diodų linijų paeiliui tiesimą ir 8 jų litavimą kartu atliekant atskirą operaciją.

Šiam požiūriui jums reikės įrenginio ir šiek tiek laiko, investuoto čia, vėliau gaus didžiulę naudą.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodytas šio dizaino paprastumas.

• Aš naudojau 18 mm x 12 mm spygliuočių medieną, gautą iš vietinės techninės įrangos parduotuvės.
• Išgręžtos 8 x 5 mm skylės 18 mm šono viduryje, 30 mm atstumu nuo 8 ilgių, leidžiančios papildomai 50 mm ilgio kiekviename gale.
• Kiekvienoje pusėje naudokite dviejų ilgių medieną ir pritvirtinkite šias 8 išgręžtas dalis, užtikrindami, kad jos būtų lygiagrečios viena kitai ir tiksliai 30 mm atstumu.
• Patartų juos tvirtinant kartu su vinimi/varžtu naudoti ir medienos klijus. Nenorite, kad šis prietaisas sulenktų.
• Jig viršuje ir apačioje nustatiau kitą ilgį ir įdėjau tris mažus vinis/skydo kaiščius su kiekvienu šviesos diodų skylių stulpeliu. Centras yra tiksliai vienoje linijoje, o kiti du - 5 mm atstumu vienas nuo kito. Šias vinis naudosime tiesiems vielos ilgiams, naudojamiems kubui formuoti, pritvirtinti - daugiau vėliau.
• Ant paveikslėlių virš kito medžio ilgio pastebėsite nedideliu kampu į kitus. Tai bus svarbu vėliau, nes mes nukirsime savo konstrukcinius laidus pagal šį kampą, o tai žymiai supaprastins kiekvieno iš šių vertikalių pjūvių išdėstymą PCB vėliau.

Neskubėkite statyti šio įrenginio. Kuo tiksliau čia būsite, tuo tikslesnis bus jūsų galutinis kubas.

3 žingsnis: šviesos diodų paruošimas

LED laidų jungtys

Vienas iš rūpesčių, kuriuos turėjau dėl ankstesnių pavyzdžių, apie kuriuos skaičiau, buvo paprastų užpakalinių jungčių naudojimas lituojant šviesos diodus prie rėmo vielos. Tai sukeltų du pagrindinius klausimus

• Labai sunku ir daug laiko išlaikyti šviesos diodų laidą šalia rėmelio vielos, kol jis nejuda pakankamai ilgai, kad būtų užtikrintas geras litavimo sujungimas.
• Užpakalio sąnariai gali lengvai lūžti - to norėjau išvengti.

Taigi aš sukūriau sprendimą, pagal kurį kiekvienas šviesos diodas yra paruoštas su kilpa kiekvienos laido gale, per kurią praeina rėminė viela, kuri abu palaiko laidus litavimo metu ir taip pat užtikrina mechaninį sujungimą be lydmetalio, kad padidėtų stiprumas.

Trūkumas buvo tas, kad kiekvieno iš 512 šviesos diodų paruošimas užtruko ilgiau - aš tai padariau 64 partijomis, po vieną gabaliuką, ir gavau maždaug 3 valandas per gabalą.

Pliusas yra tas, kad tikrasis gabalo litavimas naudojant ankstesnį įrenginį truko šiek tiek daugiau nei valandą.

LED lenkimo įtaisas

Aš suprojektavau stendą, kuris padėtų paruošti šviesos diodus - paveikslėlis aukščiau su pagrindiniais matmenimis.

• Aš paėmiau vieną iš anksčiau naudotų 18x12 mm bėgių, išgręžiau 5 mm skylę per 18 mm šono centrą ir tada padėjau šį bėgelį ant mažos MDF plokštės (galite naudoti bet kokį medžio laužą, tai buvo tik tai, ką turėjau padaryti) ranka) ir nuneškite 5 mm skylę bėgyje iki MDF centro.
• Naudodami grąžtą, kad bėgio anga ir MDF būtų sulygiuoti, paimkite pieštuką ir nubrėžkite liniją išilgai abiejų bėgio pusių išilgai MDF.
• Nuimkite gręžtuvą ir bėgelį, ir jūs turite 5 mm skylę MDF plokštėje ir dvi lygiagrečias linijas abiejose jo pusėse, atitinkančias bėgelio matmenis (18 mm atstumu).
• Nubrėžkite kitą liniją per 5 mm skylės centrą, statmeną bėgių linijoms.
• Aš naudojau 22swg alavuotą varinę vielą (užteko 500 g ritinėlio), kurios plotis 0,711 mm. Radau internete („eBay“vėl į pagalbą) kai kuriuos 0,8 mm grąžtus ir panaudojau juos kaip formuotojus, aplink kuriuos sulenksiu šviesos diodų laidus, kad susidarytų kilpa.
• Gręžkite tris 0,8 mm gręžtuvus, vidurinį 5 mm LED skylės vidurio linijoje, kitus 5 mm atstumu vienas nuo kito ir svarbiausia tiesiai už bėgių linijos, toli nuo LED skylės MDF plokštėje- ne ant linijos, o su viena puse gręžtuvas tik liečia geležinkelio liniją.
• Ketvirtas 0,8 mm grąžtas vėl išgręžiamas ant kitos bėgio linijos 5 mm LED skylės vidurio linijos ir šį kartą tik bėgio linijos viduje. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje šis aprašymas turėtų būti šiek tiek aiškesnis.
• Palikite grąžtus medienoje, kad maždaug 1-15 mm grąžto koto būtų išsikišę iš MDF.

Dabar jums reikia įrankio - geras projektas visada yra tas, kuriame reikia nusipirkti specialų įrankį:-). Jums reikės nedidelės poros plokščių nosies replių („eBay“vėl už 2–3 svarus). Jie turi lygiagrečią ilgą nosį ir plokščią galą - žr.

LED paruošimas

Dabar ateina ilga užduotis paruošti kiekvieną iš 512 šviesos diodų. Siūlau juos daryti porcijomis. Daugiau informacijos aukščiau esančiose nuotraukose

• Laikykite šviesos diodą replėse, keturi laidai nukreipti į jus.
• SVARBU - šiame etape gyvybiškai svarbi laidų tvarka ir orientacija. Anodas bus ilgiausias antrasis iš keturių laidų. Įsitikinkite, kad tai yra antrasis iš dešinės. Supraskite tai neteisingai, o jūsų šviesos diodas nepradės tinkamai užsidegti, nes vėliau juos išbandysime - žinau, kad padariau 2 klaidas iš 512.
• Laikydami šviesos diodą replėse, įdėkite LED lemputę į 5 mm skylę MDF plokštėje, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Jums gali tekti šiek tiek išvalyti 5 mm skylę viršuje, kad replės būtų tvirtai pritvirtintos prie MDF.
• Savo ruožtu sulenkite šviesos diodų laidus aplink grąžtus, kad susidarytų kilpa. Radau, kad jei atsitraukęs atsilenksi šešėlį, jis atveria kilpą šešėlį ir padeda pašalinti kilpas iš grąžtų, kai ištraukiamas šviesos diodas iš strypo
• Nupjaukite perteklių iš keturių laidų, esančių arti kilpos, pora mažų vielos pjaustytuvų.
• Sulenkite anodo kilpą, vieną, 90 laipsnių kampu, kad kilpa būtų nukreipta tiesiai į LED lemputę
• Padėkite gatavą šviesos diodą ant lygaus paviršiaus ir įsitikinkite, kad visi laidai yra lygūs išilgai paviršiaus, šiek tiek spaudžiant šviesos diodą, jie visi bus sulygiuoti

Viskas…. dabar kartok 511 kartų:-)

4 žingsnis: skilčių kūrimas

Rėmo vielos tiesinimas

Taigi dabar mes turime įrenginį, kad padarytume 8x8 skilteles ir pluoštą išbandytų ir paruoštų šviesos diodų.

Viskas, ko jums dabar reikia, yra rėmo viela. kad visi šviesos diodai būtų kartu. Aš naudojau 500 g ritinėlį 22 svogų alavo varinės vielos (vėl iš „eBay“)

Dabar, žinoma, norėsite ištiesinti vielą, kai ji nukris nuo ritinio. Lengva, jei dar viena rankinė užduotis. Iškirpkite vielos atkarpos ilgį ir abu galus laikykite dviem replėmis ir švelniai traukite ir ištempkite vielą. Jei jums gerai, pajusite, kaip viela ištempiama, ir tada galite sustoti, jei sunkioji ranka viela nutrūks ties replėmis, kai bus pakankamai ištempta. Abu būdai yra tinkami ir jūs ne tik ištiesinsite vielą, bet ir šiek tiek sukietėsite, kad ji išlaikytų savo formą.

Kiekvienam 8x8 rėmui jums reikės 24 ilgių, kad būtų galima nuvažiuoti visą jig ilgį, o galuose - šiek tiek atsarginių dalių, kad apvyniotų skydo kaiščius, kad jie laikytųsi litavimo metu. Be to, jums reikės 8 ilgių statmeniems anodo laidams, šiek tiek platesniems nei strypo plotis.

8x8 pjūvio kūrimas

Dabar laidai ištiesinti pasiekiame linksmąją dalį.

• Kai svirtis sėdi ant dviejų vertikalių bėgių ir 8 išgręžti skersiniai bėgeliai nukreipti į jus, vienu metu stumkite 8 šviesos diodus į vieną stulpelį, o trys šviesos diodų kojos nukreiptos į jus.
• Dabar perverkite ištiesintą rėmo laidą per visų 8 šviesos diodų vidurines šviesos diodų kilpas ir užriškite kiekvieną galą, apvyniodami skydo kaiščius.
• Pakartokite tai dviem išoriniams rėminiams laidams.
• Tada pakartokite aukščiau nurodytus veiksmus kitiems 7 stulpeliams.

Dabar turėsite 64 šviesos diodus, sujungtus su 24 vertikaliais rėmeliais. Įsitikinkite, kad visi šviesos diodai yra prigludę prie medinių bėgių, ir ištiesinkite visas LED kojas, kad pašalintumėte visus neatitikimus.

Dabar išardykite lituoklį ir sutvarkykite visas 192 jungtis tarp šviesos diodų kilpų ir rėmo laidų. Aš čia nekalbėsiu, kaip lituoti, galima rasti daugybę puikių vadovėlių, kurie tai paaiškina daug geriau nei galiu.

Baigta? Skirkite akimirką pasigrožėti savo rankdarbiais, apversdami jigą. Mums dar reikia pridėti anodo rėmo laidus.

Dabar galite pamatyti, kodėl mes sulenkėme anodo laido kilpas 90 laipsnių kampu.

• Paimkite 8 ištiesintus anodo rėmo laidus ir vėl perverkite kiekvieną iš 8 kiekvienos eilutės šviesos diodų.
• Aš nukirpau vielą iki sijos pločio, bet nebandžiau jų pritvirtinti prie skydo kaiščių.
• Baigę skirkite šiek tiek laiko, kad ištiesintumėte bet kokius šviesos diodus, kad užtikrintumėte nuoseklų nuoseklų veikimą ir dar kartą lituokite visus 64 prijungimo taškus.

8x8 pjūvio bandymas

Vienas gabalas žemyn, bet prieš jį iškirpdami, pirmiausia išbandykite. Tam jums reikės 5 V šaltinio (iš „Arduino“arba jūsų LED testerio lentos) ir vieno rezistoriaus (viskas, kas tinka maždaug 100 omų).

• Prijunkite vieną laidą prie žemės, jis bus naudojamas visuose 24 katodo rėmo laiduose.
• Prijunkite kitą laidą prie 5 V per rezistorių.
• Laikykite 5 V laidą prie vieno iš rėmo laidų 8 anodo lygiuose
• Įveskite įžeminimo laidą per kiekvieną iš 24 katodo rėmo laidų.
• Patikrinkite, ar kiekvienas šviesos diodas šviečia raudonai, žaliai ir mėlynai, ar visi 8 šviesos diodai yra prijungti prie to paties anodo laido.
• Dabar perkelkite 5 V laidą į kitą lygį ir dar kartą patikrinkite, kol išbandysite kiekvieną lygį, kiekvieną šviesos diodą ir kiekvieną spalvą.

Jei pastebite, kad vienas šviesos diodas neveikia, lenkdami šviesos diodų laidus tikriausiai sumaišėte LED anodo laidą. Jei pastebėsite, kad neveikia, siūlau išimti ir išimti šviesos diodą, pasiimti atsarginį paruoštą šviesos diodą, atverti kilpas ant šviesos diodų laidų, įstumti šį naują šviesos diodą į strypą ir kuo geriau sulenkti kilpas aplink rėmo laidus. tu gali.

Atlikę visus bandymus, dabar galite išstumti stiklelį iš įrenginio. Norėdami tai padaryti, nupjaukite rėminimo vielą viršutinėje eilutėje prie šviesos diodų laidų kilpų ir apatinius rėmo laidus išilgai šiek tiek pakreipto strėlės rėmo.

Kol kas palikite visus ilgus rėminimo vielos galus, mes juos sutvarkysime vėliau, kai pastatysime kubą.

Vienas žemyn, dar 7 liko.

Manau, kad pasiekiau savo pirmąjį tikslą ir sukūriau sprendimą, kaip supaprastinti kubo gabalėlių kūrimą.

5 žingsnis: eikite į elektroniką

PCB projektavimas

Antrasis mano tikslas buvo pašalinti visus laidus, tačiau vis tiek palikti vietos lankstumui.

Tuo tikslu nusprendžiau:

• Atjunkite 6 procesoriaus valdymo laidus nuo plokštės per jungtį. Dauguma mano matytų kubo tvarkyklių duomenų perdavimui naudoja SPI išvestinę priemonę, kuriai reikalingi 4 įėjimai - duomenys, laikrodis, išvesties įgalinimas ir fiksatorius - taip pat pridėjau 5v ir įžeminimą, kad galėtume maitinti procesorių iš to paties kabelio.

• Palikite atviras serijinio įėjimo ir nuoseklaus išjungimo jungtis tarp 74HC595 poslinkio registro mikroschemų, kad galėtumėte nustatyti skirtingas kilpas tarp mikroschemų.

  • „Kevins“schema pirmiausia skirta anodo tvarkyklei, po to visos 8 mikroschemos, važiuojančios viena spalva, o paskui kitos dvi spalvos iš eilės, iš viso 25 pamainų registrai.
  • „Nicks“schema turi atskirą kilpą atgal į procesorių kiekvienai spalvai.
• Leiskite anodo sluoksniams valdyti iš savo poslinkio registro arba tiesiogiai iš procesoriaus su 8 atskiromis jungtimis.

Be to, norėjau

• Naudokite skylių komponentus (kaip aš esu įpratęs).
• Apsiribokite dviejų sluoksnių PCB plokšte (vėlgi, kaip mano patirtis).
• Visus komponentus laikykite vienoje PCB pusėje (apačioje) ir leiskite šviesos diodų gabalus lituoti tiesiai į viršutinę PCB pusę.

Taigi tai buvo didelė plokštė (270 mm x 270 mm), skirta palaikyti kubą su 30 mm atstumu tarp šviesos diodų, net jei jis vis tiek buvo suspaustas, kad tilptų į visus komponentus ir pėdsakus.

Anksčiau sėkmingai naudoju keletą skirtingų PCB projektavimo programinės įrangos.

Kad būtų lengviau naudotis, „Pad2Pad“yra puikus, tačiau jūs esate užblokuotas dėl brangių gamybos išlaidų, nes negalite eksportuoti „Gerber“failų. Šiam kūriniui aš naudojau „DesignSpark“(ne taip paprasta naudoti kaip „Pad2Pad“, bet galiu eksportuoti gerber failus) ir nuo to laiko eksperimentuoju su „Eagle“(labai galinga priemonė, bet aš vis dar einu aukštyn mokymosi kreive).

Nedrįstu suskaičiuoti valandų, praleistų planuojant PCB programinę įrangą, prireikė kelių bandymų, kad išspręstume, bet esu labai patenkintas rezultatu. Mano pirmojoje versijoje yra keletas trūkstamų pėdsakų, tačiau juos lengva pakeisti. Mažos partijos PCB gamybai naudojau ir rekomenduočiau SeeedStudio. Geras atsakymas į klausimus, konkurencinga kaina ir greitas aptarnavimas.

Nuo tada galvoju sukurti SMD versiją, kurią galėčiau pagaminti su visais jau sudėtais ir sulituotais komponentais.

Daug komponentų

Kalbant apie komponentus, aš naudoju šiuos dalykus (suderindamas su Kevino schema)

• 200 NPN 2N3904 tranzistorių
• 25 100 nF kondensatoriai
• 8 100uF kondensatoriai
• 8 IRF9Z34N MOSFETS
• 25 74HC595 pamainų registrai
• 128 82 omų 1/8 W rezistoriai (raudonos šviesos diodų srovės ribojimo rezistoriai)
• 64 130 omų 1/8 W rezistoriai (žalios ir mėlynos šviesos diodų srovės ribojimo rezistoriai)
• 250 1k omų 1/8 W rezistoriai (su papildomais)
• 250 10k omų 1/8 W rezistoriai (su papildomais)
• 1 5v 20A maitinimo šaltinis (daugiau nei pakankamai)
• 1 „Arduino Mega“(arba jūsų pasirinktas procesorius)
• kai kurie vienos eilės antraštės kaiščiai, skirti prisijungti prie „Arduino“
• tam tikras trumpiklis, skirtas sukurti serijines įėjimo/išėjimo kilpas tarp pamainų registrų
• 6 kontaktų kabelio prie plokštės jungtis
• 240 V maitinimo laidas ir kištukas

Aš naudoju ir rekomenduočiau „Farnell Components“užsakyti juos Jungtinėje Karalystėje, ypač atsižvelgiant į jų kitą dieną teikiamas paslaugas ir konkurencingą kainą.

Lituoti … daug litavimo

Tada užtruko kelias valandas, kol visi komponentai buvo lituojami ant plokštės. Čia nesigilinsiu į detales, bet išmokau keletą pamokų:

• Laikykite po ranka litavimo siurblį ir lydmetalio dagtį - jums to prireiks.
• Flux rašiklis tikrai veikia, nors vėliau jį valyti netvarkinga
• Naudokite mažo skersmens lydmetalį - man pasirodė geriausias 0,5 mm 60/40 alavo/švino 2,5% srauto lydmetalis.
• Padidinantį stiklą patogu aptikti bet kokius litavimo tiltus.
• Neskubėkite, atlikite partiją vienu metu ir apžiūrėkite visas jungtis prieš pereidami į kitą sritį.
• Lituoklio antgalis, kaip visada, turi būti švarus.

Atsižvelgiant į raudoną šviesos diodų spalvą, greičiausiai reikės kitokios rezistoriaus vertės nei žalios, o mėlynos spalvos, pažymėjau dabartinius ribojančius rezistorius PCB A, B ir C. Dabar atėjo laikas apibrėžti galutinę pjūvių orientaciją prie PCB, kad nustatytumėte, kuris šviesos diodų laidas yra susijęs su srovės ribojimo rezistoriaus vieta.

Baigęs valyti plokštę PCB valikliu, nuplauti muilu ir vandeniu ir kruopščiai išdžiovinti.

Baigto PCB bandymas

Prieš atlikdami tai į vieną pusę, turime patikrinti, ar viskas veikia.

Įkėliau Kevino „Arduino“kodą („mega“turėsite atlikti nedidelius pakeitimus) ir sukūriau paprastą bandymo programą, kuri nuolat mirksėtų ir įjungtų visus šviesos diodus.

Tikrinti:

• Aš padariau šviesos diodų bandymo laidą, paėmęs vienos spalvos šviesos diodą, laikydamas 100 omų rezistorių prie vieno iš laidų ir tada pridėdamas ilgą laidą prie kiekvieno atviro galo. Šiek tiek elektros juostos aplink atvirą laidą sustabdo bet kokius trumpinius ir pažymi teigiamą (anodo) laidą iš šviesos diodo.
• Prijunkite procesorių (mano atveju „Arduino mega“) prie plokštės su 6 jungtimis
• Prijunkite maitinimą prie plokštės iš maitinimo šaltinio
• Prijunkite anodo bandymo laidą prie 5 v šaltinio plokštėje
• Tada paeiliui uždėkite katodo laidą iš LED bandymo laido ant kiekvienos PCB kubo katodo jungties.
• Jei viskas gerai, bandymo laido šviesos diodas turėtų užsidegti ir išjungti, jei taip, pereikite prie kito.
• Jei jis nemirksi, tada jūs ieškote klaidų. Pirmiausia norėčiau patikrinti, ar jūsų lydmetalio jungtys nėra sausos, o ne siūlyčiau iš eilės dirbti nuo pamainų registrų, tikrinant komponentą vienu metu.

Išbandykite visus 192 katodus, tada pakeiskite kodą, kad patikrintumėte anodo sluoksnio tvarkykles, pakeiskite LED šviesos diodų laidą ir prijunkite jį prie žemės ir išbandykite kiekvieną iš 8 sluoksnių tvarkyklių.

Kai baigsite ir išbandysite PCB, linksmybės tikrai prasidės - dabar statykite kubą.

6 žingsnis: statykite kubą

Anodo lygio jungčių paruošimas - dar vienas įrenginys

Prieš pradėdami lituoti jūsų 8x8 skilteles ant PCB, turime pagaminti dar vieną elementą.

Pridėdami griežinėlių, prie kiekvienos skiltelės išorės turėsime pridėti petnešas, sujungiančias horizontalias skilteles.

Atsižvelgiant į tai, kad mes sujungėme visus šviesos diodus su kilpomis prie rėmo laidų, dabar nesustojame.

Norėdami sukurti anodo skersines petnešas:

• Paimkite kitą medienos ilgį, kurį naudojote bėgiams, ir nubrėžkite liniją bėgio centre.
• Padarykite 8 žymes išilgai šios linijos 30 mm atstumu.
• Paimkite 8 iš 0,8 mm grąžtų ir gręžkite juos į medieną, palikdami grąžtą medienoje, o kotas išsikišęs apie 10 mm nuo paviršiaus.
• Nupjaukite rėmo vielos ilgį ir ištiesinkite, kaip ir anksčiau.
• Apvyniokite vieną vielos galą aplink pirmąjį grąžtą, sudarydami kilpą, ir tada sukite vielą aplink kiekvieną vėlesnį grąžtą, sudarydami tiesią vielą su 8 kilpomis išilgai jo.

Tam reikia šiek tiek praktikos, tačiau suformavus visas kilpas, pabandykite manipuliuoti viela, kad viela būtų kuo tiesesnė. Švelniai nuimkite vielą nuo grąžto ir tada pabandykite visiškai ištiesinti.

Galutiniam kubui jums reikės 16 ilgio vielos su 8 kilpomis.

Pagaliau galime pastatyti kubą

Turime pakelti PCB nuo paviršiaus, kad išlygintume ir nuleistume kiekvieną pjūvį ant PCB. Aš naudoju porą mažų plastikinių dėžių abiejose PCB pusėse.

Prisimindami savo pasirinktą pjūvio orientaciją, kai nustatote srovės ribojimo rezistorių vietą, dabar galite nuleisti pirmąjį pjūvį į skyles PCB viename gale. Siūlau pradėti nuo tolimiausio skylių nuo jūsų ir dirbti savęs link.

Čia matome katodo rėmo laidų kampo pjovimo pranašumą. Tai leis jums surasti kiekvieną iš 24 katodo laidų atskirai.

Norėdami paremti pjūvį ir nustatyti jo vertikalią vietą, aš panaudojau medinį bėgelį, kurį naudojome anodo jungtims gaminti, ir padėjau jį išilgai PCB po pirmuoju šviesos diodų rinkiniu. Naudodami inžinierių kvadratą, skirtą užtikrinti, kad pjūvis būtų statmenas PCB ir lygus nuo galo iki galo, dabar galite lituoti katodo rėmo laidus į PCB.

Galite išbandyti šią skiltelę dabar, bet man pasirodė geriausia pirmąsias dvi skilteles uždėti ant PCB ir prieš pradinį bandymą keliose vietose išilgai dviejų pjūvių naudoti trumpas 2 kilpų anodo jungtis, kad šios pirmosios dvi skiltelės būtų stabilesnės. Po šių pirmųjų dviejų išbandykite kiekvieną gabalėlį paeiliui prieš pridėdami kitą.

Skiltelių bandymas

Anodo tvarkyklės yra išilgai vienos iš PCB pusių, o PCB yra skylių, kuriose galiausiai prijungsime kiekvieną sluoksnį prie jo tvarkyklės. Kol kas mes juos naudosime su kai kuriais rąstiniais laidais ir 8 mini krokodilo spaustukais, kad jie būtų pritvirtinti prie kiekvieno sluoksnio paeiliui.

Katodai, prilituoti prie PCB, o anodai, prijungti prie tvarkyklių su laidais ir spaustukais, gali išbandyti pjūvį, pakeisdami kodą, kurį naudojome bandydami PCB, naudodami naują animaciją.

• Parašykite paprastą animaciją, kad vienu metu užsidegtų visi jūsų pjūvio šviesos diodai (visos raudonos, tada žalios, tada raudonos, tada visos baltos spalvos). Skiltelės numerį galite apibrėžti kaip kintamąjį, kad galėtumėte jį pakeisti, kai bandysite kiekvieną gabalą paeiliui.
• Prijunkite procesorių ir maitinimą prie PCB ir įjunkite.
• Patikrinkite, ar visos šviesos diodai šviečia visomis spalvomis.

Vienintelis trūkumas, kurį pastebėjau čia, buvo sausas jungtis ant vieno iš vertikalių katodo rėmo laidų.

Lituokite ir išbandykite kiekvieną gabalėlį paeiliui.

Buvo beveik ten. Yra dar du elementai, kuriuos turime pridėti prie kubo, dabar lituosime ir išbandysime visas 8 dalis.

Anodo sluoksnio jungtys

Dabar mes galime išardyti anodo jungtis su 8 kilpomis, kurias paruošėte anksčiau.

Sujunkite juos per pjūvius, sujungdami tą patį sluoksnį kiekvienoje skiltyje abiejose skaidrėse. Aš perkėliau savo, kol jie buvo maždaug 5 mm atstumu nuo artimiausio LED katodo laido. Prieš lituodami visas kilpas, įsitikinkite, kad jie atrodo tiesiai ir lygiai, ir sujunkite kiekvieną iš 8 anodo sluoksnių.

Anodo tvarkyklės jungtys

Pašalinkite visus laidus, kurie anksčiau buvo naudojami pjaustant gabalus, iš anodo tvarkyklės skylių PCB ir įsitikinkite, kad skylėse nėra lydmetalio - čia jūsų draugas yra lydmetalis.

Kiekvienas iš 8 PCB anodo tvarkyklių turi būti prijungtas prie atskiro PCB sluoksnio. Anodo tvarkyklė, esanti arčiausiai PCB maitinimo jungčių, turi būti prijungta prie žemiausio lygio, po to palaipsniui grįžti prie PCB galinės dalies ir aštuntojo sluoksnio.

Sulenkite nedidelį stačiakampį tiesios rėmo vielos gabalėlyje ir nuleiskite ilgąją vielos pusę per kubą į anodo tvarkyklės angą PCB. Įsitikinkite, kad viela yra tiesi ir lygi, nelieskite jokios kitos kubo vielos, tada lituokite ją ant kubo anodo sluoksnio ir ant PCB

Užpildytas visiems 8 anodo tvarkyklėms.

7 žingsnis: tai baigta

Statyba baigta, baigta.

Su visais pasiruošimais, kūrimais ir bandymais, kuriuos atlikote, dabar yra paprasta.

• Prijunkite maitinimo šaltinį prie PCB
• Prijunkite procesorių prie PCB.
• Įjunkite.
• Įkelkite arba įjunkite animaciją savo programinėje įrangoje, įkelkite į procesorių ir leiskite jam tai padaryti

Padaryti bylą

Po visų šių valandų norėsite apsaugoti savo investicijas.

Mes pagaminome dėklą iš kai kurių ąžuolinių lentų ir nedidelio sluoksnio, o galinėje pusėje pastatėme užtrauktuką, kuriame galėjome pasiekti maitinimo šaltinį ir „Arduino“, taip pat pritvirtinome USB kištuką prie korpuso galo, kad būtų lengviau pasiekti perprogramavimą.

Tada baigėme jį akrilo dėklu iš acrylicdisplaycases.co.uk. Labai gerai rekomenduojama.

Tau

Dabar galite apsisukti dviem dalykais:

• Kokią atramą/dėžę norite suprojektuoti ir pastatyti, kad palaikytumėte PCB ir aprūpintumėte maitinimo šaltiniu bei procesoriumi - palieku tai jūsų vaizduotei.
• Susipažinkite su kodu ir pradėkite kurti bei rašyti savo animaciją. Kevinas, Nikas ir „SuperTech-IT“čia padarė puikų darbą, kad pradėtų jus savo kelyje.

8 žingsnis: galutinio produkto klipas veikiant

Dėkoju Kevinui ir „SuperTech-IT“už animaciją ir keletą savo sukurtų iki šiol

9 žingsnis: animacija - gyvatės

Viena iš mano animacijų, kuria norėčiau pasidalyti naudojant Kevino Darrah kodą

Skambinkite toliau nurodytais anuliavimo ciklais

gyvatės (200); // Pasikartojimai

10 žingsnis: patekę į griovelį

Dabar mes su broliu pastatėme po vieną ir dirbame prie trečio:-)

ATNAUJINIMAS - Trečias kubas jau baigtas, ir mes ketiname jį parduoti „eBay“kartu su dviem atsarginėmis PCB plokštėmis (ir instrukcijomis).

Mes šiek tiek pataisysime PCB, kad paremtume kito projekto - 16x16x16 RGB LED kubo - kūrimą

11 veiksmas: naujausia „Arduino Mega Code“versija

Pridėtas čia rasite naujausią mano kodo versiją.

Tai daugiausia paimta iš Kevino Darrah čia sukurto sprendimo, bet aš tai perkeliau į „Arduino Mega“ir pridėjau prie animacijų iš kitų šaltinių arba sukūriau pats.

„Arduino Mega“kaiščiai yra:

• Fiksatorius - kaištis 44
• Tuščias - 45 kaištis
• Duomenys - 51 kaištis
• Laikrodis - kaištis 52