8x8x8 Led Cube: 9 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu təlimatda, 8x8x8 Led Cube necə qurulacağını göstərəcəyik. Hamısı Malaga Universiteti Telekommunikasiya Məktəbinin Elektronika Mühəndisliyi 4-cü kurs moduluna aid olan "Yaradıcı Elektronik" mövzusunda bir fikir olaraq başladı:

Ümumilikdə layihə birgə dizayn aparatı və proqram təminatından ibarətdir. Avadanlıq hissəsi Cube və bütün əlaqələri, həmçinin dizaynı dəstəkləyən bir bazadan ibarətdir. Proqram hissəsi, digər layihələr üçün faydalı olması üçün tətbiq olunan ölçeklenebilir bir kitabxanadan ibarətdir.

Bir Arduino Uno tərəfindən idarə olunan beş yüz on iki led bu kubu meydana gətirir və sütun və təbəqələrdə ayrıldıqları üçün hər biri ayrı -ayrılıqda açıla bilər.

Layihəni asanlaşdıra biləcək bəzi addımlar təqdim edirik, baxmayaraq ki, bu, bir neçə gün lehimləmə tələb edir. Layihə üçün Blue Leds və NPN tranzistorlarından istifadə etdik.

Burada lazımi materialların olduğu bir siyahı əlavə edirik:

• 512 LED.
• 64 ohm 220 müqavimət.
• 9 Vəziyyət Qeydləri 74HC595.
• 16 2N222 Transistorlar.
• Köpük lövhə.
• Bir neçə metr incə tel (1,2 mm).
• Şerit tel.
• Bağlayıcılar (kişi və qadın).
• Enerji təchizatı.
• Əvvəlcədən qazılmış boşqab (PCB).
• Quruluşa dəstək.
• Quruluş üçün taxta qutu.

Ümid edirik ki, bu təlimatı bütün insanlar bəyənər.

Addım 1: LEDlər üçün şablonun çəkilməsi

İlk addım əsgər prosesini asanlaşdırmaq üçün bir şablon çəkməkdir. Bir köpük taxtasında bir kvadrat çəkməliyik və hamısı bir düym ayrılmış 64 kiçik kvadratlara bölməliyik. Kiçik bir kvadratın digərinin qovşağında, məsələn, içərisindəki ledləri əsgər üçün qoymaq üçün bir tornavida ilə bir çuxur açmalıyıq.

Addım 2: Bir baza qurun

Ledlərin istirahət edəcəyi bir baza yaratmalıyıq. Bunu ağır olmayan, lakin möhkəm olmayan bir taxta taxta ilə etmək daha yaxşıdır. Lövhəni əldə etdikdən sonra 1 -ci addımı təkrarlamalıyıq, amma indi burada. Ağacı 8 düymlük bir kvadrat çəkərək qeyd etməliyik, burada 64 düym daha bir kvadrat çəkiləcək.

Hamısını çəkdikdən sonra bir qazma maşını istifadə etməyin vaxtıdır. Bir az 1 mm ilə, hər bir kvadratın qovşağında taxtanı deşəcək bir çuxur düzəldəcəyik ki, quruluşu içərisində saxlayacaq telləri qoyaq.

Qazma maşınınızı götürün və qazın!

Bunu necə edəcəyinizi göstərmək üçün bir video hazırladıq. Nəticə burada verilən bu şəkillərə bənzəməlidir.

Addım 3: Telləri düz qoyun

Quruluşun ledlər arasında tel istifadə etməsi daha yaxşıdır, çünki onlar quruluşu daha sərt və ya elastik etməyəcəkdir. Adətən tellər bir rulonda satıldığı üçün onları düz qoymalıyıq. Bu addım üçün bir qazma maşınına da ehtiyacımız olacaq.

Teli kəsib qazma maşınının içinə bir dilim qoymalıyıq. Bərkidildikdən sonra telin digər hissəsini tutmalı və qazma maşını açmalıyıq. Bir neçə saniyə ərzində tel şam kimi düz olacaq!

Videoda bu prosesi necə edəcəyinizi sizə göstəririk və prosesi daha sürətli etmək üçün bir açar veririk: daha uzun bir tel kəsə, bir dəfə düzəldə və sonra kəsə bilərsiniz.

Addım 4: Bir təbəqəni lehimləyin

Bütün ledlərin yaxşı açıldığından əmin olduqdan sonra onları lehimləmə vaxtıdır. Prosesi sürətləndirmək üçün katot və anodları ayırmaq məcburiyyətindəyik.

Bu addımda bütün katodlar bağlanacaq. 64 led və 11 teldən istifadə ediləcək: hər sıra üçün bir, quruluşu tutmaq üçün isə 3 tel. Necə yaratdığımızı görə bilərsiniz. Bütün telləri eyni hündürlüyə qoymaq üçün 10 qəpikdən 3 sikkə qoyduq və sonra proses başlayır.

Lehim prosesindən sonra bütün ledlərin yaxşı qaynaqlandığını yoxlamaq çox vacibdir. Videoda gördüyünüz kimi, Arduino -dan istifadə edərək, GND -ə bir tel bağlayaraq və hər bir ledin 5V girişi ilə araşdıra bilərsiniz.

Hər bir katodun əsgər olmayan hissəsini kəsməyi unutmayın.

İndi birini etdiniz, digər yeddisinə davam edin!

İşin gedişatını göstərmək üçün bəzi fotoşəkillər çəkdik.

Addım 5: Küp quruluşunu düzəldin

Lehimləməyi bitirmisinizsə, növbəti addım Cube quruluşunu etməkdir. Fotoşəkildə göstərdiyimiz kimi, bir təbəqəni digərinin üstündən qaynaqlayaraq, köpük lövhədən hazırlanmış yastıqlarla ayırırıq.

Bu mərhələdə bütün anodların tellərə qaynaqlanması lazımdır. Əsas odur ki, təbəqəni quruluşa daxil etməyin vaxtı gəldikdə şaquli telləri tutun və işiniz çox çətin olmayacaq.

Daha əvvəl də dediyimiz kimi, lehimdən sonra ledlərin düzgün işləməsini yoxlamaq çox vacibdir. Bu addımda artıq anod ayağını çıxarmağı unutmayın. Sonda etmək əvəzinə indi etmək daha asandır.

Proses, 8 təbəqənin anodlarla üst -üstə yerləşdiyi zaman tamamlanacaq. Bundan sonra anodlar bir PCB -yə lehimlənəcəkdir.

Hər bir təbəqənin düzgün işləməsi üçün şaquli kabelləri hər LED şaquli qatına bağlamaq və x, y və z oxlarına yönləndirmək lazımdır. Bunu fotoşəkillərdə görə bilərsiniz.

Addım 6: bazanı bağlayın

Müvafiq təbəqələri zolaq telləri ilə qaynaq etməliyik, nəhayət kubu işıqlandırmaq üçün çap dövrə lövhəsinə girəcək bağlayıcılar əlavə edəcəyik.

Hər bir sütunda qaynaqlanmış bir kabel olacaq və şaquli bir təbəqə meydana gətirən hər 8 sütun, eyni kişi konnektoru ilə birləşdiriləcək və daha sonra PCB -dəki bir qadın bağlayıcıya daxil ediləcəkdir. Üfüqi təbəqələr, PCB -yə qoşulmaq üçün katotların bir araya gəlməsi üçün bir bağlayıcı da daşıyacaq.

Addım 7: Dövriyyəni lehimləyin

Dövrün sxemini izləyərək, bütün komponentləri delikli lövhəyə qaynaqlayacağıq, lazım olan əlaqələri bağlayacağıq və qaynaq üçün yer olmadığı təqdirdə kabel çəkəcəyik.

Bu addım üçün bizə lazımdır:

• Delikli boşqab (zolaqlar və ya naxışsız ola bilər). Nümunəsiz istifadə etmişik
• Müqavimət
• Kişi bağlayıcılar
• Rekordlar
• NPN tranzistorlar
• Şerit kabeli

Addım 8: Cube Dəstəyi

Taxta vəziyyətimizdə, bir sxem hazırlayacağıq və kubu dəstəkləyəcəyik.

Nece etdik? 26 sm enində, 31 uzunluğunda və 10 hündürlüyündə bir qutu. Kubun qutunun dibinə düşməsini əngəlləyərək, altından keçən sxemə zərər verən bəzi kiçik dayaqlar qoyduq.

Addım 9: Kod və Proqramlaşdırma

Kod, hər bir LED -in vəziyyətini əks etdirən 512 dəyərdən ibarət bir Boole serialından ibarətdir.

İki hissəyə bölünür, biri serialdakı dəyərlərin dəyişdirilməsi ilə hər birinin vəziyyətinin dəyişməsindən, digər hissəsi isə qeydlərə məlumat göndərilməsindən məsuldur.

Registrlərə məlumat göndərmək üçün, bayt tipli məlumatları daxil edən, registrlərlə serial ötürülməsi üçün saatı və məlumat siqnallarını yaradan shiftOut () funksiyasından istifadə olunur.

Boolean massivini bayt tipli bir sıra çevirmək ehtiyacı ortaya çıxır, hər bayt bir rekordu təmsil edir. Layihədə dəyişiklik qeydlərinin sayını tərtib etmək üçün kub ölçüsündən asılı olaraq. Kodun bu hissəsi, müxtəlif ölçülü kublara məlumat göndərilməsini asanlaşdırmaq üçün ölçeklenebilir.

VoxelWrite () funksiyasından istifadə etdiyimiz kubda animasiyalar yaratmaq üçün bu funksiya x, y, z koordinatlarına görə bir ledin vəziyyətini dəyişməyə imkan verir.

GitHub səhifəmizə aşağıdakı linkdə faydalı məlumatlar tapa bilərsiniz: