LED Küp Ekranı: 9 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu layihədə bir ekran olaraq 8x8x8 LED küpü quracaqsınız. Kubu qurub kodun əsaslarını öyrəndikdən sonra öz ekran animasiyalarınızı yaza biləcəksiniz. Elmi məqsədlər üçün əla bir vizualdır və otağınıza gözəl bir dekorativ əlavə olacaq! Küp qurma prosesində, gələcəkdə daha mürəkkəb layihələrə yol açan bir sıra əsas elektronika bacarıqlarını əldə edəcəksiniz.

Bu, Elektronika kursu üçün fərdi layihəmdir və təxminən beş həftə çəkdi. Həftədə bu layihəyə 12 saat vaxt sərf etdim və adətən bir kollec elektronika laboratoriyasında tapılan hissələrə və alətlərə daxil oldum. İş yükünün bir parça parçası olmasa da, heç bir təcrübə tələb olunmadığını bilmək də yaxşı ola bilər. Bunun əvəzinə, çox təcrübə qazanacaq və yol boyunca öz səhvlərinizdən dərs alacaqsınız.

İmtina: Dizaynı və kodu 8x8x8 RGB kub (beləliklə işi üç qat artıran) quran Kevin Darrahdan (https://www.kevindarrah.com/?cat=99) borc aldım. Dalğa formalı ekran mənim öz işimdir. Layihəyə başlamazdan əvvəl onun bütün LED videolarını izləməyi şiddətlə tövsiyə edirəm! Bu mürəkkəb layihə üçün çox vacib olan hər şeyin necə işlədiyini anlamaqda son dərəcə faydalıdırlar! Dövrə əlaqələri və kodu müzakirə edərkən sxem və ümumi memarlıq haqqında qısa izahlar verdim, buna görə nəzəri bir anlayış əldə etmək üçün əvvəlcə bu hissəyə keçməkdən çekinmeyin:)

Addım 1: Parça siyahısı

• ~ 30 ehtiyat hissəsi olan tək rəngli DİFÜZE LED x512 (Özüm üç rəng istifadə etdiyimi fərq edə bilərsiniz. Bu, əvvəlcə dalğa formasının amplitüdünü əks etdirmək üçün hazırlanmışdır (məsələn, qırmızı daha yüksək amplituda deməkdir), amma dilimləri düzgün lehimləməmişəm. nəticədə onlara eyni münasibət bəsləmişəm. Əgər hələ də şaquli istiqamətdə rəng dəyişikliyi etmək istəyirsinizsə, zəhmət olmasa şaquli dilimlər addımındakı qeydləri oxuyun:))
• PC lövhələri, orta x7 və kiçik x2 (Bunlar mənim laboratoriyamda mövcuddur, ancaq zəhmət olmasa sizin üçün əlçatan olana görə ölçüsünü tənzimləməkdən çəkinməyin! Arayış üçün zəhmət olmasa sxem bölməsini oxuyun. Başlayanlar üçün PCB -lər olduğunu gördüm heç bir əlaqəli zolaq olmadan, daha çox uyğunlaşa bilərsiniz, çünki əlaqələri istədiyiniz halda əlavə edə və kəsə bilərsiniz. Lehimləmə çətin ola bilər!)
• NPN 2N3904 tranzistorlar x72
• 1k rezistorlar x 150
• 100 Ohm rezistorlar x 72
• P-kanallı MOSFETs IRF9Z34 x8 plus 8 sıxaclı qızdırıcı
• 100 mikro Farad kondansatör x8
• 74HC595 keçid qeydləri x9
• Arduino Uno + vintli qalxan (proto-vintli R3 dəstindən istifadə etdim)
• 8 rəngli izolyasiya ilə tel (Fərqli rənglərdən istifadə etməyi şiddətlə tövsiyə edirəm! Bir -birinizin yanında çoxlu telləriniz olacaq və sxemləri yoxladıqda rənglər həqiqətən kömək edir.)
• 5V 2.8A enerji təchizatı (enerji təchizatı cari həddi 64*-dən yüksək olduğu müddətdə (1 LED -dən keçən cərəyan) yaxşı işləməlidir:))
• tel terminallar
• 8 pinli və 6 sancaqlı Molex başlıqları.
• 8 pinli və 6 pinli Molex telli korpus (bunların miqdarı PCB ölçüsünüzə və sxem dizaynınıza görə fərqli olacaq, buna görə də sizə lazım olan nömrəyə qərar verməzdən əvvəl Təlimat kitabını (xüsusən də sxem hissəsini) oxuyun:))
• Lehim
• Çılpaq mis tel (təhlükəsiz tərəfdə olmaq üçün bunun 50 metrini hazırlayın)
• Böyük taxta taxta (hər tərəfdən təxminən 9 düym)
• 12 düymlük taxta şişlər (isteğe bağlı; düz tellər düzəltmək üçün bir yol tapsanız, buna ehtiyacınız yoxdur)
• skotç lent
• uzun dırnaqlar x16

Alətlər

• Lehimleme dəmir
• tel kəsici
• kəlbətinlər
• yapışqan silahı (isteğe bağlı; düz tellər etmək üçün bir yol taparsanız, buna ehtiyacınız yoxdur)
• qıvrıcı
• soyuducu sıxaclar x2 (timsah klipləri də işləyir)
• tel soyucu

Addım 2: LED satırlarının hazırlanması

Hər şeydən əvvəl, bütün LEDləri sınayın! Bir LED və 100 Ohm rezistorlu bir dövrə bağladım. Daha sonra birdən -birə LED sınadım və digər LED ilə paralel olaraq əlavə etdim. 1) qırılmış LEDləri, 2) anodlu və katotlu LEDləri geriyə atmaq istəyirik (hansının çevrildiyini "xatırlamaq" istəmirsiniz!) 3) dimmerli LEDlər.

Sonra, kub üçün son montaj yerim olan taxta jig hazırladıq. Deliklərin ortası arasında 1 düym olan bir 8x8 ızgara qazın. LED -lərinizin diametrindən bir qədər yuxarı diametrli matkap uclarını seçin ki, onlar çuxurlara sığsın və hələ də düz qalsın. Lövhənin səthini düz saxlayan perimetrə əlavə taxta zolaqlar bağladıq (lövhə üçün kontrplak istifadə etdik, buna görə də kifayət qədər əyilmə var). Bundan əlavə, bu, LED -lərin deliklərdən keçə biləcəyi şəkildə çuxurlu sahələri qaldırdı. Bir tərəfi seçin və deliklərin mərkəzləri ilə eyni xəttə iki uzun dırnaq qoyun. Telləri bu dırnaqlara bağlayacağıq.

İndi LED sıraları düzəltməyə başlaya bilərik! Düz tellər düzəltmək üçün təsirli bir yol tapmadım, buna görə də taxta bir blok istifadə edərək telləri kəsdim. Teli blokun kənarına qoyun; teli baş barmağınızla blokun bir tərəfində tutun və teli çəkin; blokun kənarı teli qırmayacaq. Baş barmağınızı qorumaq üçün əlcək taxmağı məsləhət görürəm:(Bu sıraya uzun "ayağı" olan bir LED yerləşdirin, bir istiqamətə bax. Onları telin üzərinə lehimləyəcəyik. Diqqət yetirin ki, anod ayağı və katod ayağının əmələ gətirdiyi təyyarə telin xəttinə dik olmalı və katod ayağı teldən uzaq olmalıdır. Teli bir dırnağa bağlayın və LED -lərdən düz və gərilənə qədər keçmək üçün çəkin. Digər dırnağa bağlayın. Tel hündürlüyünü tənzimləyin (LED ayağında kiçik bir düz bir sahə gördüm və telin bütün LEDlər üçün bu sahəyə toxunacağı şəkildə düzəltdim). Bu hündürlük ixtiyari, lakin ardıcıl olun. Unutmayın: 1) kubunuzdakı hündürlük fərqi təxminən 1 düym olacaq (beləliklə tellər çox yüksək ola bilməz); 2) LEDlər lehimləmə dəmiri istiliyində qırıla bilər (buna görə də tellər çox aşağı ola bilməz) (baxmayaraq ki, şəxsən mən bundan heç bir problem yaşamamışam). İndi teliniz bütün LED -lərin uzun ayağına toxunaraq xaç əmələ gətirməlidir. Tel və anodun uclarını lehimləyin və sonra uclarını kəsin.

Bu layihədə iki fərqli lehim birləşmə konfiqurasiyasını sınadım. Biri yuxarıda təsvir olunan çarpaz təmasdır, digəri isə kontakt ayaqlarının paralel olması üçün LED ayağını bükür. Teorik olaraq, paralel kontakt birləşmələri daha çox stresə davamlıdır, lakin LED-lərin nə qədər yüngül olduğunu nəzərə alsaq, çarpaz birləşmələr yəqin ki, o qədər də zərərli deyil. Tel və LED ayaqlarını lehimləmək üçün bir çox təcrübə qazanacaqsınız, buna görə də fərqli texnikalarla sınaqdan keçməkdən çekinmeyin! Düz bir uçlu lehimləmə dəmiri istifadə etdim və şəxsən düşünürəm ki, lehim qabarcıqlarına və daha böyük bir istilik təmas səthinə daha yaxşı nəzarət edir.

Lehimləmə etdikdən sonra, əlaqələri yoxlamaq üçün LED yoxlama üçün çörək taxtasından istifadə edin (vacib). Müsbət qurğunu telə bağlayın və mənfi qurğunu qısa LED ayaqlarından keçirin. Hamısı yanmalıdır! Hamısının yaxşı olduğunu yoxladıqdan sonra, LEDləri yerdən çıxarmaq üçün lövhənin altından yavaşca itələyin və teli dırnaqların üstünə sürüşdürün. Dəyirmi ucları kəsə bilərsiniz, ancaq bir az uzunluğa qənaət edin!

LEDim yanmırsa nə etməli?

Yoxlaya biləcəyiniz ilk şey, katodunuzun olub olmadığını və anodun çevrildiyini öyrənməkdir. Sonra pozitiv ucu bütün tel yerinə LED ayağına kəsməyə çalışın. LEDiniz bu şəkildə yanarsa, LED-i yenidən lehimləyə bilərsiniz. LEDiniz hələ də yanmırsa, onu başqa ilə əvəz edin.

64 belə LED satır düzəltməliyik:)

Addım 3: Şaquli Dilimlərin Lehimlənməsi

Önizləmə olaraq, hər bir təbəqədəki bütün anodlar bağlanır və hər bir şaquli sütundakı bütün katodlar bağlıdır. İndi şaquli hissələr düzəltməliyik. Lövhəyə tel bağlamaq üçün qoyduğumuz iki mismarı xatırlayırsınızmı? İndi onlardan daha 14 -ü oxşar şəkildə qoyun:) (Diqqət: dırnaq uclarını yaxşı yazın! Barmaqlarınızı bu ipuçlarının ətrafında çox sıxacaqsınız.)

İndi lövhəyə 8 LED satır qoyun və ayaqlarının eyni istiqamətə baxdığından əmin olun. Qeyd edək ki, tellər dırnaq sıralarına paralel olmalıdır! LEDləri aşağı çəkin ki, hamısı eyni hündürlükdə olsun. Bəzi LED-lər sönməyə davam edərsə (bəlkə də telinizdəki əyrilik səbəbindən), lövhəyə uclarını aşağı salın. İndi telləri əvvəlki kimi dırnaqlardan keçirin. Təxminən eyni hündürlükdə olan telləri gözümlə görə bilərdim, amma bu yaxşıdır, çünki həqiqətən maraqlandığınız şey LED -lərin eyni hündürlükdə olmasıdır.

Katod tellərini tellərə lehimləyin. Burada paralel kontaktlı lehimləmə konfiqurasiyasından istifadə etdiyimi və çarpaz birləşmələrdən daha möhkəm və daha yaxşı göründüyünü gördünüz, ancaq daha çox vaxt aparırdı, çünki 1) telləri kəlbətinlə bükmək lazımdır; 2) əyilmiş hissənin əsas telə toxunduğundan əmin olun; 3) bu hissəni düzgün hündürlükdə əymək, çünki lehimləmə dəmiriniz bir açı ilə girəcək və hər iki telə eyni vaxtda toxunmaq üçün dəmirə ehtiyacınız var.

Fərqli təbəqələrdə fərqli rənglərdən istifadə etmək istəyirsinizsə …

Dilimlərinizin hər birinin rəng sxemini əks etdirdiyinə əmin olun. Məsələn, üst üç təbəqənin sarı LED, ortasının ikisinin narıncı, alt üçlüyünün qırmızı LED olmasını istəsəydim, bu sırada üç sarı LED sütun, iki narıncı və üç qırmızı rəng yerləşdirərdim.. Rəng sifarişinizin və LED istiqamətinizin səkkiz dilim üçün uyğun olduğuna əmin olun!

Hər dilimdəki bütün LEDləri sınamaq üçün çörək taxtası quruluşundan istifadə edin. LEDləriniz havanın ortasında deyil, sabitləndikdə burada yenidən lehimləmək daha asandır.

Telleriniz düz deyilsə, hələ də dilimi dırnaqlardan çıxarmayın! Növbəti addımı oxuyun

Düz telləriniz varsa, LEDləri aşağıdan yumşaq bir şəkildə itələyin və dilimi dırnaqlardan sürüşdürün. Hələ uclarını kəsməyin:)

Addım 4: Şaquli Dilimlərə Dəstək

Əgər tellərinizdə mənimki kimi bir az əyrilik varsa, onları perimetri boyunca möhkəm bir dəstək əlavə edərək düz bir müstəvidə olmasını düzəldə bilərik. 12 düymlük taxta şişləri seçdim, çünki onlar Amazon -da asanlıqla mövcuddur. Şişləri perimetrdə yapışdırdım və çərçivəni gücləndirmək üçün künclərə kiçik parçalar əlavə etdim. Ətraflı məlumat üçün fotoşəkillərə baxın. Diqqət yetirin ki, yalnız iki şiş tellərə tamamilə yapışdırılır, digər iki şiş isə bütün ızgaranın üstündədir. Əvvəlcə künc hissələri olmadan çərçivəni sınamağı məsləhət görürəm. Dilimləri yığarkən əlavə qısa çubuqların LED -lərin qarşısına çıxdığını gördüm və yapışqan birləşmələr yəqin ki, hər halda LED ızgarasını tutacaq qədər güclüdür. Şəbəkə hələ də bir az qabarırsa, yapışdırılmamış iki tərəfə basıb telləri bir neçə nöqtədə şişlərə yapışdırın. Boş uçları hələ kəsməyin! Xüsusilə, kubun dibində olacaq tərəfdə kifayət qədər uzunluqda şişlər saxlayın ki, LED -ləri yerdən kənarda saxlaya bilək.

Addım 5: Kubun yığılması

İndi dilimlərimiz var, kub hazırlaya bilərik! Şaquli dilimləri bir -birinə yapışdırmaqdansa yığmaq daha asan olduğunu gördüm, amma bir iş yoldaşınız varsa, doğaçlama etməkdən çekinmeyin! Səhvlərin qarşısını almaq üçün əvvəlcə dilimləri başqa bir şiş dəstəsinə yapışdırın və daha sonra əlaqə telləri əlavə edin. Fotoda gördüyünüz kimi, təbəqələri düzəltmək və dəstəkləmək üçün köşelerdəki dörd şişi yapışdırdım. İdeal olaraq, təbəqələrin 1 düym aralığında olduğunu unutmayın. LEDlərimin əvvəlki təbəqədən taxta çərçivəyə dayandığını gördüm, buna görə də yapışdırarkən onları tutmaq məcburiyyətində deyiləm, ancaq dilimləriniz daha aşağı bir hündürlükdə dayanırsa, bir işçi və ya bir neçə ağac şeridi (şəkilə baxın) kömək. Dilimləri yapışdırmadan əvvəl, istiqamətlərinin düzgün olduğundan əmin olun! Katod və anod uclarının ardıcıl istiqamətlərə işarə etməsini istəyirsiniz. LEDlərin istiqamətini də yoxlayın.

Hər bir təbəqəni yığdıqda LED -lərin yanmasını təmin etmək çox vacibdir! Hamısını yığdıqdan sonra kubun ortasına çatmaq praktiki olaraq mümkün olmazdı.

Taxta çərçivələrimin mütləq bir -birinə uyğun gəlmədiyini görə bilərsiniz, ancaq LED -lərə baxsanız daha yaxşı uyğunlaşırlar! Bu küpü qaranlıq bir mühitdə görəcəyimiz üçün çərçivənin yanlış hizalanması məqbuldur.

Daha sonra, eyni səviyyədə anod uclarını birlikdə lehimləmək üçün əlavə tellər istifadə edin. Telləri orda saxlamaqda çətinlik çəkirsinizsə, telin uclarından "toxunmağa" çalışın (telin keçid yolunu yuxarıdan aşağıya doğru dəyişin). Bu tellər mükəmməl düz deyilsə yaxşıdır, çünki əsas LED quruluşu artıq qurulub və LEDləri yandırdıqdan sonra yan tellər çox görünmür.

Yalnız təhlükəsiz olmaq üçün (ehtiyatlı tərəfdə səhv etmək istərdik, bəli?), Bütün LEDləri yenidən sınayın. Bu nöqtədə, kubun ortasındakı işıqlardan biri yanmırsa, bunu həll etməyin sadə bir yolunun olub -olmadığına əmin deyiləm: (Ancaq yığarkən LED -ləri yoxlamaqda diqqətli olsaydınız) təbəqələr, LEDlər hələ də yaxşı olmalıdır.

İndi telin alt hissəsindən başqa hamısını kəsə bilərik. İndi kubu müvəqqəti olaraq kənara qoya bilərik! Təbrik edirik! İndi yarıdan çox yoldayıq:)

Addım 6: Dövrə Bağlantıları

Zəhmət olmasa kompüter lövhələrində dövrə elementlərini yerləşdirməzdən əvvəl pdf sxemlərini oxuyun. Bu sxem Kevin Darrah tərəfindən hazırlanan RGB küpü üçündür və kubumuzda tək rəngli LEDlər olduğu üçün iş yükümüz əslində bunun yalnız üçdə bir hissəsidir (xüsusi olaraq katod nəzarətinin üçdə bir hissəsinə sahibik). Əvvəlcə aralığı yoxlamaq üçün bütün dövrə elementlərini PCB -lərə qoymağı şiddətlə tövsiyə edirəm. Xüsusilə növbə qeyd lövhələri və anod idarəetmə lövhələri üçün özünüzə işləmək üçün daha çox yer verin. Sonra dövrə komponentlərini boşaltın və birdən -birə lehimləyin, çünki bu qədər çox dövrə komponenti ayaqları maneə törətmədən lehimləmək daha az çətindir.

anod və katot dövrələri

Dövrə dizaynımız elədir ki, anod dövrəsinə və katod dövrə girişləri hər ikisi 5V (və ya YÜKSEK) olduqda, LED açılır. Əvvəlcə anod dövrəsindən keçək. Giriş YÜKSƏK olduqda, tranzistor tez doyur və kollektorun gərginliyi 0 -a yaxınlaşır, yəni MOSFET -in qapısı LOW -a çəkilir. MOSFET Mənbəsi 5V -ə qoşulduğundan, Qapıdakı LOW, Drenaj gərginliyinin YÜKSƏK olaraq təyin olunduğunu bildirir. Mənbə üzərindəki kondansatör sistemi sabit saxlamağa kömək edir.

Katod nəzarət girişi YÜKSƏK olduqda, tranzistor yenidən doyur və kollektor gərginliyi 0V -ə keçir. Kollektor terminalı LED -ə cərəyanı məhdudlaşdıran bir rezistor vasitəsilə qoşulur. LED xüsusiyyətlərinizə əsaslanaraq cari məhdudlaşdırıcı rezistoru seçə bilərsiniz. Qırmızı, narıncı və sarı LEDlərdən istifadə etdiyim üçün 100 Ohm istifadə etdim. İndi görürük ki, LED -in müsbət tərəfi yuxarı qaldırılır, mənfi tərəfi aşağı çəkilir və LED yanır.

64 katod ucu (hər bir sütun) və 8 anod ucu (hər qat) olduğundan 64 katot idarəetmə dəstinə və 8 dəst anod nəzarətinə ehtiyacımız var. Hər bir keçid registrinin 8 idarəetmə sisteminə qoşulduğu üçün 8 idarəetmə dəstinin eyni lövhədə olmasını tövsiyə edirəm və 8 əlaqə telinin eyni yerə getməsi daha mütəşəkkil görünür. Lövhələri doldurmamaq üçün diqqətli olun! Çox tel çəkəcəyik, buna görə özünüzə kifayət qədər yer ayırdığınızdan əmin olun! Bütün komponentləri lövhəyə yapışdırın. İş səthinin sabitliyini artırmağın bir yolu eyni hündürlüyə malik komponentləri lehimləməkdir (məsələn, rezistorların düşməməsi üçün bütün rezistorları lehimlədikdən sonra tranzistorları lehimləmək). Hər bir 8 katot nəzarət dövrəsi dəsti üçün, məlumatları LED kubuna çıxaran bir 8 pinli başlığı lehimləməyinizə əmin olun.

Sxemlərdən görünmür, amma harada tranzistor varsa, onu GND və 5V -ə bağlamalıyıq

keçid qeyd dövrələri

Vəziyyət qeydləri bir -birinə 6 tel vasitəsilə bağlanır. 5V, GND, CLOCK, LATCH və BLANK üçün paralel olaraq və DATA üçün ardıcıl olaraq bağlanırlar. Telləri bağladığınızda, DATA həmişə seriya xəttinin ən sonuna getdiyindən, katod dəyişmə qeydlərinin ardıcıllığın sonunda olduğuna əmin olun. Əsasən, Arduino, DATA xətti bağlantısından axan bir sıra ikili kod göndərir. İkili kod daha sonra növbə qeydində 8 bitə bölünür. 8 növbəli qeyd terminalları daha sonra 8 katot/anod idarəetmə dəstinə qoşulur. 5V bütün kubu gücləndirir və eyni zamanda maksimum 64 LED yandığından, cərəyanın enerji mənbəyi limitinizi aşmadığından əmin olun. Digər pinlər, məlumatların keçid qeydlərinə nə vaxt daxil olacağını və məlumatların qeyd qeydlərindən dövrə idarəetmələrinə buraxıldığını əsasən idarə edir. Hər bir keçid qeydinin öz 8 pinli başlığına və hər bir keçid qeyd lövhəsinin (sonuncu istisna olmaqla) 6V başlığa malik olduğundan əmin olun, bunun vasitəsilə 5V, GND, SAAT, LATCH, BLANK və DATA telləri növbəti növbənin qeyd lövhəsi.

Arduino dövrəsi

Arduino'da sxem çox sadədir. Əsasən, Arduinodan çıxan 6 telimiz var (5V, GND, SAAT, LATCH, BLANK və DATA). GND qurğunuzun Arduinonun GND -yə bağlı olduğundan əmin olun (Əslində bu layihədəki bütün GND -lər bağlı olmalıdır), ancaq 5V -luqunuzun əlaqəli olmadığından əmin olun! Qeyd edək ki, Darrahın sxemindəki Arduino əslində ATMEGA çipinin terminallarını göstərir. Çip və Arduino arasındakı uyğun terminallar üçün əlavə edilmiş şəkillərdən birinə baxın.

Arduino -ya birbaşa tel keçməməsi üçün bir tornavida istifadə etdik. Tornavida üzərinə lehimləmək üçün lazım olan hissələr rəqəmsal portlar üçün yığma başlıq pinləri, 1 6 pinli başlıq və 1 2 portlu terminal blokudur. Balans üçün digər tərəfə başqa bir sıra yığma başlıq pinləri əlavə edə bilərsiniz. (Qeyd edək ki, şəkillərdə göstərilən mavi terminal blokları əslində heç nə etmir). Lehim sxemlərə görə. Mühüm qeyd: yalnız təhlükəsiz olmaq üçün Arduinonun 5V-luğuna deyil, 6 pinli başlıqdakı 5V terminalını 5V enerji mənbəyinə (yaşıl terminal bloku) bağlayın. Beləliklə, Arduino kompüteriniz tərəfindən təchiz edilir və dövrənizdəki bütün 5V enerji mənbəyi ilə təmin edilir. Bununla birlikdə, bütün GND'ləri bir araya gətirin. Şəkildən deyə bilərsiniz ki, 6 pinli başlığın GND pinini və terminal bloğunun GND pinini tornavida üzərindəki GND şeridinə lehimlədim.

Vəziyyət registrlərinin sxemlərini yoxlamağın yollarını bilməsəm də, anod və katod idarəetmə sxemini çörək taxtasından istifadə edərək yoxlaya bilərik və etməliyik. Ətraflı məlumat üçün fotoşəkillərə baxın. Əsasən lövhə girişlərini 5V -ə bağlayırıq. Sonra çıxış gərginliyini yoxlamaq üçün bir multimetrdən istifadə edə bilərik. Anod idarəetmə cihazlarından çıxan gərginliyin yalnız 4V olduğunu gördük, lakin bu MOSFET -dən gözlənilən bir nəticədir.

Kablolama məsləhətləri:

• Lövhələr arasındakı əlaqə tellərinin uzunluğuna qənaət etməyin! Bir çox lövhəyə və çoxlu telə sahib olacaqsınız və lövhələr yaxşı ayrılmışsa problemi həll etmək daha aydın və asan olardı.
• Hansı telin olduğunu fərqləndirmək üçün fərqli rənglərdən istifadə edin. Xüsusilə neçə telə ehtiyacınız olduğunu nəzərə alaraq bu çox vacibdir. Sonra bu telləri sabit bir ardıcıllıqla tel yuvasına qoyduq. Təhlükəsiz tel kəmərləri düzəltmək üçün yaxşı bir sıxıcı istifadə edin.
• Başlıqların və tel yuvasının istifadəsinə uyğun olun! Layihəmdə, müəyyən bir lövhə üçün bütün girişlər tel yuvalardan gəlir və çıxışlar başlıqlardan çıxır.
• Başlıq terminalları bir -birinə olduqca yaxın olduğundan, xüsusən də mənim kimi lehimləmə təcrübəniz azdırsa, telləri bir -birinə lehimləməyinizə diqqət yetirin! Lehiməni əritmək üçün lehimləmə dəmiri ilə teli aşağı itələmək, sonra kəlbətin istifadə edərək telin tellərini bir -birinə sıxmaq və teli başlıq terminalına yaxınlaşdırmaq faydalı olduğunu gördüyüm bir hiylə idi. Lehimləmə dəmirini uzaqlaşdırın və lehim birləşməsi tezliklə soyumalı və formasını saxlamalıdır.

Addım 7: Kubun quraşdırılması

Praktikada olduqca çətin olan 64 deşikdən sərt katod aparatlarını keçmək əvəzinə, əvvəlcə telləri tellərə lehimləyib, sonra telləri deliklərdən çəkə bilərik. Tellərin montaj platformasının altından çıxmasına icazə vermək üçün montajın yan tərəfində 9 delik açın (katot üçün 8, anod üçün 1).

Əvvəlcə şişləri təxminən eyni uzunluqda kəsin. Katod uclarını elə kəsin ki, şişlə demək olar ki, eyni hündürlükdə olsun. İndi pense istifadə edərək kiçik bir çəngəl yaratmaq üçün qurğunu bükün. Telinizin təxminən yarım düymünü soyun və teli də bükün. Qurğunu və teli bir -birinə bağlayın və kancaları kəlbətinlə bağlayın. Bu, tel və qurğuşun arasında yaxşı təmas yaradır və lehimləmə üçün əllərinizi sərbəst buraxır. Ən yaxın LED lehim birləşməsindən əvvəl bir istilik yuyucusu kelepçesi qoyduğunuzdan əmin olun ki, lehim birləşməsi yeni istidən çıxmasın. Soyuducu sıxaclarınız yoxdursa, timsah qısqacları da işləyir.

Hər qatı lehimləməyi bitirdikdən sonra əlaqələri yoxlamaq (lehim birləşməsinin müqavimətini ölçdüm) yaxşı bir təcrübədir, baxmayaraq ki, "çəngəl" üsulunun həqiqətən güclü lehim birləşmələri verdiyini gördüm.

İndi telləri deliklərdən keçirin. Telləri yumşaq bir şəkildə çəkin və montaj platformasını şişlərlə təmasda olmaq üçün itələyin. Hər bir 8 tel dəstini montaj platformasının yan tərəfindəki bir çuxurdan keçirin və paketi bir parça elektrik lenti ilə bağlayın. Kubun dörd tərəfi ekvivalent olduğu üçün, tellərin hansı tərəfdə qruplaşmasının əhəmiyyəti yoxdur. Tel yuvalarını tez bir zamanda yığa biləcəyiniz üçün tel terminallarını əvvəlcədən hazırlamağı təklif edirəm.

Anod əlaqələri üçün hər səviyyəyə bir tel lehimləyin və bu teli deliklərdən birindən keçirin. Qonşu lehim birləşməsinin əriməsinin qarşısını almaq üçün iki qızdırıcı sıxaca ehtiyacınız olacaq.

Kubu bağladıqdan sonra, hər bir LED -in yaxşı olub olmadığını yoxlayın.

Məsləhətlər:

Tel uzunluğuna qənaət etməyin! Tellerimin 12 düym uzunluğunda olduğunu düşünürəm, amma yenə də bir az daha qısa olduğunu sübut edirlər.

İndi hər şeyi birləşdirməyə və kubu işə salmağa hazırsınız!

Addım 8: Kod və Multipleksləmə

Layihə müddətinin qısa olması səbəbindən Darrahın kodunu götürdüm və yalnız kiçik dəyişikliklər etdim. İstifadə etdiyim versiyanı əlavə edirəm. Koduna əla şərhlər verdi və bunun necə işlədiyini daha yaxşı başa düşmək üçün onları oxumağı məsləhət görürəm. Burada kodunun iki əsas xüsusiyyətini, multipleksləmə və bit açı modulyasiyasını təsvir edəcəyəm.

Multipleksləmə

Oxuduğum bütün LED kub layihələri multiplexingdən istifadə edir və bu, fərdi işığı idarə etməyə imkan verən texnikadır. Multipleksləmə ilə bir anda LED -lərin yalnız bir təbəqəsi yanır. Ancaq təbəqələr çox yüksək tezliklə dövr edildiyindən görüntü bir müddət vizyonumuzda "qalır" və işığın hələ də orada olduğunu düşünürük. Proqramda, bir təbəqəni bir anda YÜKSƏ, digər bütün təbəqələri DÜŞÜK vəziyyətə gətiririk, buna görə də yalnız bu təbəqədəki LEDlər yana bilər. Hansının yandığını müəyyən etmək üçün, 64 katoddan hansının YÜKSƏK çəkildiyini idarə etmək üçün keçid qeydlərindən istifadə etdik. Növbəti təbəqəni işıqlandırmadan əvvəl, bu təbəqənin anodunu LOW olaraq təyin edirik ki, bu təbəqədə heç bir işıq yanmasın. Sonra növbəti qatdakı anodu YÜKSƏ çəkirik.

Bit Bucaq Modulyasiyası

BAM texnikası, hər bir LED -in parlaqlığını 0 ilə 15 arasında ölçmək imkanı verir. Parlaqlıq dəyişikliyinə ehtiyacınız yoxdursa, bunu həyata keçirməyə ehtiyac yoxdur. Əsasən, dörd bitli bir nəzarətimiz var və bu idarəetmə alt təbəqədən üst təbəqəyə keçməyin 15 dövrünə uyğundur (unutmayın ki, multipleksləmə üçün hər bir təbəqəni bir anda işıqlandırırıq?). İlk bitə 1 yazsaq, təbəqələr arasında ilk dəfə keçdiyimiz zaman bu bir LED yanar. İkinci bitə 1 yazsaq, bu bir LED növbəti iki dövrədə yanır. 3 -cü bit növbəti 4 dövrə, dördüncüsü isə sonrakı 8 dövrə uyğundur (beləliklə tam bir dəstdə 15 dövrə sahibik). Deyək ki, LED -i 5/15 olan tam parlaqlığının 1/3 hissəsinə təyin etmək istəyirik. Bunu etmək üçün birinci və üçüncü bitə 1, digər ikisinə 0 yazırıq ki, LED 1 -ci dövrədə, sonrakı ikisi üçün, sonrakı dördü üçün və növbəti 8 -də sönsün. bu qədər sürətli velosiped sürürük, görmə qabiliyyətimiz parlaqlığı "orta hesabla" alır və tam parlaqlığın 1/3 hissəsini alırıq.

LED kub dalğa funksiyaları üçün bir ekran kimi?

Bu layihənin əvvəlində düşündüyümüz bir ehtimal, bu ekrandan hissəciklərin dalğa funksiyalarını kvadrat qutuda göstərmək üçün istifadə etmək idi. Arduino kodunda əsas vəziyyəti və ilk həyəcanlı vəziyyəti əks etdirən bir üsul yazdım, amma məlum olur ki, qətnamə kifayət qədər uyğun deyil. Əsas vəziyyət yaxşı görünür, amma ilk həyəcanlı vəziyyət bəzi şərhlər tələb edir. Ancaq gözlərinizi qırparsanız, bir tərəfdən baxdığınızda funksiyanın bir qabar kimi göründüyünü və digər tərəfdən baxdığınızda tam bir sinus dalğası dövrəsinə bənzədiyini deyə bilərsiniz. Dalğa funksiyasının amplitudası belə görünməlidir! İlk həyəcanlı vəziyyət belə bir qədər təfsir tələb etdiyindən, digər daha mürəkkəb olanları kodlaşdırmadım.

Addım 9: Test Çalışır

Kubu tamamladığınız üçün təbrik edirik! İndi öz ekran funksiyanızı yazmağa çalışın və işinizi ailə və dostlarınızla paylaşın:)

Küpünüz düzgün işlədikdən sonra, PCB-lərin arxa tərəfini keçirməyən lentlə yapışdırın, çünki bütün əlaqələr indi açılır və bir-birinə qısaldır.