Arduino Mega 8x8x8 RGB LED kocka: 11 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Torej želite zgraditi LED kocko 8x8x8 RGB LED

Že nekaj časa se igram z elektroniko in Arduinom, vključno z izdelavo stikalnega krmilnika z visokim ojačevalnikom za moj avto in sodnika Pinewood Derby s šestimi pasovi za našo skavtsko skupino.

Tako sem bil navdušen in nato zasvojen, ko sem našel odlično spletno mesto Kevina Darraha z njegovimi podrobnimi razlagami in izdelavo videoposnetkov.

Vendar je bilo nekaj področij njegove gradnje, za katere sem mislil, da bi jih lahko izboljšal.

Pozitivna stran:

• Kevinove podrobne razlage kode Arduino, potrebne za ta zapleten program, so poenostavile kodirno stran gradnje.
• Podpiram Kevinovo uporabo posameznih tranzistorjev za pogon vsake od 192 katod. Čeprav to zahteva strojno zasnovo strojne opreme, vam omogoča, da trdno poganjate vsako LED, ne da bi tvegali preobremenitev enega gonilniškega čipa, ki upravlja 8 (ali več) LED.

Področja, ki sem jih želel izboljšati:

• Mora biti boljši način za izdelavo same kocke, poleg tega pa je več kot 2000 spajkalnih spojev v 8x8x8 RGB mladiču in če bi nekdo na sredini odpovedal/prekinil, bi bilo skoraj nemogoče dostopati in popraviti
• Vse to ožičenje !!!! V preteklosti sem imel nekaj izkušenj pri oblikovanju tiskanih vezij, katerih namen je bil zgraditi eno samo tiskano vezje, ki bo gostilo veliko število potrebnih komponent in samo kocko

Nadaljnje iskanje je razkrilo nadaljnje zasnove kock, iz katerih sem vzel druga področja navdiha.

Nick Schulze je z enostavnejšim strojnim pristopom STP16 in 32 -bitnim čipomKIT UNO zgradil čudovit primer note. Namesto Kevinove sem oblikoval njegovo kocko.

SuperTech-IT se je osredotočil na poenostavitev strojne opreme z enim samim pristopom na tiskanem vezju, ki je vključil in razširil pristop programiranja Kevina in Nicka s poudarkom na odpravi vseh ožičenja.

Tako je bil določen načrt. S Kevinovo shemo, strukturo Nickove kocke, oblikujte eno samo tiskano vezje in razvijte rešitev za poenostavitev izdelave in krepitev same kocke.

Korak: Vse te LED diode

8x8x8 = 512 RGB LED. eBay je vaš prijatelj in kupil sem 1000 pri kitajskem dobavitelju.

Zasnova, ki sem jo izbrala, uporablja 5 mm skupne anodne RGB LED - tako da ima vsaka LED katodno (negativno) žico za vsako od treh osnovnih barv (rdečo/zeleno/modro) in eno anodno (pozitivno) žico, ki je skupna za vsako od barve.

Testiranje LED

Čeprav poceni, me je nekoliko skrbelo za kakovost. Zadnja stvar, ki bi jo radi našli na sredini kocke, sem se lotil preizkušanja vsake izmed 512 LED, ki bi jih uporabil.

Za poenostavitev pristopa sem oblikoval majhno ploščico in preprost program Arduino, ki bi posamezno poganjal dve LED -ji Rdeča> Zelena> Modra, nato pa vse skupaj za belo s pritiskom na gumb.

Ena LED bi delovala kot skupna referenca za vse ostale, da bi zagotovila, da imajo vse LED skupne svetlosti.

Ko enkrat vstopite v pritisk LED -ja v mizo, pritisnete gumb in opazujete, kako LED -dioda utripa skozi barve, ne traja predolgo časa, da pregledate vse 512. Poleg tega nisem našel niti ene napake in sem zelo zadovoljen s kakovostjo LED.

Izbira vrednosti upora, ki omejujejo tok

Ko je plošča izšla, je pravi čas, da preizkusite in potrdite upore za omejevanje toka LED, ki jih boste morali uporabiti. Obstaja veliko kalkulatorjev, ki vam pomagajo izbrati pravo vrednost in ne bo enaka za vse barve (rdeča bo skoraj zagotovo imela drugačno zahtevo od zelene in modre).

Eno ključnih področij, na katere morate biti pozorni, je celotna bela barva, ki jo LED oddaja, ko so vključene vse barve RGB. Lahko uravnotežite vrednost uporov, da ustvarite čisto belo barvo v trenutnih mejah LED.

2. korak: Poenostavitev izdelave kocke

Sestavljalnik za izdelavo vsake rezine 8x8

Gradnje kocke te kompleksnosti ne gre jemati zlahka. To bo zahtevalo veliko vlaganja vašega časa.

Pristop, ki sem ga zasnoval, je poenostavil spajkanje vsake 8x8 navpične "rezine" kocke v enem samem dogodku, v nasprotju z gradnjo linij po 8 LED in nato spajanje 8 teh skupaj v ločeni operaciji.

Za ta pristop boste potrebovali šablono in malo časa, vloženega tukaj, bo kasneje prineslo velike koristi.

Zgornja slika prikazuje preprostost tega dizajna.

• Uporabil sem nekaj mehkega lesa 18 mm x 12 mm iz lokalne trgovine s strojno opremo.
• Izvrtane luknje 8 x 5 mm na sredini 18 mm strani, 30 mm narazen na 8 dolžin, kar omogoča dodatnih 50 mm dolžine na vsakem koncu.
• Uporabite dve dolžini lesa na vsaki strani in pritrdite teh 8 izvrtanih odsekov, tako da sta med seboj vzporedna in natančno 30 mm narazen.
• Priporočam, da pri lepljenju skupaj z žebljem/vijakom uporabite nekaj lepila za les. Nočeš, da se ta vložek upogne.
• Na zgornjem in spodnjem koncu sestavljanke sem nastavil drugo dolžino in spisal tri majhne žeblje/zatiče plošče z vsakim stolpcem lukenj za LED. Središče je ravno v liniji, druga pa 5 mm narazen na vsaki strani. Te žeblje bomo uporabili za pritrditev ravnih dolžin žice, ki se uporablja za oblikovanje kocke - več kasneje.
• Na slikah boste opazili nad drugo dolžino lesa pod rahlim kotom glede na ostale. Ta bo pozneje pomemben, saj bomo naše strukturne žice prerezali v skladu s tem kotom, kar bo znatno poenostavilo poznejšo pozicioniranje vsake od teh navpičnih rezin v tiskano vezje.

Vzemite si čas za sestavljanje tega sestavljanca. Bolj kot ste tukaj natančnejši bo vaša končna kocka.

3. korak: Priprava LED

LED priključki

Eden od pomislekov, ki sem jih imel pri prejšnjih primerih, o katerih sem bral, je bila uporaba enostavnih zadnjic pri spajkanju LED na žico za okvirjanje. To bi privedlo do dveh ključnih vprašanj

• LED -kabel je zelo težko in dolgotrajno držati v položaju poleg okvirne žice, ne da bi se premaknil dovolj dolgo, da zagotovite dober spajkalni spoj.
• Zglobni sklepi se lahko zlahka zlomijo - temu sem se želel izogniti.

Zato sem zasnoval rešitev, po kateri je vsaka LED pripravljena z zanko na koncu vsakega kabla, skozi katero poteka okvirna žica, ki med spajkanjem drži žice na svojem mestu in poleg spajka zagotavlja tudi mehansko povezavo za večjo trdnost.

Slaba stran tega je bila ta, da je priprava vsake od 512 LED diod trajala dlje - to sem naredil v serijah po 64, rezina naenkrat, in to znižal na približno 3 ure na rezino.

Pozitivna stran je, da je dejansko spajkanje rezine s prejšnjim vbodom trajalo nekaj več kot eno uro.

LED upogibni vložek

Zasnoval sem šablono za podporo pri pripravi LED - zgornja slika s ključnimi dimenzijami.

• Vzel sem eno od prej uporabljenih tirnic 18x12 mm, izvrtal 5 -milimetrsko luknjo skozi sredino 18 -milimetrske strani in nato to tirnico položil na majhno ploščo iz MDF -ja (lahko bi uporabil kateri koli odpadni kos lesa, to je bilo tisto, kar sem moral roko) in ga prenesite na 5 mm luknjo v tirnici do središča MDF -ja.
• S svedrom za zagotovitev, da sta luknja v tirnici in MDF poravnani, vzemite svinčnik in potegnite črto vzdolž obeh strani tirnice vzdolž MDF.
• Odstranite vrtalnik in tirnico in ostane vam 5 mm luknja v MDF in dve vzporedni črti na obeh straneh, ki ustrezata dimenzijam tirnice (18 mm narazen).
• Potegnite drugo črto skozi središče 5 mm luknje pravokotno na tirnice.
• Uporabil sem 22swg kositrene bakrene žice (dovolj je bil zvitek 500 g), ki ima širino 0,711 mm. Na spletu (eBay je spet na pomoč) sem našel nekaj 0,8 mm svedrov in jih uporabil kot oblikovalce, okoli katerih bi LED diode upognil, da bi oblikoval zanko.
• Izvrtajte tri svedre 0,8 mm, srednji na sredinski črti 5-milimetrske luknje za LED, drugi 5 mm narazen in kar je pomembno le zunaj tirnice proč od luknje LED na plošči MDF- ne na liniji, ampak z eno stranjo vrtalnika, ki se le dotika železniške proge.
• Četrti sveder s premerom 0,8 mm se nato znova izvrta na osrednji del 5 -milimetrske LED luknje na drugi tirnici in tokrat tik v notranjosti tirnice. Zgornja slika bi morala nekoliko opisati ta opis.
• Svedre pustite v lesu, pri čemer približno 1-15 mm svedra štrli iz MDF.

Zdaj potrebujete orodje - dober projekt je vedno tisti, kjer morate kupiti posebno orodje:-). Potrebovali boste majhen par klešč z ravnim nosom (eBay spet za 2 - 3 £). Ti imajo ravno vzporeden dolg nos in raven konec - glej sliko.

Priprava LED

Zdaj prihaja dolga naloga priprave vsakega od 512 LED. Predlagam, da jih naredite v serijah. Več podrobnosti na zgornjih slikah

• LED držite v kleščah s štirimi vodi, ki so obrnjene proti vam.
• POMEMBNO - Na tem koraku sta vrstni red in usmeritev vodnikov ključnega pomena. Anoda bo najdaljša druga od štirih žic. PREPRIČAJTE SE, DA JE TO DRUGI NA PRAVICI. Naredite to narobe in vaša LED ne bo pravilno zasvetila, ko jih bomo kasneje testirali - vem, da sem naredil 2 napaki od 512.
• Medtem ko držite LED v kleščah, LED žarnico vstavite v 5 mm luknjo na plošči MDF, kot je prikazano na zgornji sliki. Morda boste morali malo odstraniti 5 mm luknjo na vrhu, da zagotovite, da klešče ležijo na MDF -ju.
• Upognite LED vodnike okoli svedrov, da tvorijo zanko. Ugotovil sem, da če odklopite senco, ko končate, odpre zanko senco in pomaga odstraniti zanke iz svedrov, ko izvlečete LED iz šablone
• Odsek od štirih vodnikov blizu zanke odrežite s parom majhnih rezalnikov za žico.
• Upognite anodno zanko, samostojno, za 90 stopinj, tako da bo zanka obrnjena navpično proti LED žarnici
• Končano LED odložite na ravno površino in se prepričajte, da vsi vodi ležijo vzdolž površine, le majhen pritisk na LED jih bo vse preprosto poravnal

To je to…. zdaj ponovi 511 krat:-)

4. korak: Izdelava rezin

Poravnavanje okvirne žice

Tako imamo zdaj sestavljanko za izdelavo naših rezin 8x8 in sveženj preizkušenih in pripravljenih LED diod.

Zdaj potrebujete le okvirno žico. da držijo vse LED skupaj. Uporabil sem 500g zvitka kositrene bakrene žice 22swg (spet z eBay -a)

Zdaj boste seveda želeli poravnati žico, ko pride z zvitka. Enostavno, če pa še eno ročno opravilo. Odrežite del žice na dolžino in držite oba konca v dveh parih klešč ter žico nežno potegnite in raztegnite. Če boš dobro, boš začutil, da se žica raztegne, nato pa se lahko ustaviš, če se bo tvoja težka roka žica zlomila pri kleščah, ko bo dovolj raztegnjena. Oba načina sta v redu in na koncu ne boste le poravnali žice, ampak jo boste tudi nekoliko utrdili, da bo obdržala obliko.

Za vsak okvir 8x8 boste potrebovali 24 dolžin, ki so dovolj dolge, da lahko tečete po celotni dolžini sestavljanke z nekaj rezervnimi deli na koncih, ki jih ovijete okoli zatičev plošče, da jih držite med spajkanjem. Poleg tega boste potrebovali 8 dolžin za pravokotne anodne žice, ki so le malo širše od širine sestavljanke.

Izdelava rezine 8x8

Zdaj, ko so žice poravnane, pridemo do zabavnega dela.

• S sestavljancem na dveh navpičnih tirnicah in 8 izvrtanimi prečnimi tirnicami, obrnjenimi proti vam, potisnite 8 LED v en stolpec hkrati s tremi nogami LED, usmerjenimi proti vam.
• Sedaj napeljite poravnano žico za okvirjanje skozi osrednje LED vodnike vseh 8 LED in vsak konec privijte tako, da ovijete okrog zatičev plošče.
• To ponovite za dve zunanji okvirni žici.
• Nato ponovite zgornje korake za ostalih 7 stolpcev.

Sedaj boste imeli 64 LED navojev skupaj s 24 navpičnimi žicami. Prepričajte se, da so vse LED diode poravnane z lesenimi tirnicami in poravnajte vse LED noge, da odstranite morebitne nedoslednosti.

Zdaj zlomite spajkalnik in popravite vseh 192 povezav med zankami LED in okvirnimi žicami. Tukaj ne bom razlagal, kako spajkati, obstaja veliko odličnih vadnic, ki to razlagajo veliko bolje, kot zmorem.

Dokončano? Vzemite si trenutek in občudujte svoje ročno delo, obrnite jo. Še vedno moramo dodati žice za okvirjanje anode.

Zdaj lahko vidite, zakaj smo anodne zanke upognili za 90 stopinj.

• Vzemite svojih 8 poravnanih anodnih okvirnih žic in jih znova napeljite skozi vsako od 8 LED v vsaki vrstici.
• Žico sem prerezal do širine vbodne enote, vendar jih nisem poskušal pritrditi na zatiče plošče.
• Ko končate, si vzemite trenutek, da poravnate vse LED diode, da zagotovite enakomeren tek in znova spajkate vseh 64 priključnih točk.

Testiranje rezine 8x8

En kos navzdol, preden ga izrežete iz sestavljanke, ga najprej preizkusite. Za to boste potrebovali vir 5V (iz vašega Arduina ali plošče vašega testerja LED) in en sam upor (dovolj bo okoli 100 ohmov).

• Priključite eno žico na ozemljitev, to bo uporabljeno na vseh 24 katodnih okvirnih žicah.
• Drugo žico priključite na 5v skozi upor.
• Držite žico 5v na eni od okvirnih žic na 8 nivojih anode
• Ozemljitveno žico napeljite po vsaki od 24 katodnih okvirnih žic.
• Preverite, ali vsaka LED sveti rdeče, zeleno in modro za vsako od 8 LED, priključenih na isto anodno žico.
• Zdaj premaknite žico 5V na naslednjo stopnjo in znova zaženite preverjanje, dokler ne preizkusite vsake stopnje, vsake LED in vsake barve.

Če ugotovite, da ena LED ne deluje, ste pri upogibanju LED vodnikov verjetno pomešali anodni kabel na LED. Če se vam zdi, da ena ne deluje, predlagam, da izrežete in odstranite LED, vzamete rezervno pripravljeno LED, odprete zanke na LED vodilih, potisnete to novo LED v šablono in čim bolje upognete zanke okoli okvirnih žic. ti lahko.

Ko je vse preizkušeno, lahko zdaj izrežete diapozitiv iz sestavljanke. Če želite to narediti, odrežite okvirno žico v zgornji vrsti blizu LED vodilnih zank in odrežite spodnje žice za okvirjanje vzdolž rahlo nagnjenega okvirja.

Za zdaj pustite vse dolge konce okvirne žice, te bomo pospravili pozneje, ko bomo zgradili kocko.

Ena dol, še 7.

Verjamem, da sem dosegel svoj prvi cilj in razvil rešitev za poenostavitev izdelave rezin kocke.

5. korak: O elektroniki

Oblikovanje tiskanega vezja

Moj drugi cilj je bil odstraniti vse ožičenje, vendar še vedno pustiti prostor za nekaj prožnosti.

V ta namen sem se odločil, da bom:

• Odstranite 6 krmilnih žic procesorja s plošče prek priključka. Večina gonilnikov kock, ki sem jih videl, uporablja izpeljanko SPI za prenos podatkov, ki zahteva 4 vhode - Podatki, Ura, Omogočanje izhoda in Zaklepanje - poleg tega sem dodal 5V in Ground, da lahko napajamo procesor iz istega kabla.

• Pustite odprte serijske in serijske izhodne povezave med čipi prestavnega registra 74HC595, tako da lahko med čipi določite različne zanke.

  • Kevinova shema je namenjena najprej gonilniku anode, nato vseh 8 čipov, ki vodijo eno samo barvo, nato pa naslednji dve barvi zaporedno za skupno 25 registrov premikov.
  • Shema Nicks ima ločeno zanko nazaj do procesorja za vsako barvo.
• Dovolite, da anodne plasti poganja lasten premični register ali neposredno iz procesorja z 8 ločenimi povezavami.

Poleg tega sem hotel

• Uporabljajte sestavne dele skozi luknje (saj sem tega vajen).
• Omejim se na dvoslojno PCB ploščo (spet po mojih izkušnjah).
• Vse komponente imejte na eni strani tiskanega vezja (spodnja stran) in pustite, da se LED rezine spajkajo neposredno na zgornjo stran tiskanega vezja.

Tako bo na koncu nastala velika plošča (270 mm x 270 mm), ki bo podpirala kocko s 30 mm razmikom med LED diodami - čeprav je bila še vedno stisnjena, da se prilega v vse komponente in sledi.

V preteklosti sem uspešno uporabljal nekaj različnih programov za oblikovanje tiskanih vezij.

Zaradi enostavne uporabe je Pad2Pad odličen, vendar ste povezani z njihovimi dragimi proizvodnimi stroški, saj ne morete izvoziti datotek Gerber. Za to gradnjo sem uporabil DesignSpark (ni tako enostaven za uporabo kot Pad2Pad, lahko pa izvozim datoteke gerber) in od takrat eksperimentiram z Eagleom (zelo zmogljivim orodjem, vendar se še vedno dvigam po krivulji učenja).

Ne upam si sešteti ur, porabljenih za oblikovanje programske opreme tiskanega vezja, potrebnih je bilo več poskusov, da bi bilo prav, vendar sem zelo zadovoljen z rezultatom. V moji prvi različici je nekaj manjkajočih sledi, ki pa jih je enostavno zamenjati. Za izdelavo majhne serije PCB -jev sem uporabil in priporočam SeeedStudio. Dober odgovor na vprašanja, konkurenčne cene in hitra storitev.

Odkar razmišljam o oblikovanju SMD različice, ki bi jo potem lahko naredil z vsemi že postavljenimi in spajkanimi komponentami.

Veliko komponent

Kar zadeva komponente, sem uporabil naslednje (usklajeno s Kevinovo shemo)

• 200 tranzistorjev NPN 2N3904
• 25 100nF kondenzatorjev
• 8 100uF kondenzatorjev
• 8 IRF9Z34N MOSFETI
• 25 registrov premikov 74HC595
• 128 82 ohmski upori 1/8W (upori za omejevanje toka rdeče LED)
• 64 130 ohmski upori 1/8W (upori za omejevanje toka zelene in modre LED)
• 250 uporov 1k Ohm 1/8W (z nekaj dodatki)
• 250 10k Ohm 1/8 W uporov (z nekaj dodatki)
• 1 5v 20A napajalnik (več kot dovolj)
• 1 Arduino Mega (ali procesor po vaši izbiri)
• nekaj enojnih zatičev glave za povezavo z Arduinom
• nekaj skakalnega kabla za ustvarjanje zaporednih vhodnih/izhodnih zank med registri premikov
• 6 -polni kabel za priključitev kabla na ploščo
• napajalni kabel in vtič 240v

Za naročanje teh v Združenem kraljestvu sem uporabil in priporočal Farnell Components, zlasti glede na njihovo storitev naslednjega dne in konkurenčne cene.

Spajkanje … veliko spajkanja

Potem je bilo nekaj ur spajkanja vseh komponent na ploščo. Tukaj ne bom podrobno opisoval podrobnosti, vendar sem se naučil nekaj lekcij:

• Spajkalno črpalko in spajkalni stenj imejte pri roki - potrebovali jo boste.
• Svinčnik za fluks res deluje, čeprav ga je kasneje treba očistiti
• Uporabite spajkalnik majhnega premera - najbolje se mi je zdelo spajkanje s premerom 0,5 mm 60/40 kositra/svinca.
• Povečevalno steklo je priročno za opazovanje vseh spajkalnih mostov.
• Vzemite si čas, naredite serijo naenkrat in preglejte vse sklepe, preden nadaljujete na naslednje območje.
• Kot vedno imejte konico spajkalnika čisto.

Glede na rdečo barvo LED -jev bo verjetno potrebna drugačna vrednost upora do zelene in modre barve I, ki je označil trenutne omejevalne upore na tiskanem vezju A, B in C. Zdaj je čas, da v primerjavi določimo končno orientacijo rezin na tiskano vezje, da določite, kateri vodnik LED se nanaša na lokacijo upora, ki omejuje tok.

Ko sem dokončal, sem ploščo očistil s čistilom za PCB, jo spral z milom in vodo ter temeljito posušil.

Testiranje vašega končnega tiskanega vezja

Preden to postavimo na stran, moramo preveriti, ali vse deluje.

Naložil sem Kevinovo kodo Arduino (za mega boste morali narediti nekaj manjših sprememb) in razvil preprost preskusni program, ki bi neprekinjeno prižgal in izklopil vse LED.

Testirati:

• Naredil sem žico za testiranje LED, tako da sem vzel enobarvno LED, držal 100 ohmski upor na enem od vodnikov in nato vsakemu odprtemu koncu dodal dolgo žico. Malo električnega traku okoli odprtih vodnikov ustavi vse kratke stike in označi pozitivno (anodno) žico iz LED.
• Povežite svoj procesor (v mojem primeru Arduino mega) s ploščo s 6 priključki
• Priključite napajanje na ploščo iz napajalnika
• Preskusni kabel anode priključite na vir 5v na plošči
• Nato položite katodno žico iz preskusne žice LED na vsak katodni konektor PCB kocke.
• Če je vse v redu, mora LED na preskusnem vodu utripati in ugasniti, če je tako, pojdite na naslednjo.
• Če ne utripa, potem iščete napake. Najprej bi preveril vaše spajkalne spoje glede suhih spojev, zunaj tega bi vam predlagal, da delate izmenično od registrov izmene in hkrati preverite komponento.

Preizkusite vseh 192 katod, nato spremenite kodo, da preizkusite gonilnike anodnega sloja, zamenjate preskusni kabel LED in ga priključite na ozemljitev ter preizkusite vsakega od 8 -slojnih gonilnikov.

Ko dokončate in preizkusite tiskano vezje, se zabava resnično začne - zdaj zgradite kocko.

Korak 6: Gradnja kocke

Priprava vaših konektorjev na ravni anode - še en šablon

Preden začnemo spajkati vaše rezine 8x8 na tiskano vezje, moramo izdelati še en predmet.

Ko dodajamo rezine, bomo morali na zunanjo stran vsake rezine dodati oklepaje, ki skupaj povezujejo vodoravne rezine.

Glede na to, da smo vse LED diode z zankami povezali z okvirnimi žicami, se zdaj ne ustavimo.

Za izdelavo anodnih križnih naramnic:

• Vzemite drugo dolžino lesa, ki ste ga uporabili za tirnice, in po sredini tirnice potegnite črto.
• Naredite 8 oznak vzdolž te črte 30 mm narazen.
• Vzemite 8 svedrov 0,8 mm in jih izvrtajte v les, sveder pa pustite v lesu s steblom, ki štrli približno 10 mm od površine.
• Odrežite dolžino okvirne žice in jo poravnajte kot prej.
• En konec žice ovijte okoli prvega svedra, ki tvori zanko, nato pa žico obkrožite okoli vsakega naslednjega svedra, tako da tvori ravno žico z 8 zankami po svoji dolžini.

To zahteva nekaj prakse, vendar poskusite z žico manipulirati po oblikovanju vseh zank, da bo žica čim bolj ravna. Nežno odstranite žico iz svedrov in jo nato poskusite popolnoma poravnati.

Za končno kocko boste potrebovali 16 dolžin žice, vsaka z 8 zankami, vendar je med gradnjo priročno, da imate na voljo številne dve in tri dolžine zanke, ki podpirajo vsako novo rezino s sosedom.

Končno lahko sestavimo kocko

PCB moramo dvigniti s površine, da poravnate in spustite vsako rezino na PCB. Uporabil sem nekaj majhnih plastičnih škatel na obeh straneh tiskanega vezja.

Če si zapomnite svojo orientacijo rezine, ki ste jo prej izbrali pri določanju lokacije trenutnih omejevalnih uporov, lahko zdaj spustite prvo rezino v luknje na tiskanem vezju na enem koncu. Predlagam, da začnete z najbolj oddaljenimi luknjami stran od sebe in delate proti sebi.

Tu vidimo prednost rezanja žic katodnega okvirja pod kotom. To vam bo omogočilo lociranje vsake od 24 katodnih žic posebej.

Za podporo rezine in določitev njene navpične lokacije sem uporabil leseno tirnico, ki smo jo uporabili za izdelavo anodnih priključkov, in jo postavil vzdolž tiskanega vezja pod prvi niz LED. Z inženirskim kvadratom, ki zagotavlja, da je rez pravokoten na tiskano vezje in raven od konca do konca, lahko katodne okvirne žice spajkate v tiskano vezje.

Zdaj lahko preizkusite to rezino, vendar se mi je zdelo najbolje, da prvi dve rezini postavite na tiskano vezje in uporabite kratke anodne konektorje z 2 zankami na nekaj mestih vzdolž obeh rezin pred začetkom testiranja, da naredite prva dva rezina stabilnejša. Po teh prvih dveh preizkusite vsako rezino zaporedoma, preden dodate naslednjo.

Testiranje rezin

Anodni gonilniki so vzdolž ene od strani tiskanega vezja in v tiskanem vezju so luknje, kjer bomo sčasoma vsako plast povezali z gonilnikom. Zaenkrat jih bomo uporabili z nekaj žicami hlodov in 8 mini krokodilskimi sponkami, ki jih bomo nato pritrdili na vsako plast vsake rezine.

S katodami, spajkanimi na tiskano vezje, in anode, povezane z gonilniki z žicami in sponkami, lahko nato preskusimo rezino s spreminjanjem kode, ki smo jo uporabili za testiranje tiskanega vezja z novo animacijo.

• Napišite preprosto animacijo, ki prižge vse LED diode na rezini za vsako barvo naenkrat (vse rdeče, nato zeleno, nato rdeče, nato pa vse za belo). Številko rezine lahko definirate kot spremenljivko, tako da jo lahko spremenite med preizkusom vsake rezine.
• Priključite procesor in napajanje na tiskano vezje ter ga vklopite.
• Preverite, ali svetijo LED v vseh barvah.

Edino napako, ki sem jo opazil tukaj, je bil suh spoj na eni od žic okvirja z navpično katodo.

Spajkajte in preizkusite vsako rezino po vrsti.

Bili so skoraj tam. Kocki moramo dodati še dva elementa, zdaj smo spajkali in preizkusili vseh 8 rezin.

Priključki za anodno plast

Sedaj lahko prebijemo anodne priključke z 8 zankami, ki ste jih pripravili prej.

Te nataknite na rezine, ki združujejo isti sloj v vsaki rezini na obeh diapozitivih. Moje sem premaknil, dokler niso bili oddaljeni približno 5 mm od najbližje katodne žice LED. Preden spajkate vse zanke, se prepričajte, da so videti naravnost in ravni ter vsako od 8 anodnih plasti združite skupaj.

Priključki za gonilnike anode

Odstranite vse žice, ki so bile prej uporabljene za preizkušanje rezin iz odprtin za gonilo anode na tiskanem vezju in se prepričajte, da so luknje brez spajkanja - spajkalni stenj je vaš prijatelj tukaj.

Vsak od 8 anodnih gonilnikov na tiskanem vezju mora biti povezan s posamezno plastjo na tiskanem vezju. Gonilnik anode, ki je najbližji napajalnim priključkom na tiskanem vezju, mora biti priključen na najnižjo raven, nato pa postopoma delovati nazaj proti zadnjem delu tiskanega vezja in osmemu sloju.

Upognite majhen pravi kot v kosu poravnane okvirne žice in dolgo stran žice spustite skozi kocko v luknjo za gonilo anode na tiskanem vezju. Prepričajte se, da je žica ravna in ravna, da se ne dotika nobene druge žice v kocki, nato pa jo spajkajte na anodno plast kocke in na tiskano vezje

Popolno za vseh 8 anodnih gonilnikov.

7. korak: Dokončano je

Gradnja je končana, vaše delo je končano.

Z vsemi pripravami, gradnjami in testiranji, ki ste jih opravili, je zdaj preprosto.

• Napajalnik priključite na tiskano vezje
• Procesor priključite na tiskano vezje.
• Vklop.
• Naložite ali omogočite animacije v svoji programski opremi, naložite v procesor in pustite, da to stori

Izdelava primera

Po vseh teh urah boste želeli zaščititi svojo naložbo.

Naredili smo ohišje iz nekaj hrastovih plošč in majhnega lista sloja ter na zadnji strani vgradili žreb, kjer smo lahko dostopali do napajalnika in Arduina ter namestili vtič USB na zadnji strani ohišja, da bi omogočili lažji dostop za ponovno programiranje.

Nato smo zaključili z akrilnim ohišjem z acrylicdisplaycases.co.uk. Zelo dobro priporočljivo.

Nazaj k tebi

Zdaj si lahko premislite o dveh stvareh:

• Kakšno podporo/škatlo želite oblikovati in zgraditi za podporo tiskanega vezja ter namestiti napajalnik in procesor - to prepuščam vaši domišljiji.
• Pojdite v kodo in začnite oblikovati in pisati lastne animacije. Kevin, Nick in SuperTech-IT so tukaj naredili nekaj odličnega dela, da vas začnejo na vaši poti.

8. korak: izrez končnega izdelka v akciji

Zahvaljujem se Kevinu in SuperTech-IT za animacije ter nekaj svojih, ki sem jih ustvaril do danes

9. korak: Animacija - kače

Ena od mojih lastnih animacij za deljenje s kodo Kevina Darraha

V void Loop pokličite naslednjega

kače (200); // Iteracije

10. korak: Ko enkrat vstopite v utor

Z bratom sva zdaj zgradila enega in delava na tretjem:-)

UPDATE - Tretja kocka je končana in to bomo dali v prodajo na eBayu skupaj z dvema rezervnima PCB ploščami (in navodili).

Nekaj sprememb bomo na tiskanem vezju v glavnem podprli razvoj našega naslednjega projekta - LED kocke Rx 16x16x16 RGB

Korak 11: Najnovejša različica My Arduino Mega Code

V priponki boste našli najnovejšo različico moje kode.

To je večinoma vzeto iz rešitve, ki jo je tukaj razvil Kevin Darrah, vendar sem to prenesel v Arduino Mega in dodal animacijam iz drugih virov ali pa sem se razvil sam.

Zatiči na Arduino Mega so:

• Zatič - zatič 44
• Prazno - pin 45
• Podatki - pin 51
• Ura - pin 52