4x4x4 Led Cube: 13 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Nima uchun bu LED kubni qurish kerak?

* Tugatganingizdan so'ng siz chiroyli va murakkab naqshni ko'rsata olasiz.

* Bu sizni o'ylashga va muammolarni hal qilishga majbur qiladi.

* Hammasi bir -biriga qanchalik mos kelishini ko'rish qiziqarli va qoniqarli.

* Bu lehim va elektronikani o'rganadigan har bir kishi uchun kichik va boshqariladigan loyihadir va u hali ham ko'zni qamashtiradigan va ta'sirli naqshlarni namoyish etadigan darajada katta.

* Arduino kodini boshqarish juda oson.

* Yuqori o'yin -kulgi uchun nisbatan arzon narx va siz elektronikada yangi bo'lsangiz, siz o'rganadigan katta miqdor.

Birinchidan, men sizga 4x4x4 o'lchamli tezkor kubni qanday yasashni ko'rsataman, uni o'rnatish uchun bir necha soat ishlash kerak bo'ladi (agar siz dastgohlar yasagan bo'lsangiz), lekin u ham mustahkam dizayn. Hamma mening dizayn tanlovimni tushunishi uchun men tushuntirishga harakat qilaman. Nihoyat, men yangi naqshlarni 2 xil usulda dasturlashni tushuntiraman.

Ta'minotlar

Qismlar:

1. 10 sm * 15 sm o'lchamdagi prototip taxtasi - 1x $ 2
2. sn74hc595n - 2x $ 0.57 ea
3. 120 ohmli rezistorlar - 16x $ 0.04 ea (qiymati sizning LED -ga bog'liq, 7 -bosqichga qarang)
4. 10k ohmli rezistorlar - 4x $ 0.10 ea
5. Fqp20n06l N kanali MOSFETS - 4x $ 0,95 ea
6. Arduino nano v3 - 1x $ 22 y
7. 5,5 mm shahar uyasi - 1x ixtiyoriy 0,35 dollar
8. Kalaylangan mis tel 20 AWG - 15 fut $ 0.12/fut
9. Lenta kabeli 40 o'tkazgich yoki boshqa kichik o'lchagich (AWG) sim - 1 futdan kam $ 2.3/ft
10. 5 mm kontrplak 6 ", 12" - 1 x 2 dollar
11. lehim.8mm - 1x $ 10.89 ea
12. 1 "x 6" x 4 'taxtasi - 6 "8,39 dollar
13. 5 mm tarqalgan LEDlar - 64 dollarlik 15 dollarlik to'plam
14. 100nf sopol qopqoq - 2x $ 0.25 ea

Bir kub uchun taxminiy narx: $ 40 (agar ehtiyot qismlar ommaviy sotib olinsa, uning narxi sezilarli darajada pasayadi)

Asboblar:

1. Igna pense x2
2. Yon kesgichlar yoki yon kesgichlar
3. Lehimlash temir
4. Tel -chiziqlar
5. Jadval ko'rdi
6. Matkap (matkap bosish tavsiya etiladi)
7. Temir arra yoki arra
8. Dasturlash uchun kompyuter

1 -qadam: Birinchi Jig **

Birinchi jig 2) 0,8 mm burg'ulash uchlari, prototiplash taxtasi va LED uchun 5 mm teshikdan iborat. Dastlabki taxtani (kengligi kamida 2 sm va teshiklar o'rtasiga 2,54 mm (0,1 dyuym) oralig'ida) olib, taxtaning chetlaridan biridagi birinchi nuqtani belgilang, so'ngra tekis chiziqda harakatdan keyin yana bir belgini qo'ying. Yana 3 teshik oching. Keyin 2 teshik bo'lgan nuqtani yuqoriga belgilang (1 -rasmga qarang). Keyin markazda 5 mm teshik oching, men 13/64 dyuymli bit ishlatdim va u yaxshi ishladi. Kichikroq bitlardan foydalaning va 13/64 dyuymgacha harakat qiling, agar u teshikda to'liq markazlashtirilganligiga ishonch hosil qiling, agar u bo'lmaganda, butun kub o'chiriladi, so'ngra tashqi markirovkada 0,8 mm bitlardan foydalaning. Barcha teshiklar prototip taxtasiga perpendikulyar ekanligiga ishonch hosil qiling, agar mavjud bo'lsa, burg'ulash matkapidan foydalaning, lekin qo'lda matkap ishlaydi. 3) 1 dyuymli kvadratlarni kesib oling. Tarmoqli arra ishlatish eng oson, lekin qo'l arra ham ishlaydi. Elmer yopishtirgichi bilan hamma qirralarning bir -biriga o'ralgan kichik yog'och dastasini yasang. Nihoyat, uni prototip taxtasiga yopishtiring, hammasini mahkamlang va kuting. Hamma narsa qurigandan so'ng, hamma narsani qayta burg'ulang, shunda prototip taxtasidagi teshiklar yog'och tayanchdan o'tib ketadi. 0,8 mm bo'laklarni chetidan qilingan teshikka joylashtiring. Agar hamma narsa to'g'ri bajarilgan bo'lsa, u 2 -rasmga o'xshaydi.

** Rasmda ko'rsatilgan asboblar 8*8*8 LEDli kub yasash uchun mo'ljallangan, shuning uchun ular biroz kattalashgan. Sizning jigingiz kichikroq bo'ladi. Bu moslamalar Stiv Manleyning 8*8*8 RGB LED kubli dizayniga asoslangan. Bu ajoyib ko'rinadi va ishlaydi. Men uning videolarini ko'rishni tavsiya qilaman.

uning you-tube kanali

2 -qadam: Ikkinchi Jig **

Ikkinchi jig 5 mm kontrplakdan qilingan. 4 dyuymdan 2 dyuymgacha bo'lgan 3 ta bo'lakni belgilash va kesishdan boshlang, buning uchun men tasma arra ishlatardim, lekin qo'l arra ham ishlaydi. Bo'laklardan birining har ikki uchini 1 dyuymli "2" tomoniga belgilang va ikkisining orasiga chiziq qo'ying. Oldindan qilingan satrda 4 dyuymli "1/2 ga burilish" da keyingi belgi joriy belgidan 1 "bo'lishi kerak, siz taxtaning oxirigacha davom eting. Qolgan ikkita bo'lakni elmer yopishtiruvchi bilan tekislang va yopishtiring. Yelim quriganidan so'ng, belgilangan qismni ham, yopishtirilgan qismni ham bir -biriga bog'lab qo'ying. 5 mm (13/64) teshiklarni burg'ilang. kattaroq 1/4 "bilan bordim.

3 -qadam: Uchinchi Jig **

Uchinchi jig 1 "x 6" bo'lagidan qilingan. Dastlab taxtani taxminan 5 dyuym uzunlikdagi boshqariladigan qismga kesib oling. Bu bajarilgandan so'ng, siz uni tog'oralarni 1/4 chuqurlikda kesish uchun stolga olib borishingiz mumkin. Har qanday yo'nalish ishlaydi. Ularning oralig'i bo'lishi kerak. Bog'larning o'rtasidan markazgacha 1 dyuym. Kerf (arra pichog'i bilan yasalgan uyasi) kengligi 0,1 dyuym bo'lishi kerak. Kengashning chetidan birinchi dyuymli dyuymni kesib boshlang. Keyin arra o'chiring va panjara 1 dyuymga siljiting, bu jarayonni taxtangizda 4 ta teshik bo'lmaguncha takrorlang. Jig yuqoridagi rasmga o'xshash bo'lishi kerak.

4 -qadam: Birinchi dastani ishlatish

Bu LEDning barcha simlarini eguvchi qurilishning eng monoton qismi. Ushbu jigdan foydalanishni xohlaganingizning sababi - bu mustahkam ko'rinishga ega bo'lib, u ajoyib ko'rinadi. Birinchi jigni katodni (2 -rasmga qarang) yaqinroq (0,2 dyuymli) burg'ulash uchigacha egib oling, so'ngra uni o'rab oling va gevşetin. Anodni ham, katodni ham tekislang, katodni pastga qaragan holda 90 daraja burang (3 -rasmga qarang), jarayonni yana 63 marta davom ettiring.

E'tibor bering: burg'ilash uchlarini burg'ilash uchun burg'ilash uchun kichkina pense kerak bo'ladi.

5 -qadam: Ikkinchi Jigdan foydalanish

Ushbu jigni ishlatishdan oldin biz 20 kalibrli mis telni to'g'rilab, kesib olishimiz kerak. Birinchidan, kamida 36 4 dyuymli simni kesib oling, agar siz yana 4 ta bo'lak yasasangiz yaxshi bo'ladi, chunki u simni nosimmetrik qilib qo'yadi (eslatma: simni uzunligicha kesishdan oldin uning katta qismlarini to'g'rilash foydalidir, lekin har qanday usul ham ishlaydi. Simni to'g'rilash uchun faqat ikkita qisqichni oling va simni bir oz cho'zib oling. Bu usul juda qiyin, agar sizda vitse bo'lsa, siz simni mahkamlang va u erdan torting, shunda siz ancha yaxshi bo'lasiz. Natijalar osonroq. Barcha simlar tayyor bo'lgandan so'ng, 4 -sonli LEDni 2 -raqamli datchikka joylashtiring (2 -rasmga qarang), katod siz tomonga qaragan bo'lishi kerak. 4 dyuymli simlardan birini katod halqalari orqali, barcha 4 bo'g'inlarni lehimlang. (lehimlashdan oldin barcha LEDlarni sinab ko'rish tavsiya etiladi). Barcha LEDlarni lehimlagandan so'ng, yuqori qismni ko'taring va diodlarning dumaloq uchlari tekis yuzada bo'lishi uchun asbobni bosing. LEDlar qatori chiqib ketishi kerak. Endi bu jarayonni yana 16 marta bajaring.

6 -qadam: Uchinchi dastani ishlatish

Endi sizda 16 qatorli LEDlar tugagandan so'ng, oxirgi qurilmani ishlatish vaqti keldi. 4 ta chiziqli LEDni oling va metall simlarni uyalarning biriga joylashtiring, shunda barcha bo'limlarning teshiklari bir -biriga to'g'ri keladi. Simning bir qismini pastdan yuqoriga, ustunning qolgan teshiklariga joylashtiring. U to'rtburchaklar ekanligiga ishonch hosil qiling, so'ngra 16 ta ulanishni lehimlang va yana 3 ta ulanishga o'ting.

7 -qadam: elektronika

Sizga kerak bo'lgan birinchi narsa, kubning ishlashi uchun zarur bo'lgan 16 ta rezistorni hisoblash. Buni kalkulyator yoki ushbu formula orqali amalga oshirish mumkin Qarshilik = (kuchlanish manbai - LED kuchlanish) / LED oqimi. Bitta muammo shundaki, ko'pincha sotuvchi kerakli qiymatlarni bermaydi. Agar siz LED to'plami uchun berilgan havoladan foydalansangiz, sariq LEDlar 120 ohmga ega bo'lishi kerak, chunki ular 2v, ko'k uchun 75 ohm 3v. Agar siz bu haqda xavotirlanishni xohlamasangiz, to'plamda berilgan 220 ohmdan foydalanishingiz mumkin, ular yaxshi ishlashi kerak, lekin sizning kubingiz vaqti -vaqti bilan biroz xira bo'ladi, sarig'i biroz xira bo'lishi mumkin (men topgan eng yorqin rang) bu to'plamdan ko'k, oq bo'lmagan, yoyilmagan).

8 -qadam: elektronika

Endi sizda ikkita variant bor, siz quyida keltirilgan sxemadan chiqib ketishingiz/rasmlarni ishlatib, o'zingizning maketingizni yaratishingiz mumkin, pastda joylashgan Gerber fayli yordamida shaxsiy PCBga buyurtma bering (agar siz bir nechtasini tayyorlayotgan bo'lsangiz).

PCB va sxematik- https://easyeda.com/editor#id=63a136d6b20f4aebaede857853e31526| e43c643b328347348d007d8a95e4a44a

9 -qadam: kubni prototiplash taxtasiga lehimlash

Endi sizda elektronika ulangan bo'lsa, siz ilgari qilgan 4 ta vertikal qismni olishingiz kerak. Bo'limlardan birini birinchi rasmda ko'rsatilgandek joylashtiring, uni prototip taxtasi bilan kvadrat ekanligiga ishonch hosil qiling. Oxirgi 2 -ni xuddi shu tarzda qo'shib, tugatish o'rtasida 9 teshikli boshqasini qo'shing.

10 -qadam: qatlamlarni ulash

Keyinchalik, siz katodning umumiy qatlamlarini ulashingiz kerak, to'g'rilangan simni olib, uni har bir chorrahada lehim qo'shimchasi bilan chiqib ketadigan umumiy katodli simning ustiga qo'ying. Siz kamida 4 qilishingiz kerak, lekin siz buni nosimmetrik qilib ko'rsatish uchun har ikki tomondan ham qilganimni sezishingiz mumkin. Qatlamlarning barcha ulanishlarini bajarib bo'lgach, siz prototip taxtasidan kub qatlamlariga sim qo'shishingiz kerak. Buni simning 90 graduslik burilishida 1/2 dyuymga teng bo'lgan tekislangan bo'lakni olish orqali amalga oshirish mumkin. Birinchi qatlamga ulanmoqchi bo'lganingizda simning uzun uchini mahkamlang. Teshikdan chiqib, keyingi qatlamga o'tayotganda takrorlang, 4 qatlamli ulanishlar tugagach, keyingi bosqichga o'ting.

11 -qadam: simlarning oxirgi qismlari

Keyingi qism, MOSFET drenajini qatlamlarga ulash, birinchi rasmga qarang. Bu bajarilgandan so'ng, smenali registrlarning chiqishlarini kub ustunlariga ulang. Batafsil ma'lumot uchun sxemaga qarang.

12 -qadam: kubni dasturlash

Sizda kodlashning 3 varianti mavjud kodlardan foydalaning, arduino -dan foydalaning yoki kodlash tajribasini osonlashtirish uchun arduino -ni python bilan ishlating. Men tushuntirmoqchi bo'lgan yagona narsa - bu pythonli arduino, chunki uni ishlatish eng oson, lekin sizga arduino/til tuzilishi bo'yicha ozgina tajriba kerak bo'ladi. Arduino dasturidan boshlab va python uchun tkinter kutubxonasi bilan tugaydigan barcha havolalarni yuklab olishdan boshlang. Python muharririning ishi, asosan, o'z -o'zidan tushunarli, faqat pastda joylashgan python kodini ishlating. Saqlash tugmachasini bosganingizda, python qobig'i ikkilik baytlarni chiqarib yuboradi, ularni slaydlar yoziladigan arduino qatoriga joylashtirishingiz kerak bo'ladi. Keyin arduino qatoriga kechikishlar qo'shishingiz kerak bo'ladi, unda delay_array sizga kerak bo'lgan slaydlar sonini bildiradi. Maksimal slaydlar soni 150 ta, chunki arduino nano xotirasida juda ko'p ko'rinadi, lekin siz grafik tarjimalarni boshlaganingizda, bu raqam tezda yo'q bo'lib ketadi.

Kodlar 3 ta guruhga bo'linadi, chunki ularni python faylidan tashqari bitta fayl sifatida yuklab olishni ololmadim.

fayllar guruhlari (to'g'ri ishlashi uchun guruhdagi barcha fayllar bitta papkaga joylashtirilishi kerak)

qattiq kodlangan arduino (clear_all, led_cube_4x4x4, show_pattern)

arduino bayt kodli fayllar (aniq, oson_programing_v2, shou_pattern)

python gui (4x4x4 kodli generator V2)

www.arduino.cc/en/main/software

www.python.org/downloads/

docs.python.org/3/library/tkinter.html#mod…

13 -qadam: Bajarildi

Bu vaqtda siz kubingizda kamida bir nechta naqshlarni ko'rsatishingiz kerak va umid qilamanki, hamma narsa muammosiz o'tdi.

Agar sizda biron bir savol bo'lsa, quyida izohlarda so'rang.