8x8x8 Led Cube: 9 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Bu ko'rsatmada biz 8x8x8 Led kubni qanday yasashni ko'rsatamiz. Hammasi Malaga universiteti, telekommunikatsiya maktabining elektronika muhandisligi 4-kurs moduliga tegishli "Creative Electronics" fanidan boshlandi:

Umuman olganda, loyiha birgalikda dasturiy ta'minot va dasturiy ta'minotdan iborat. Uskuna qismi Cube va barcha ulanishlar, shuningdek, dizaynni qo'llab -quvvatlovchi tayanchdan iborat. Dasturiy ta'minot qismi boshqa loyihalar uchun foydali bo'lishi uchun kengaytirilgan kutubxonadan iborat.

Arduino Uno tomonidan boshqariladigan, bu kubni besh yuz o'n ikki LED hosil qiladi va ular ustun va qatlamlarga bo'lingan holda, har birini alohida yoqish mumkin.

Biz loyihani osonlashtiradigan bir necha qadamlarni taqdim etamiz, garchi bu lehimlash uchun bir necha kun kerak bo'ladi. Loyiha uchun biz Blue Leds va NPN tranzistorlaridan foydalanganmiz.

Bu erda biz kerakli materiallar ro'yxatini qo'shamiz:

• 512 ta LED.
• 64 Ohm 220 qarshilik.
• 9 smenali registrlar 74HC595.
• 16 2N222 tranzistorlar.
• Ko'pik taxtasi.
• Bir necha metr ingichka sim (1,2 mm).
• Tarmoqli sim.
• Ulagichlar (erkak va ayol).
• Quvvatlantirish manbai.
• Oldindan burg'ulash plitasi (PCB).
• Strukturani qo'llab -quvvatlash.
• Tuzilishi uchun yog'och quti.

Umid qilamizki, hamma uchun bu ko'rsatma yoqadi.

1 -qadam: LEDlar uchun shablonni chizish

Birinchi qadam, askar jarayonini osonlashtirish uchun shablonni chizish. Ko'pikli taxtada biz kvadrat chizishimiz va 64 dyuymli kichik kvadratlarga bo'lishimiz kerak, hammasi bir dyuym. Kichkina kvadratning boshqasi bilan kesishgan joyida biz tornavida bilan teshik ochishimiz kerak, masalan, ichkaridagi chiroqlarni askarlarga qo'yish uchun.

2 -qadam: Baza yaratish

Ledlar dam oladigan tayanch qilishimiz kerak. Yog'och taxtadan yasalgani ma'qul, lekin og'ir emas. Kengashni olgandan so'ng, biz 1 -qadamni takrorlashimiz kerak, lekin hozir bu erda. Biz yog'ochni 8 dyuymli kvadrat chizishimiz kerak, bu erda yana 64 dyuymli dyuym chiziladi.

Hammasini chizib bo'lgach, burg'ulash mashinasini ishlatish vaqti keldi. Bir millimetrdan keyin biz strukturani ushlab turadigan simlarni qo'yish uchun har bir kvadratning kesishgan joyida yog'ochni teshadigan teshik qilamiz.

Burg'ulash mashinangizni oling va burg'ulang!

Sizga qanday qilishni ko'rsatadigan video tayyorladik. Yakuniy natija bu erda berilgan rasmlarga o'xshash bo'lishi kerak.

3 -qadam: simlarni to'g'ri joylashtiring

Strukturaning svetodiodlar orasidagi simlardan foydalangani ma'qul, chunki ular strukturani qattiqroq yoki egiluvchan qiladi. Odatdagidek simlar rulonda sotiladi, biz ularni to'g'rilashimiz kerak. Bu qadam uchun bizga burg'ulash mashinasi ham kerak bo'ladi.

Biz simni kesib, burg'ulash mashinasiga bir bo'lak qo'yishimiz kerak. U mahkamlangandan so'ng, biz simning boshqa qismini ushlab turishimiz va burg'ulash mashinasini yoqishimiz kerak. Bir necha soniyalarda sim xuddi shamga o'xshab ketadi!

Biz sizga videoda bu jarayonni qanday qilishni ko'rsatamiz va biz jarayonni tezroq bajarishning kalitini beramiz: siz uzunroq simni kesib, bir marta to'g'rilab, keyin kesishingiz mumkin.

4 -qadam: Qatlamni lehimlang

Biz barcha lampalar yaxshi yoqilganiga amin bo'lganimizda, ularni lehimlash vaqti keldi. Biz jarayonni tezlashtirish uchun katod va anodlarni ajratishimiz kerak.

Ushbu bosqichda barcha katodlar ulanadi. 64 ta chiroq va 11 ta sim ishlatiladi: har bir qator uchun bittadan, va strukturani ushlab turish uchun yana 3 ta. Siz buni qanday amalga oshirganimizni ko'rishingiz mumkin. Biz barcha simlarni bir xil balandlikka qo'yish uchun 10 sentlik 3 tangani qo'ydik va keyin jarayon boshlanadi.

Lehimlash jarayonidan keyin barcha lampalar yaxshi payvandlanganligini tekshirish juda muhimdir. Videoda ko'rib turganingizdek, buni Arduino yordamida, GND ga simni ulash va har bir 5V kirish bilan tekshirish mumkin.

Har bir katodning askar bo'lmagan qismini kesib olishni unutmang.

Va endi siz bittasini qildingiz, qolgan etti bilan davom eting!

Jarayonni ko'rsatish uchun biz fotosuratlar tayyorladik.

5 -qadam: kub tuzilishini yarating

Agar siz lehimlashni tugatgan bo'lsangiz, keyingi qadam Cube tuzilishini yaratishdir. Biz rasmda ko'rsatilgandek, bir qatlamni boshqasidan payvandlab, uni ko'pikli taxtadan yasalgan tagliklar bilan ajratamiz.

Ushbu bosqichda barcha anodlarni simlarga payvandlash kerak. Asosiysi, qatlamni strukturaga kiritish vaqti kelganida vertikal simlarni ushlab turish, va sizning ishingiz unchalik murakkab bo'lmaydi.

Yuqorida aytganimizdek, lehimdan keyin lampalarning to'g'ri ishlashini tekshirish juda muhim. Bu bosqichda ortiqcha anod oyog'ini olib tashlashni unutmang. Oxirida qilish o'rniga, hozir buni qilish osonroq.

Jarayon tugallanadi, agar 8 ta qatlam anodlar ustidan joylashtirilsa. Shundan so'ng, anotlar PCBga lehimlanadi.

Har bir qatlamning to'g'ri ishlashi uchun vertikal kabellarni bazadan LEDlarning har bir vertikal qatlamiga ulash va x, y va z o'qlariga yo'naltirish kerak. Buni fotosuratlarda ko'rishingiz mumkin.

6 -qadam: bazani ulash

Biz mos keladigan qatlamlarni chiziqlar simlari yordamida payvandlashimiz kerak, ularga kubni oxirigacha yoritish uchun bosilgan elektron kartaga kiradigan ulagichlarni qo'shamiz.

Har bir ustunda payvandlangan kabel bo'ladi va vertikal qatlamni tashkil etuvchi har 8 ta ustun bir xil erkak ulagichga ulanadi, so'ngra ular tenglikni ayol konnektiga ulanadi. Gorizontal qatlamlar, shuningdek, tenglikni ulash uchun katodlarni birlashtirish uchun ulagichni ham o'z ichiga oladi.

7 -qadam: davrani lehimlang

O'chirish sxemasidan so'ng, biz barcha qismlarni teshikli plastinkaga payvandlab, kerakli ulanishlarni birlashtiramiz va payvandlash joyi bo'lmagan taqdirda kabelni tortamiz.

Ushbu qadam uchun bizga kerak:

• Delikli plastinka (chiziqlar yoki naqshsiz bo'lishi mumkin). Biz naqshsiz ishlatganmiz
• Qarshiliklar
• Erkak ulagichlari
• Rekordlar
• NPN tranzistorlari
• Tarmoqli kabel

8 -qadam: Kubni qo'llab -quvvatlash

Biz yog'ochdan yasalgan holda biz tayanchni ishlab chiqamiz, u erda biz sxemani kiritamiz va kubni qo'llab -quvvatlaymiz.

Biz qanday qildik? Kengligi 26 sm, uzunligi 31 va balandligi 10 quti. Biz kubni qutining pastki qismiga tushishiga to'sqinlik qiladigan kichik tayanchlarni qo'yamiz va shu bilan uning ostidagi sxemaga zarar etkazamiz.

9 -qadam: kodlash va dasturlash

Kod har bir LED holatini aks ettiruvchi 512 qiymatdan iborat boolean massivdan iborat.

U ikki qismga bo'linadi, biri massivdagi qiymatlarni o'zgartirish orqali har birining holatini o'zgartirish uchun javobgardir, ikkinchisi esa ma'lumotlarni registrlarga yuborish uchun javobgardir.

Ma'lumotni registrlarga jo'natish uchun ShiftOut () funktsiyasi ishlatiladi, u bayt tipidagi ma'lumotlarni kiritadi, u registrlar bilan ketma -ket uzatish uchun soat va ma'lumotlar signallarini ishlab chiqaradi.

Mantiqiy massivni bayt turiga o'tkazish zarurati paydo bo'ladi, har bir bayt rekordni ifodalaydi. Loyihadagi smenali registrlar sonini loyihalash uchun kub hajmiga qarab. Ma'lumotni har xil o'lchamdagi kublarga yuborishni osonlashtirish uchun kodning bu qismi kengaytirilishi mumkin.

Kubda animatsiya yaratish uchun biz voxelWrite () funktsiyasidan foydalanamiz, bu funksiya x, y, z koordinatalariga muvofiq LED holatini o'zgartirishga imkon beradi.

bizning GitHub sahifamizga quyidagi havolada siz foydali ma'lumotlarni topishingiz mumkin: