LED kubli displey: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Ushbu loyihada siz displey sifatida 8x8x8 LED kubini qurasiz. Kubni qurib, kod asoslarini o'rganganingizdan so'ng, siz o'zingiz ko'rsatadigan animatsiya yozishingiz mumkin bo'ladi. Bu ilmiy maqsadlar uchun ajoyib vizual va sizning xonangizga chiroyli bezak bo'ladi! Kub yasash jarayonida siz elektronikaning asosiy ko'nikmalariga ega bo'lasiz, bu esa kelajakda yanada murakkab loyihalarga yo'l ochadi.

Bu mening "Elektronika" kursi uchun individual loyiham va taxminan besh hafta davom etdi. Men bu loyihaga haftasiga 12 soat sarfladim va odatda kollej elektronika laboratoriyasida topiladigan qismlar va asboblarga kirishim mumkin edi. Ish yuki bir bo'lak bo'lsada, amaliy tajriba talab qilinmasligini bilish ham yaxshi bo'lardi. Buning o'rniga, siz ko'p tajribaga ega bo'lasiz va yo'l davomida o'zingizning xatolaringizdan saboq olasiz.

Ogohlantirish: Men dizayn va kodni Kevin Darradan (https://www.kevindarrah.com/?cat=99) qarz oldim, u 8x8x8 RGB kubni qurdi (shu bilan ishni uch barobarga oshirdi!). To'lqin shaklidagi displey - bu mening shaxsiy ishim. Loyihani boshlashdan oldin uning barcha LED videolarini ko'rishni qat'iy tavsiya qilaman! Ular hamma narsa qanday ishlashini tushunishda juda foydali, bu murakkab loyiha uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega! Men elektron ulanishlar va kodni muhokama qilganda, elektron va umumiy arxitektura haqida qisqacha tushuntirishlar berdim, shuning uchun nazariy tushunchaga ega bo'lish uchun avval shu qismga o'tishingiz mumkin:)

1 -qadam: qismlar ro'yxati

• ~ 30 dona zaxirali bitta rangli DIFFUSED LEDlar x512 (Siz o'zim uchta rangdan foydalanganimni payqadingiz. Bu dastlab to'lqin shakli amplitudasini aks ettirish uchun mo'ljallangan (masalan, qizil yuqori amplitudani bildiradi), lekin men bo'laklarni to'g'ri lehimlamadim. Oxir -oqibat men ularga xuddi shunday munosabatda bo'ldim. Agar siz hali ham rangni vertikal yo'nalishda o'zgartirishni xohlasangiz, vertikal bo'laklarning qadamlarini o'qing:))
• O'rta x7 va kichik x2 kompyuter platalari (bular mening laboratoriyamda mavjud, lekin siz uchun qulay bo'lgan narsalarga qarab o'lchamlarini to'g'rilang! Iltimos, ma'lumot uchun elektron bo'limni o'qing. Yangi boshlanuvchilar uchun PCB) Bir-biriga bog'langan chiziqlar bo'lmasa, ular ko'proq mos keladi, chunki siz xohlaganingizcha ulanishni qo'shishingiz va kesishingiz mumkin. Lehimlash qiyin bo'lishi mumkin!)
• NPN 2N3904 tranzistorlari x72
• 1k rezistorlar x 150
• 100 Ohm rezistorlar x 72
• P-kanalli MOSFETs IRF9Z34 x8 va 8 ta biriktirgichli isitish moslamalari
• 100 mikro Farad kondansatör x8
• 74HC595 smenali registrlar x9
• Arduino Uno + vintli ekran
• 8 ta izolyatsiyali sim (men har xil ranglardan foydalanishni tavsiya qilaman! Sizda bir -birining yonida juda ko'p simlar bo'ladi va biz sxemani tekshirganda ranglar haqiqatan ham yordam beradi.)
• 5V 2.8A quvvat manbai (quvvat manbai oqimining chegarasi 64*dan yuqori bo'lsa (1 LED orqali oqim), u yaxshi ishlashi kerak:))
• simli terminallar
• 8 pim va 6 pinli Molex sarlavhalari.
• 8-pinli va 6-pinli Molex simli korpus (ularning soni sizning PCB o'lchamingizga va elektron konstruktsiyangizga qarab farq qiladi, shuning uchun kerakli raqamni tanlashdan oldin ko'rsatmalarni to'liq o'qib chiqing (ayniqsa, elektron qismi):))
• Lehim
• Yalang'och mis sim (xavfsiz tomonda bo'lish uchun 50 m tayyorlang)
• Katta yog'och taxta (har tomondan taxminan 9 dyuym)
• 12 dyuymli yog'och shishlar
• skotch lentasi
• uzun mixlar x16

Asboblar

• Lehimlash temir
• tel kesuvchi
• penseler
• yopishtiruvchi qurol (ixtiyoriy; agar siz to'g'ri simlar yasash usulini topsangiz, sizga bu kerak emas)
• jingalak
• issiqlik qabul qilgich x2 qisqichlari (alligator qisqichlari ham ishlaydi)
• simni ajratuvchi

2 -qadam: LED qatorlarini yaratish

Avvalo, barcha LEDlarni sinab ko'ring! Men LED va 100 Ohmli rezistorli sxemani o'rnatdim. Keyin men bir vaqtning o'zida bitta LEDni sinab ko'rdim va boshqa LEDga parallel ravishda qo'shib qo'ydim. Biz 1) singan LEDlarni, 2) anodli va katodli LEDlarni orqaga tashlamoqchimiz (qaysi biri aylanganini "eslashni" xohlamaysiz!) 3) dimmerli LEDlar.

Keyinchalik, biz yog'ochdan yasalgan jigni yasadik, u ham kub uchun oxirgi tayanchim. Teshiklar o'rtasida 1 dyuymli 8x8 o'lchamdagi panjara burg'ulang. LEDlarning diametridan biroz yuqoriroq diametrli burg'ulash moslamalarini tanlang, shunda ular teshiklarga to'g'ri tushadi va hali ham to'g'ri qoladi. Biz perimetri bo'ylab taxta sirtini tekis ushlab turadigan qo'shimcha yog'och chiziqlar qistirdik (biz taxta uchun kontrplakdan foydalanardik, shuning uchun u biroz egiluvchan edi). Bunga qo'shimcha ravishda, bu teshiklari bo'lgan joylarni baland qilib qo'ydi, shuning uchun LEDlar teshiklardan o'tib ketishi mumkin edi. Bir tomonni tanlang va ikkita uzun mixni teshik markazlari bilan bir qatorga qo'ying. Biz bu mixlarga simlarni bog'lab qo'yamiz.

Endi biz LED qatorlarini yasashni boshlashimiz mumkin! Men to'g'ri simlar yasashning samarali usulini topa olmadim, shuning uchun simlarni faqat yog'och blok yordamida ochdim. Simni blokning chetiga joylashtiring; simni bosh barmog'ingiz bilan blokning bir tomonida ushlab turing va simni torting; blokning chekkasi simni burab qo'yadi. Bosh barmog'ingizni himoya qilish uchun qo'lqop kiyishni maslahat beraman:(Bu qatorga uzun "oyoqli", anodli, bir tomonga qaragan 8 ta LEDni joylashtiring. Biz ularni simga lehimlaymiz. E'tibor bering, anod oyog'i va katod oyog'i hosil qilgan tekislik simning chizig'iga perpendikulyar bo'lishi kerak va katod oyog'i simdan uzoqda bo'lishi kerak. Simni mixga bog'lab, uni LEDlar bo'ylab tekis va tarang bo'lguncha tortib oling. Uni boshqa mixga bog'lab qo'ying. Tel balandligini rostlang (men LED oyog'idagi kichik tekis maydonni payqadim va simni shunday sozladimki, u hamma LEDlar uchun bu maydonga tegib tursin). Bu balandlik o'zboshimchalik bilan, lekin izchil bo'ling. Shuni yodda tuting: 1) kubingizdagi balandlik farqi taxminan 1 dyuymni tashkil qiladi (shuning uchun simlar juda baland bo'lishi mumkin emas); 2) LEDlar lehimlantiruvchi temirning issiqligida sinishi mumkin (shuning uchun simlar juda past bo'lishi mumkin emas) (garchi men bundan hech qanday muammoga duch kelmagan bo'lsam ham). Endi sizning simingiz barcha LEDlarning uzun oyog'iga tegib, xoch hosil qilishi kerak. Anod va simlarni lehimlang, so'ngra simlarni kesing.

Ushbu loyihada men ikki xil lehim qo'shma aloqa konfiguratsiyasi bilan tajriba o'tkazdim. Ulardan biri yuqorida tasvirlangan o'zaro faoliyat kontakt, ikkinchisi esa kontaktli simlar parallel bo'lishi uchun LED oyog'ini bukadi. Nazariy jihatdan, parallel kontaktli bo'g'inlar stressga ko'proq chidamli, lekin LEDlarning yorug'ligini hisobga olsak, o'zaro faoliyat bo'g'inlar, ehtimol, bu zararli emas. Siz simni va LED oyoqlarini lehimlashda ko'p tajribaga ega bo'lasiz, shuning uchun har xil texnikani sinab ko'ring! Men tekis lehimli temirdan foydalandim va menimcha, bu lehim pufakchalarini yaxshiroq nazorat qiladi va issiqlik bilan aloqa qiladigan sirt maydonini oshiradi.

Lehimlashdan so'ng, ulanishlarni tekshirish uchun LEDni tekshirish uchun non panelidan foydalaning (muhim). Ijobiy simni simga mahkamlang va manfiy simni qisqa LED oyoqlari orqali o'tkazing. Ularning hammasi yonishi kerak! Hammasi yaxshi ekanligini tekshirganimizdan so'ng, LEDlarni taxtaning ostidan ohista bosib, joyidan uzing va simni mixlarga siljiting. Siz halqa uchlarini kesib qo'yishingiz mumkin, lekin, albatta, bir oz vaqtni tejang!

Agar mening LED yonmasa?

Siz tekshirishingiz mumkin bo'lgan birinchi narsa - sizda katod va anodni ag'darish. Keyin butun simni emas, balki LED oyog'iga ijobiy simni kesishga harakat qiling. Agar sizning LEDingiz shu tarzda yonib tursa, siz LEDni qayta lehimlashingiz mumkin. Agar sizning LEDingiz hali ham yonmasa, uni boshqasiga almashtiring.

Biz 64 ta LED qatorini yaratishimiz kerak:)

3 -qadam: vertikal bo'laklarni lehimlash

Oldindan ko'rish sifatida har bir qavatdagi barcha anodlar ulanadi va har bir vertikal ustundagi barcha katodlar ulanadi. Endi biz vertikal bo'laklarni yasashimiz kerak. Biz simlarni bog'lash uchun taxtaga qo'ygan ikkita mixni eslaysizmi? Endi shunga o'xshash tarzda yana 14tasini qo'ying:) (Diqqat: tirnoq uchlarini yaxshilab to'ldiring! Barmoqlaringizni o'sha uchlari bo'ylab ko'p bosasiz.)

Endi 8 ta LED qatorini taxtaga qo'ying va ularning oyoqlari bir xil tomonga qaraganligiga ishonch hosil qiling. E'tibor bering, simlar tirnoq qatorlariga parallel bo'lishi kerak! LEDlarning bir xil balandlikda bo'lishi uchun ularni pastga bosing. Agar ba'zi LEDlar o'chib tursa (ehtimol sizning simingiz egilganligi sababli), skotch-lentani taxtaga tushiring. Endi simlarni avvalgidek mixlar bo'ylab o'tkazing. Men faqat bir xil balandlikdagi simlarni ko'zdan kechira olardim, lekin bu yaxshi, chunki siz chindan ham g'amxo'rlik qilayotgan narsa - LEDlar bir xil balandlikda.

Katodni simlarga lehimlang. Siz payqadingizki, men bu erda parallel kontaktli lehim konfiguratsiyasidan foydalanganman, va men buni kesishgan bo'g'inlarga qaraganda ancha mustahkam va yaxshi ko'rinishga ega deb topdim, lekin bu ko'p vaqt talab etadi, chunki 1) simlarni qisqich bilan burish kerak; 2) egilgan qismning asosiy simga tegishiga ishonch hosil qiling; 3) bu qismni kerakli balandlikda egib oling, chunki sizning lehimlantiruvchi temir burchagiga kiradi va sizga dazmol bir vaqtning o'zida ikkala simga tegishi kerak.

Agar siz turli qatlamlarda turli xil ranglardan foydalanmoqchi bo'lsangiz …

Har bir bo'lak rang sxemasini aks ettirganiga ishonch hosil qiling. Masalan, agar men yuqori uchta qatlam sariq LED, o'rtasi to'q sariq, pastki uchtasi qizil LED bo'lishini xohlagan bo'lsam, men uchta sariq LEDli ustunni joylashtiraman, ikkita to'q sariq va uchta qizil.. Sizning rang tartibingiz va LED yo'nalishi sakkiz bo'lakka mos kelishiga ishonch hosil qiling!

Har bir bo'lakdagi barcha LEDlarni sinab ko'rish uchun non paneli sozlamasidan foydalaning. Albatta, sizning LEDlaringiz havoning o'rtasida emas, balki himoyalangan bo'lsa, bu erda qayta lehimlash osonroq bo'ladi.

Agar sizning simlaringiz o'zlariga to'g'ri kelmasa, tilimni mixlardan tortib olmang! Keyingi qadamni o'qing

Agar sizda allaqachon to'g'ri simlar bo'lsa, LEDlarni pastdan sekin suring va tilimni mixlardan siljiting. Hali uchlarini kesmang:)

4 -qadam: vertikal bo'laklarni qo'llab -quvvatlash

Agar sizning simlaringiz meniki kabi bir oz egrilikka ega bo'lsa, biz ularni perimetri bo'ylab qattiq tayanch qo'shib, tekis tekislikda o'rnatamiz. Men 12 dyuymli yog'och shishlarni tanladim, chunki ular Amazonda mavjud. Men shishlarni perimetrga yopishtirdim va ramkani mustahkamlash uchun burchaklarga kichik bo'laklarni qo'shdim. Tafsilotlar uchun rasmlarga qarang. E'tibor bering, faqat ikkita shish simlarga to'liq biriktirilgan, qolgan ikkita shish butun panjara ustida. Men birinchi navbatda burchakni bo'laksiz ramkani sinab ko'rishni maslahat beraman. Men bo'laklarni bir -biriga bog'lab qo'yganimda, qo'shimcha qisqa tayoqlar svetodiodlar yo'lida to'sqinlik qilganini va yopishtiruvchi bo'g'inlar, baribir, LED panjarasini ushlab turish uchun etarlicha kuchli ekanligini aniqladim. Agar panjara hali ham biroz bo'rtib chiqsa, yopishtirilmagan ikki tomonini bosing va simlarni shishlarga bir necha nuqtadan yopishtiring. Bo'sh uchlarini haligacha kesib tashlamang! Xususan, kubning pastki qismida bo'ladigan qisqichlarning uzunligini etarlicha ushlab turing, shunda biz LEDlarni poldan uzib qo'yamiz.

5 -qadam: kubni yig'ish

Endi bizda bo'lak bor, biz kub yasay olamiz! Menga vertikal bo'laklarni bir -biriga yopishtirishni emas, balki ularni yig'ishni osonroq deb topdim, lekin agar sizda hamkasbingiz bo'lsa, improvizatsiya qiling! Xatolikka yo'l qo'ymaslik uchun, avval bo'laklarni boshqa shish to'plamiga yopishtiring va keyinroq ulash simlarini qo'shing. Rasmda ko'rib turganingizdek, men qatlamlarni tekislash va qo'llab -quvvatlash uchun burchaklarga to'rtta shish qo'ydim. Shuni yodda tutingki, ideal holda, qatlamlar bir -biridan 1 dyuym masofada joylashgan. Men shuni bildimki, mening LEDlar oldingi qatlamdan yog'och ramkada joylashgan, shuning uchun ularni yopishtirishda ushlab turish shart emas, lekin agar sizning bo'laklaringiz pastroq balandlikda bo'lsa, ishchi yoki yog'och chiziqlar (rasmga qarang) Yordam. Dilimlarni yopishtirishdan oldin, ularning yo'nalishi to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qiling! Siz katod va anod uchlari izchil yo'nalishda ko'rsatilishini xohlaysiz. Shuningdek, LEDlarning yo'nalishini tekshiring.

Har bir qatlamni yig'ishda LEDlarning yonib turishiga ishonch hosil qilish juda muhim! Hammasini yig'ib bo'lgach, kubning o'rtasiga etib borish deyarli imkonsiz bo'lardi.

Siz ko'rishingiz mumkinki, mening yog'och ramkalarim bir -biriga to'g'ri kelmaydi, lekin agar siz LEDlarga qarasangiz, ular yaxshiroq tekislanadi! Biz bu kubni qorong'i muhitda ko'rib turganimiz uchun, ramkaning noto'g'ri joylashuvi qabul qilinadi.

Keyin, anod simlarini bir xil darajada lehimlash uchun qo'shimcha simlardan foydalaning. Agar siz u erda simlarni ushlab turish qiyin bo'lsa, simni simlar orasidan "to'qishga" harakat qilib ko'ring (simni simlar orqali kesib o'tish yo'li yuqoridan pastgacha). Agar bu simlar to'g'ri tekis bo'lmasa, yaxshi bo'ladi, chunki asosiy LED konstruktsiyasi allaqachon o'rnatilgan va biz LEDlarni yoqganimizda yon simlar ko'rinmaydi.

Xavfsiz bo'lish uchun (biz ehtiyotkorlik bilan xato qilmoqchimiz, ha?), Barcha LEDlarni qayta tekshirib ko'ring. Bu vaqtda, agar kubning o'rtasidagi chiroqlardan biri yonmasa, men buni hal qilishning oddiy usuli bor -yo'qligiga amin emasman (lekin, agar siz yig'ish paytida LEDlarni tekshirishga puxtalik bilan qaragan bo'lsangiz). qatlamlar, LEDlar hali ham yaxshi bo'lishi kerak.

Endi biz simning ortiqcha qismini pastki qismidan tashqari hamma qismini kesib tashlashimiz mumkin. Endi biz kubni vaqtincha qo'yishimiz mumkin! Tabriklaymiz! Endi biz yarmidan ko'proq yo'l oldik:)

6 -qadam: O'chirish ulanishlari

Iltimos, kompyuter platalarida elektron elementlarni joylashtirishdan oldin pdf sxemalarini o'qing. Bu sxema Kevin Darraning RGB kubiga tegishli va bizning kubik bitta rangli LEDga ega bo'lgani uchun, bizning ish yukimiz uning uchdan bir qismini tashkil etadi (bizda katod boshqaruvining uchdan bir qismi, xususan). Men birinchi navbatda oraliqni sinab ko'rish uchun barcha elektron elementlarni tenglikni platalariga joylashtirishni tavsiya qilaman. O'zingizga ishlash uchun ko'proq joy bering, ayniqsa smenali registrlar va anodli boshqaruv paneli uchun. Keyin elektron komponentlarini chiqarib tashlang va bir vaqtning o'zida bir nechta lehimlang, chunki juda ko'p elektron komponentli oyoqlari to'siq bo'lmaganda lehimlash qiyin emas.

anod va katod davrlari

Bizning elektron konstruktsiyamiz shundayki, anodli va katodli sxemalarga kirishlar 5V (yoki YUQORI) bo'lganda, LED yonadi. Keling, birinchi navbatda anodli sxemadan o'tamiz. Kirish yuqori bo'lsa, tranzistor tezda to'yingan bo'ladi va kollektor zo'riqishi 0 ga yaqinlashadi, ya'ni MOSFET eshigi past darajaga tortiladi. MOSFET manbai 5V ga ulanganligi sababli, darvozadagi LOW drenaj zo'riqishining yuqori darajaga o'rnatilganligini bildiradi. Manba bo'ylab joylashgan kondansatör tizimning barqaror ishlashiga yordam beradi.

Katodni nazorat qilish usuli yuqori bo'lsa, tranzistor yana to'yingan bo'ladi va kollektor kuchlanishi 0V ga etadi. Kollektor terminali oqim cheklovchi rezistor orqali LEDga ulanadi. Siz LED xususiyatlariga qarab, joriy cheklov qarshiligini tanlashingiz mumkin. Men qizil, to'q sariq va sariq LEDlardan foydalanganim uchun 100 Ohm ishlatardim. Ko'ryapmizki, endi LEDning ijobiy tomoni baland ko'tariladi va salbiy tomoni pastroq bo'ladi va LED yonadi.

Bizda 64 ta katodli (har bir ustun) va 8 ta anodli (har bir qatlam) bo'laklari bo'lgani uchun bizga 64 katodli boshqaruv to'plami va 8 ta anodli boshqaruv to'plami kerak bo'ladi. Men 8 ta boshqaruv elementlarining to'liq to'plami bitta taxtada bo'lishini tavsiya qilaman, chunki har bir smenali registr 8 ta boshqaruv elementiga ulanadi va agar 8 ta ulanish simlari bir xil joyga borsa, yanada tartibli ko'rinadi. Ehtiyot bo'ling, taxtalarni ortiqcha yuklamang! Biz juda ko'p sim o'tkazamiz, shuning uchun o'zingizga etarli joy ajratib qo'ying! Barcha komponentlarni taxtaga lehimlang. Ish joyining barqarorligini oshirishning bir usuli - bir xil balandlikdagi qismlarga lehimlash (masalan, rezistorlar tushib ketmasligi uchun barcha rezistorlarni lehimlagandan keyin tranzistorlarni lehimlash). Har bir 8 katodli nazorat qilish sxemasi uchun LED kubiga ma'lumotlarni chiqaradigan bitta 8 pinli sarlavhani lehimlaganingizga ishonch hosil qiling.

Bu sxemadan ko'rinmaydi, lekin qaerda tranzistor bo'lsa, biz uni GND va 5V ga ulashimiz kerak

smenali registrlar sxemalari

Shift registrlari bir -biriga 6 ta sim orqali ulangan. Ular 5V, GND, CLOCK, LATCH va BLANK uchun parallel ravishda va DATA uchun ketma -ket ulangan. Simlarni ulaganingizda, katodni almashtirish registrlari ketma -ketlikning oxirida ekanligiga ishonch hosil qiling, chunki DATA har doim ketma -ket chiziqning oxirigacha boradi. Asosan, Arduino DATA liniyasi ulanishidan oqib o'tadigan ikkilik kodlar qatorini yuboradi. Keyin ikkilik kod bir smenada 8 bitga bo'linadi. Keyin 8 smenali registr terminallari 8 ta katod/anodli boshqaruv majmuasiga ulanadi. 5V butun kubni quvvatlantiradi va bizda bir vaqtning o'zida maksimal 64 ta LED yonadi, shuning uchun umumiy oqim quvvat manbai chegarasidan oshmasligiga ishonch hosil qiling. Boshqa pinlar, asosan, ma'lumotlar o'zgarish registrlariga qachon kirishini va ma'lumotlar almashish registrlaridan elektron boshqaruv elementlariga chiqarilishini boshqaradi. Har bir smenada o'z 8-pinli sarlavhasi borligiga ishonch hosil qiling va har bir smenada 6 pinli sarlavha bor, u orqali 5V, GND, CLOCK, LATCH, BLANK va DATA simlari o'tishi mumkin. keyingi smenada ro'yxatdan o'tish taxtasi.

Arduino davri

Arduino -dagi sxemalar juda oddiy. Asosan, bizda Arduino -dan 6 ta sim chiqadi (5V, GND, CLOCK, LATCH, BLANK va DATA). Sizning GND chizig'ingiz Arduino GND ga ulanganligiga ishonch hosil qiling (Aslida, bu loyihadagi barcha GND ulangan bo'lishi kerak), lekin sizning 5V chizig'ingiz yo'q! E'tibor bering, Darrah sxemasidagi Arduino ATMEGA chipining terminallarini ko'rsatadi. Chip va Arduino o'rtasidagi mos keladigan terminallar uchun biriktirilgan rasmlardan birini ko'ring.

Biz simlarni Arduino -ga to'g'ridan -to'g'ri o'tkazmaslik uchun vintni ishlatardik. Tornavida lehimlashi kerak bo'lgan qismlar-bu raqamli portlar uchun yig'iladigan bosh pimlari, 1 ta 6-pinli sarlavha va 1 ta 2-portli terminal bloki. Balansni saqlash uchun boshqa tomonga boshqa qatorli sarg'ish pinlarini qo'shishingiz mumkin. (E'tibor bering, rasmlarda ko'rsatilgan ko'k terminal bloklari aslida hech narsa qilmaydi). Lehim sxemaga muvofiq. Muhim eslatma: xavfsiz bo'lish uchun Arduino-ning 5V emas, balki 6-pinli sarlavhadagi 5V terminalini quvvat manbaining 5V-ga ulang (yashil terminal bloki). Shunday qilib, sizning Arduino kompyuteringiz bilan ishlaydi va sizning davringizdagi barcha 5V quvvat manbai bilan ta'minlanadi. Biroq, barcha GNDlarni bir -biriga ulang. Siz rasmdan bilishingiz mumkinki, men 6-pinli sarlavhaning GND pinini va terminal blokining GND pinini vint vintidagi GND tasmasiga lehimlab qo'yganman.

Shift registri sxemalarini tekshirish usullarini bilmasam ham, biz anod va katodni nazorat qilish sxemasini non paneli yordamida tekshira olamiz va tekshirishimiz kerak. Tafsilotlar uchun fotosuratlarga qarang. Asosan, biz karta kirishlarini 5V ga ulaymiz. Keyin biz chiqish voltajini tekshirish uchun multimetrdan foydalanishimiz mumkin. Biz aniqladikki, anodli boshqaruv elementlarining chiqish voltaji atigi 4V ni tashkil qiladi, lekin bu MOSFETdan kutilgan natijadir.

Ulanish bo'yicha maslahatlar:

• Plitalar orasidagi aloqa simlarining uzunligini tejamang! Sizda ko'plab taxtalar va ko'plab simlar bo'ladi va agar taxtalar yaxshi ajratilgan bo'lsa, muammoni hal qilish aniqroq va osonroq bo'ladi.
• Qaysi simni ajratish uchun turli xil ranglardan foydalaning. Bu juda muhim, ayniqsa sizga qancha sim kerak bo'ladi. Keyin biz bu simlarni mahkamlangan ketma -ketlikda sim korpusiga joylashtiramiz. Xavfsiz simli terminallar yasash uchun yaxshi burilish moslamasidan foydalaning.
• Sarlavhalar va simli korpuslardan foydalanishga mos keling! Mening loyihamda, ma'lum bir taxta uchun, barcha kirishlar simli korpuslardan keladi va chiqishlar sarlavhalar orqali chiqadi.
• Sarlavha terminallari bir -biriga juda yaqin bo'lgani uchun, simlarni bir -biriga lehimlamaslikka ehtiyot bo'ling, ayniqsa, agar siz men kabi lehimlashda tajribasiz bo'lsangiz! Menga foydali bo'lgan hiyla - lehimni eritish uchun payvand chok bilan simni pastga tushirish, keyin qisqich yordamida simning iplarini mahkamlash va simni sarg'ish terminaliga yaqinlashtirish edi. Lehimlash temiridan uzoqlashing va lehim birikmasi tez soviydi va o'z shaklini saqlab qoladi.

7 -qadam: kubni o'rnatish

Qattiq katodli simlarni 64 teshikdan o'tkazishning o'rniga, bu amalda juda qiyin, biz avval simlarni simlarga lehimlab, so'ng simlarni teshiklardan tortib olamiz. O'rnatish platformasi ostidan simlar chiqib ketishiga ruxsat berish uchun, yon tomonda 9 ta teshik oching (8 katod uchun, 1 anod uchun).

Birinchidan, shishlarni taxminan bir xil uzunlikda kesib oling. Katodli simlarni kesib oling, shunda ular shish bilan bir xil balandlikda bo'ladi. Endi qisqich yordamida kichik ilgak hosil qilish uchun qo'rg'oshinni egib oling. Taxminan yarim dyuymli simingizni echib oling va simni ham eging. Qo'rg'oshin va simni bir -biriga bog'lab, ilgaklarni qisqich bilan yoping. Bu sim va qo'rg'oshin o'rtasida yaxshi aloqa qiladi va lehim uchun qo'llaringizni bo'shatadi. Eng yaqin diodli lehim biriktirgichidan oldin issiqlik qabul qilgich qisqichini qo'yganingizga ishonch hosil qiling, shunda lehim birikmasi yangi issiqdan chiqmaydi. Agar sizda issiqlik qabul qilgich qisqichlari bo'lmasa, alligator qisqichlari ham ishlaydi.

Har bir qatlamni lehimlashni tugatgandan so'ng, ulanishlarni tekshirish (men payvand chokining qarshiligini o'lchaganman) yaxshi amaliyotdir, lekin men "ilgak" usuli chindan ham kuchli lehim birikmalarini beradi.

Endi simlarni teshiklardan o'tkazing. Simlarni muloyimlik bilan torting va o'rnatish platformasini shish bilan aloqa qilib turing. O'rnatish platformasining yon tomonidagi bitta teshikdan 8 ta simning har bir to'plamini o'tkazing va to'plamni elektr lenta bilan mahkamlang. Kubning to'rt tomoni ekvivalent bo'lgani uchun, simlar qaysi tomonda bo'lishi muhim emas. Men simli korpuslarni oldindan yig'ishni taklif qilaman, shunda siz tezda korpusni yig'asiz.

Anodli ulanishlar uchun har bir sathga bitta simni lehimlang va simni teshiklardan biridan o'tkazing. Qo'shni lehim birikmasining erib ketishiga yo'l qo'ymaslik uchun sizga ikkita issiqlik qabul qilgich qisqichi kerak bo'ladi.

Kubni o'rnatganingizdan so'ng, har bir LEDni tekshirib ko'ring, ular yaxshi ekanligiga ishonch hosil qiling.

Maslahatlar:

Tel uzunligini tejamang! O'ylaymanki, simlarim uzunligi 12 dyuymga teng, lekin ular baribir biroz qisqaroq.

Endi siz hamma narsani ulashga va kubni ishga tushirishga tayyormiz!

8 -qadam: Kod va ko'paytirish

Loyihaning qisqa muddati tufayli men Darraning kodini oldim va unga ozgina o'zgartirish kiritdim. Men ishlatgan versiyani biriktiraman. U o'z kodiga ajoyib izohlar berdi va men uning qanday ishlashini yaxshiroq tushunish uchun ularni o'qishni maslahat beraman. Bu erda men uning kodining ikkita asosiy xususiyatini tasvirlab beraman: ko'paytirish va bit burchagi modulyatsiyasi.

Multiplekslash

Men o'qigan LED kubikli loyihalarning barchasi multipleksatsiyadan foydalanadi va bu bizga individual yorug'likni boshqarishga imkon beradi. Multiplekslash bilan bir vaqtning o'zida LEDlarning faqat bitta qatlami yonadi. Biroq, qatlamlar juda yuqori chastotada aylanib yurgani uchun, tasvir bir muncha vaqt bizning tasavvurimizda "qoladi" va bizimcha, yorug'lik hali ham bor. Dasturiy ta'minotda biz bir qatlamni bir vaqtning o'zida "YUQORI" ga, qolganini esa "LOW" holatiga o'tkazamiz, shuning uchun faqat bu qavatdagi LEDlar yonishi mumkin. Qaysi biri yonishini aniqlash uchun biz 64 ta katodning qaysi biri YUQORI tortilishini nazorat qilish uchun smenali registrlardan foydalanganmiz. Keyingi qavatni yoritishdan oldin, biz bu qatlamning anodini LOW darajasiga o'rnatdik, shunda bu qavatdagi chiroqlar yonmaydi. Keyin biz keyingi qavatdagi anodni YUKORIGA tortamiz.

Bit burchakli modulyatsiya

BAM texnikasi har bir LEDning yorqinligini 0 dan 15 gacha bo'lgan o'lchovda boshqarishga imkon beradi. Agar sizga yorqinlikni o'zgartirish kerak bo'lmasa, buni amalga oshirishning hojati yo'q. Asosan, bizda to'rt bitli boshqaruv mavjud va bu boshqaruv pastki qatlamdan yuqori qavatgacha bo'lgan 15 tsiklga to'g'ri keladi (esda tutingki, ko'paytirish uchun biz har bir qavatni bir vaqtning o'zida yoritamiz?). Agar biz birinchi bitga 1 -ni yozsak, biz birinchi marta qatlamlar bo'ylab aylanib yurganimizda bitta LED yonadi. Agar biz 1 bitni ikkinchi bitga yozsak, bu bitta LED keyingi ikki tsiklda yonadi. 3 -bit keyingi 4 tsiklga, to'rtinchisi keyingi 8 tsiklga to'g'ri keladi (shuning uchun bizda to'liq to'plamda 15 tsikl bor). Aytaylik, biz LEDni to'liq yorqinligining 1/3 qismiga o'rnatmoqchimiz, bu 5/15. Buni amalga oshirish uchun biz birinchi va uchinchi bitga 1, qolgan ikkisiga 0 yozamiz, shunda LED 1 -tsiklda yonadi, keyingi ikkita o'chadi, keyingi to'rtda yonadi va keyingi 8 uchun o'chadi. biz juda tez velosipedda harakatlanmoqdamiz, ko'rishimiz "yorqinligini" o'rtacha "oladi va biz to'liq yorqinlikning 1/3 qismini olamiz.

LED kub to'lqin funktsiyalari uchun displey sifatida?

Loyihaning boshida biz o'ylab topgan imkoniyatlardan biri, bu displey yordamida zarralarning kvadrat qutidagi to'lqin funktsiyalarini ko'rsatish edi. Men Arduino kodida asosiy holatni va birinchi qo'zg'aluvchan holatni tasvirlaydigan usulni yozdim, lekin aniqlanishicha, bu etarli darajada emas. Asosiy holat yaxshi ko'rinadi, lekin birinchi hayajonlangan holat ba'zi talqinni talab qiladi. Ammo, agar siz ko'zingizni qisib qo'ysangiz, shuni ayta olasizki, agar siz bir tomondan qarasangiz, funktsiya bitta burmaga o'xshaydi va boshqa tomondan qarasangiz, u to'la sinus to'lqinli tsiklga o'xshaydi. To'lqin funktsiyasining amplitudasi shunday bo'lishi kerak! Hatto birinchi hayajonlangan holat ham biroz tushunishni talab qilgani uchun, men boshqa murakkab holatlarni kodlamadim.

9 -qadam: Test sinovlari

Kubni to'ldirganingiz bilan tabriklaymiz! Endi o'zingizning displey funktsiyangizni yozib ko'ring va o'z ishingizni oilangiz va do'stlaringiz bilan baham ko'ring:)

Sizning kubingiz to'g'ri ishlagandan so'ng, PCB-larning orqa tomonini o'tkazmaydigan lenta bilan mahkamlang, chunki ulanishlarning hammasi ochiq va ular bir-biriga qisqarishi mumkin.