Arduino Mega 8x8x8 RGB LED kub: 11 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Shunday qilib, siz 8x8x8 RGB LED kubini qurmoqchisiz

Men bir muncha vaqt elektronika va Arduino bilan o'ynadim, shu jumladan mashinam uchun yuqori kuchaytirgichli boshqaruv moslamasi va skautlar guruhimiz uchun olti yo'lli Pinewood Derbi hakami.

Men Kevin Darraning ajoyib saytini topib, uning batafsil tushuntirishlari va videolarini yaratganimdan keyin qiziqib qoldim.

Biroq, uning tuzilishining bir nechta sohalari bor edi, menimcha, men ularni yaxshilashim mumkin edi.

Ijobiy tomoni:

• Kevinning ushbu murakkab dastur uchun zarur bo'lgan Arduino kodining batafsil tushuntirishlari tuzilishning kodlash tomonini soddalashtirdi.
• Men Kevinning 192 katodning har birini haydash uchun individual tranzistorlardan foydalanishini qo'llab -quvvatlayman. Shu bilan birga, uning tarkibiy qismlari boy apparat dizayniga ega bo'lishi kerak, bu sizga har bir LEDni 8 (yoki undan ko'p) LEDni boshqaradigan bitta haydovchi chipini ortiqcha yuklamaslik uchun qattiq haydash imkonini beradi.

Men yaxshilamoqchi bo'lgan joylar:

• Kubni o'zi qurishning eng yaxshi usuli bo'lishi kerak, bundan tashqari, 8x8x8 o'lchamli RGB kubida 2000 dan ortiq lehim bo'g'inlari mavjud, va agar o'rtada ishlamay qolsa/buzilsa, kirish va tuzatish imkonsiz bo'ladi.
• Hamma simlar !!!! Men ilgari PCB -ni loyihalashda tajribaga ega bo'ldim, shuning uchun ham kerakli miqdordagi komponentlar va kubning o'zi uchun bitta tenglikni yaratish maqsad qilingan.

Keyingi izlanishlar natijasida men boshqa ilhom sohalarini olgan kublar dizaynini aniqladim.

Nik Schulze, STP16 -ning oddiy uskuna va 32 -bitli chipKIT UNO bilan, ajoyib yozuv namunasini yaratdi. Men Kevinnikidan ko'ra uning kub dizaynidan foydalandim.

SuperTech-IT barcha simlarni o'chirishga e'tibor qaratib, Kevin va Nikning dasturiy yondashuvini birlashtirish va kengaytirishning yagona yondashuvi bilan apparat tomonini soddalashtirishga e'tibor qaratdi.

Shunday qilib, reja tuzildi. Kevinning sxematik, Nik kubik tuzilmasidan foydalanib, bitta tenglikni loyihalashtiring va kubni tuzilishini soddalashtirish va mustahkamlash uchun yechim ishlab chiqing.

1 -qadam: LEDlarning barchasi

8x8x8 = 512 RGB LED. eBay bu erda sizning do'stingiz va men 1000 ta xitoylik etkazib beruvchidan sotib oldim.

Men tanlagan dizayn 5 mm umumiy anodli RGB LED -laridan foydalanadi - shuning uchun har bir LED uchta asosiy rangning har biri uchun katodli (manfiy) simga ega (qizil/yashil/ko'k) va bitta anodli (musbat) simli har birida keng tarqalgan. ranglar.

LEDlarni sinab ko'rish

Arzon bo'lsa ham, sifat haqida bir oz tashvishlanardim. Sizning kubingizning o'rtasida dud LEDni topmoqchi bo'lgan oxirgi narsa, shuning uchun men foydalanadigan 512 LEDning har birini sinab ko'rdim.

Yondashuvni soddalashtirish uchun men bir nechta non paneli va oddiy Arduino dasturini ishlab chiqdim, u ikkita LEDning Qizil> Yashil> Ko'k ranglarini alohida -alohida, so'ngra tugmani bosish bilan Oq rangda yonadi.

Barcha LEDlarning umumiy nashrida bo'lishini ta'minlash uchun bitta LED boshqalari uchun umumiy ma'lumot bo'lib xizmat qiladi.

Agar siz LEDni non paneliga bosib, tugmachani bosib, ranglar orqali LED chirog'ini ko'rishni boshlasangiz, 512 -ni ko'rib chiqish uchun ko'p vaqt ketmaydi. LEDlarning sifatidan juda mamnun.

Oqim cheklovli rezistor qiymatlarini tanlash

Non taxtasi tashqarida bo'lsa -da, siz ishlatishingiz kerak bo'lgan LED oqim cheklov rezistorlarini tekshirish va tasdiqlash uchun yaxshi vaqt. To'g'ri qiymatni tanlashda sizga yordam beradigan ko'plab kalkulyatorlar mavjud va u hamma ranglar uchun bir xil bo'lmaydi (Qizil, albatta, yashil va ko'kdan farqli ravishda talab qiladi).

E'tibor qilish kerak bo'lgan asosiy joy - bu RGB ranglari yoqilganda LED chiqaradigan oq rang. LEDning joriy chegaralarida toza oq rang hosil qilish uchun siz rezistorlar qiymatini muvozanatlashingiz mumkin.

2 -qadam: Cube Build -ni soddalashtirish

Har bir 8x8 bo'lakni qurish uchun jig

Bunday murakkablikdagi kubni yasash oson emas. Bu sizning vaqtingizga katta mablag 'sarflashni talab qiladi.

Men ishlab chiqqan yondashuv har bir 8x8 vertikal "bo'lak" kubini bir vaqtning o'zida lehimlashni soddalashtirdi, aksincha navbat bilan 8 ta svetodiodli chiziqlar qurib, keyin 8 ta alohida ishda lehimlashdi.

Bu yondashuv uchun sizga jig kerak bo'ladi va bu erga sarflangan oz vaqt keyin katta foyda keltiradi.

Yuqoridagi rasmda ushbu dizaynning soddaligi ko'rsatilgan.

• Men mahalliy apparat do'konidan olingan 18 mm x 12 mm yumshoq yog'ochdan foydalanardim.
• 18 mm tomonning o'rtasida 8 x 5 mm teshiklar, har bir uchida qo'shimcha 50 mm uzunlikdagi 8 uzunlikdagi 30 mm masofada burg'ulash.
• Ikkala uzunlikdagi yog'ochdan foydalaning va 8 ta burg'ulash qismlarini bir -biriga parallel va bir -biridan 30 mm masofada mahkamlang.
• Men ularni bir -biriga mahkamlashda mix/vintga qo'shimcha ravishda yog'och yopishtiruvchi ishlatishni maslahat berardim. Siz bu jingalakning egilishini xohlamaysiz.
• Jihozning yuqori va pastki uchida men boshqa uzunlikni o'rnatdim va uchta kichik tirnoq/panelli pinni joylashtirdim. Markaz bitta chiziqda, ikkinchisi esa har tomondan 5 mm masofada. Biz bu tirnoqlardan foydalanib, kubni hosil qilish uchun simning to'g'ri uzunligini mahkamlaymiz - keyinroq.
• Siz yuqoridagi rasmlarda boshqasiga engil burchak ostida boshqa uzunlikdagi yog'ochni ko'rasiz. Bu keyinchalik muhim bo'ladi, chunki biz strukturaviy simlarimizni shu burchakka mos ravishda kesib tashlaymiz, bu esa vertikal bo'laklarning har birini keyinchalik PCBga joylashtirishni ancha soddalashtiradi.

Vaqtingizni ayamang, bu moslamani qurishga. Bu erda qanchalik aniq bo'lsangiz, sizning oxirgi kubingiz shunchalik aniq bo'ladi.

3 -qadam: LEDlarni tayyorlash

LED o'tkazgichli ulanishlar

Men o'qigan oldingi misollar bilan bog'liq tashvishlardan biri, LEDni ramkali simga lehimlashda oddiy bo'g'inlardan foydalanish edi. Bu ikkita asosiy masalaga olib keladi

• LED chizig'ini ramkali simning yonida ushlab turish, u juda yaxshi harakatlanmasdan ushlab turish juda yaxshi va ko'p vaqt talab etadi.
• Butt bo'g'inlari osongina sindirib ketishi mumkin - men bundan qochmoqchi edim.

Shunday qilib, men har bir svetodiod har bir qo'rg'oshining uchida halqa bilan tayyorlanadigan echim ishlab chiqdim, u orqali ramkali sim o'tadi, u lehim paytida simlarni joyida ushlab turadi va lehimdan tashqari kuchini oshirish uchun mexanik ulanishni ta'minlaydi.

Buning salbiy tomoni shundaki, har 512 LEDni tayyorlashga ko'proq vaqt kerak bo'ldi - men buni 64 ta bo'lakda qildim, bir vaqtning o'zida bir bo'lak, va har bir bo'lak uchun 3 soatgacha tushdi.

Ijobiy tomoni shundaki, tilimning oldingi lehim yordamida haqiqiy lehimlanishi bir soatdan ko'proq vaqtni oladi.

LEDni burish moslamasi

Men asosiy o'lchamlari bilan yuqoridagi LED - rasmni tayyorlashni qo'llab -quvvatlash uchun jig ishlab chiqardim.

• Men ilgari ishlatilgan 18x12 mm o'lchamdagi relslardan birini oldim, 18 mm tomonining o'rtasidan 5 mm teshik ochdim va keyin bu temir yo'lni MDFning kichik paneliga yotqizdim (siz istalgan yog'och bo'lagini ishlatishingiz mumkin edi, bu menga kerak bo'lgan narsa edi) qo'lda) va MDF markaziga temir yo'ldagi 5 mm teshikka o'tkaziladi.
• Burg'ilash teshigidan foydalanib, relsdagi teshik ham, MDF ham hizalanadi, qalam oling va MDF bo'ylab temir yo'lning har ikki tomoniga chiziq torting.
• Matkapni va temir yo'lni olib tashlang, shunda siz MDFda 5 mm teshikka ega bo'lasiz va uning ikkala tomoni ham temir yo'l o'lchamiga mos keladigan (bir -biridan 18 mm) ikkita parallel chiziq bilan qolasiz.
• Temir yo'llarga perpendikulyar bo'lgan 5 mm teshikning o'rtasidan boshqa chiziq o'tkazing.
• Men kengligi 0,711 mm bo'lgan 22swg kalaylangan mis simni ishlatdim (500 g rulon etarli edi). Men Internetda (eBay yana qutqarish uchun) 0,8 mm diametrli burg'ulash uchlarini topdim va ularni shakllantiruvchi sifatida ishlatdim, ular atrofida LED chiziqlarini egib, pastadir hosil qildim.
• 0,8 mm diametrli uchta matkapni burang, o'rtasi 5 mm LED teshigining markaziy chizig'ida, boshqalari 5 mm masofada va eng muhimi, temir yo'l chizig'ining chetida, MDF panelidagi LED teshigidan uzoqroqda- chiziqda emas, balki bir tomonda. burg'ulash faqat temir yo'lga tegadi.
• To'rtinchi 0,8 mm matkap uchi boshqa temir yo'lning 5 mm diodli teshigining markaziy chizig'ida yana burg'ulash qilinadi va bu safar temir yo'lning ichida. Yuqoridagi rasm bu tavsifni biroz aniqroq qilishi kerak.
• Matkaplarni yog'ochdan MDFdan 1-15 mm gacha chiqib ketadigan qoldiring.

Endi sizga asbob kerak - yaxshi loyiha har doim maxsus vositani sotib olish kerak bo'ladi:-). Sizga kichkina tekis burunli pens kerak bo'ladi (eBay yana 2 - 3 funtga). Ularning tekis parallel uzun burni va tekis uchi bor - rasmga qarang.

LEDni oldindan tayyorlash

Endi 512 ta LEDning har birini tayyorlash katta vazifadir. Men ularni guruhlarga bo'lishni maslahat beraman. Batafsil tafsilotlar yuqoridagi rasmlarda

• LEDni penseda ushlab turing, to'rtta sim sizga qaratiladi.
• MUHIM - Etakchilarning tartibi va yo'nalishi bu bosqichda juda muhimdir. Anod to'rtta etakchadagi ikkinchi eng uzun qo'rg'oshin bo'ladi. BUNI O'YINDAN BIRINChI BO'LISHINI BILING. Xato qilsang, svetodiod to'g'ri yonmaydi, chunki biz ularni keyinroq sinab ko'ramiz - bilaman, men 512 ta xatolardan 2 tasini xato qilganman.
• LEDni pense ichida ushlab turganda, yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, LED lampochkasini MDF plitasining 5 mm teshikchasiga joylashtiring. Qisqichbaqasimon plitalarning MDFga tekis yotishini ta'minlash uchun sizga 5 mm teshikni biroz yuqoridan tozalash kerak bo'lishi mumkin.
• LED chiziqlarini burg'ulash uchlari atrofida navbat bilan egib, pastadir hosil qiling. Men aniqladimki, agar siz tugallangach, soyani egib qo'ysangiz, u pastadirni ochadi va dioddan dioddan chiqarishda burg'ulash uchlaridan ilmoqlarni olib tashlashga yordam beradi.
• Kichik sim kesgichlar bilan pastadir yaqinidagi to'rtta simdan ortiqcha qismini kesib oling.
• Anod halqasini o'z -o'zidan 90 gradusga buking, shunda pastadir LED lampochkaga tik qarab turadi.
• Tayyorlangan LEDni tekis yuzaga qo'ying va barcha simlarning sirt bo'ylab tekis yotishiga ishonch hosil qiling, LEDga ozgina bosish ularning hammasini tekislab qo'yadi.

Bo'ldi shu…. Endi 511 marta takrorlang:-)

4 -qadam: bo'laklarni qurish

Ramka simini to'g'rilash

Shunday qilib, endi bizda 8x8 o'lchamdagi bo'laklarni tayyorlash uchun asbob va sinovdan o'tgan va tayyorlangan LEDlar to'plami bor.

Sizga kerak bo'lgan yagona narsa - bu ramkali sim. barcha LEDlarni bir -biriga ulash. Men 500 g 22swg kalaylangan mis simni ishlatdim (yana eBaydan)

Endi, albatta, rulondan tushganda simni to'g'rilashni xohlaysiz. Agar boshqa qo'lda bajariladigan vazifa oson bo'lsa. Ikkala uchini qisqich bilan ushlab turing va simni muloyimlik bilan torting va cho'zing. Agar yaxshilik bo'lsa, siz simning cho'zilishini his qilasiz va keyin to'xtata olasiz, agar qo'lingiz og'ir bo'lsa, qisqich qisilib qoladi. Ikkala yo'l ham yaxshi va siz oxirigacha simni to'g'rilabgina qolmay, balki biroz qotib qolasiz, shunda u o'z shaklini saqlab qoladi.

Har bir 8x8 ramka uchun sizga 24 uzunlik kerak bo'ladi, bu sizning dastgohingizning to'liq uzunligini ishlatish uchun, uning uchida zaxira bilan, payvandlash paytida ushlab turish uchun panel pimlarini o'rash uchun. Bunga qo'shimcha ravishda, perpendikulyar anodli simlar uchun moslamaning kengligidan biroz kengroq bo'lgan 8 uzunlik kerak bo'ladi.

8x8 bo'lakni qurish

Endi simlar to'g'rilandi, biz qiziqarli qismga o'tamiz.

• Jig ikkita vertikal panjara ustida o'tirgan va 8 burg'ulash chizig'iga qaragan holda, svetodiodlarning uch oyog'i sizga qaragan holda bir vaqtning o'zida 8 ta LEDni bir ustunga suring.
• Endi to'g'rilangan ramkali simni 8 ta svetodiodning o'rtadagi LED simi halqasidan o'tkazing va panel pimlarini o'rab har bir uchini bog'lab qo'ying.
• Buni ikkita tashqi ramka simlari uchun takrorlang.
• Keyin yuqoridagi amallarni boshqa 7 ta ustun uchun takrorlang.

Endi sizda 24 ta vertikal ramkali simlar bilan birlashtirilgan 64 ta LED bo'ladi. Barcha LEDlar yog'och panjaralarga to'g'ri joylashtirilganligiga ishonch hosil qiling va har qanday nomuvofiqlikni olib tashlash uchun LED oyoqlarini to'g'rilang.

Endi lehimlantiruvchi temirni uzing va LED halqalari va ramka simlari orasidagi 192 ta ulanishni to'g'rilang. Men bu erda qanday qilib lehim qilishni tushuntirmoqchi emasman, buni juda yaxshi tushuntirib beradigan juda ko'p darsliklar bor.

Bajarildi? O'zingizning qo'l ishingizga qoyil qolish uchun bir oz vaqt ajrating. Biz hali ham anodli ramka simlarini qo'shishimiz kerak.

Endi biz nima uchun anod qo'rg'oshining halqalarini 90 darajaga egganimizni tushunasiz.

• 8 ta to'g'rilangan anodli ramkali simlarni oling va yana har bir satrdagi 8 ta svetodioddan o'tkazing.
• Men simni jigning kengligigacha kesib tashladim, lekin ularni panel pinlariga mahkamlashga urinmadim.
• Ishni tugatgandan so'ng, siz bir vaqtning o'zida har qanday LEDni to'g'rilab turing, shunda siz to'g'ri ketma -ket ishlashga ega bo'lasiz va yana 64 ta ulanish nuqtasini lehimlang.

8x8 bo'lakni sinab ko'rish

Bir bo'lak pastga, lekin uni kesishdan oldin, avval uni sinab ko'raylik. Buning uchun sizga 5V manbasi (Arduino yoki LED sinov qurilmasi paneli) va bitta qarshilik (100 ohm atrofida bo'lgan hamma narsa kerak bo'ladi) kerak bo'ladi.

• Erga bitta simni ulang, bu 24 katodli simlarning barchasida ishlatiladi.
• Boshqa simni rezistor orqali 5v ga ulang.
• 5v simni 8 anod darajasidagi ramkali simlardan biriga mahkamlang
• Topraklama simini har 24 katodli simdan o'tkazing.
• Xuddi shu anodli simga ulangan 8 ta LEDning har biri uchun qizil, yashil va ko'k rangdagi LEDlarning yonishini tekshiring.
• Endi 5v simni keyingi darajaga o'tkazing va har bir darajani, har bir LEDni va har bir rangni sinab ko'rmaguningizcha yana tekshiring.

Agar siz bitta LED ishlamayotganini ko'rsangiz, u holda siz LEDni burish paytida LEDdagi anod simini aralashtirib yuborgan bo'lishingiz mumkin. Agar siz ishlamayotganini topsangiz, men sizga LEDni olib tashlashni, zaxira LEDni olib tashlashni, svetodiodlaridagi ilmoqlarni ochishni, yangi LEDni moslamaga tiqib qo'yishni va ramka simlari atrofidagi halqalarni eng yaxshi egilishini maslahat beraman. Siz.. qila olasiz; siz … mumkin.

Hammasi sinovdan o'tkazilgandan so'ng, endi siz jigdan slaydni kesib qo'yishingiz mumkin. Buni amalga oshirish uchun, yuqori chiziqdagi LED chizig'iga yaqin chiziqni kesib oling va pastki burchak simlarini ozgina burchakli jig ramkasi bo'ylab kesib oling.

Hozirgi vaqtda ramka simining barcha uzun uchlarini qoldiring, biz kubni qurganimizda keyinroq ularni tartibga solamiz.

Bir pastga, yana 7 ta qoldi.

O'ylaymanki, men birinchi maqsadimga erishdim va kub bo'laklarini tuzishni soddalashtirish uchun yechim ishlab chiqdim.

5 -qadam: Elektronikaga o'tish

PCB dizayni

Mening ikkinchi maqsadim - barcha simlarni olib tashlash, lekin hali ham moslashuvchanlik uchun joy qoldirish edi.

Buning uchun men qaror qildim:

• Ulagich orqali 6 ta protsessor boshqaruv simini kartadan chiqarib oling. Men ko'rgan kubik drayverlarning ko'pchiligi ma'lumotlarni uzatish uchun SPI lotinidan foydalanadi, bu 4 ta kirishni talab qiladi - Ma'lumotlar, Soat, Chiqish va Latch - bundan tashqari men 5v va Ground qo'shdim, shunda biz protsessorni bir kabeldan quvvatlay olamiz.

• 74HC595 smenali registrli chiplar orasidagi ketma -ket kirish va ketma -ket ulanishlarni ochiq qoldiring, shunda siz chiplar orasidagi turli halqalarni aniqlay olasiz.

  • Kevins sxemasi birinchi navbatda anod haydovchisi uchun, so'ngra 8 ta chipning yonida bitta rang, so'ngra navbatdagi ikkita rang ketma -ket 25 smenali registrlar uchun.
  • Niks sxemasida har bir rang uchun protsessorga qaytadigan alohida halqa mavjud.
• Anod qatlamlarini o'z smenali registri yoki to'g'ridan -to'g'ri protsessordan 8 ta alohida ulanish bilan boshqarishga ruxsat bering.

Bundan tashqari, men xohlardim

• Teshik komponentlarini ishlating (men bunga odatlanganman).
• Men o'zimni ikki qatlamli tenglikni taxtasi bilan cheklayman (yana tajribamda bo'lgani kabi).
• Barcha komponentlarni tenglikni bir tomonida (pastki tomonda) joylashtiring va LED bo'laklarini to'g'ridan -to'g'ri PCB yuqori qismiga lehimlashga ruxsat bering.

Shunday qilib, oxirigacha LEDlar orasidagi masofa 30 mm bo'lgan kubni qo'llab -quvvatlash uchun katta taxta (270 mm x 270 mm) bo'lib qolishi kerak edi - shunga qaramay, u hali ham barcha komponentlar va izlarga mos kelishi mumkin edi.

Men ilgari bir nechta PCB dizayn dasturlaridan muvaffaqiyatli foydalanganman.

Foydalanish qulayligi uchun Pad2Pad juda yaxshi, lekin siz ularning qimmat ishlab chiqarish xarajatlariga tushib qolasiz, chunki siz Gerber fayllarini eksport qila olmaysiz. Men bu dizayn uchun DesignSpark -dan foydalandim (Pad2Pad kabi oddiy emas, lekin gerber fayllarini eksport qila olaman) va shu vaqtdan boshlab Eagle bilan tajriba o'tkazdim (juda qobiliyatli vosita, lekin men hali ham o'qish chizig'ini yuqoriga ko'taraman).

Men tenglikni dasturiy ta'minotini yaratishga sarflangan soatlarni qo'shishga jur'at etolmadim, to'g'rilash uchun bir necha bor urinishlar bo'ldi, lekin natijadan juda mamnunman. Mening birinchi versiyamda bir nechta izlar bor, lekin ularni almashtirish oson. PCB -larning kichik partiyasini ishlab chiqarish uchun men SeeedStudio -ni tavsiya qilganman. Savollarga yaxshi javob, raqobatbardosh narx va tezkor xizmat.

Men SMD versiyasini loyihalashni o'ylayapman, shundan keyin men allaqachon joylashtirilgan va lehimlangan barcha komponentlar bilan qila olardim.

Ko'p komponentlar

Komponentlarga kelsak, men quyidagilarni ishlatardim (Kevinning sxemasiga muvofiq)

• 200 ta NPN 2N3904 tranzistorlari
• 25 100nF kondansatörler
• 8 100uF kondansatör
• 8 ta IRF9Z34N moslamasi
• 25 74HC595 smenali registrlar
• 128 82 Ohm 1/8 Vt rezistorlar (Qizil LED oqim cheklovli rezistorlar)
• 64 130 Ohm 1/8 Vt qarshilik (Yashil va Moviy LED oqim cheklovli rezistorlar)
• 1/8 Vt quvvatli 250 kVt rezistorlar (ba'zi qo'shimcha qurilmalar bilan)
• 1/8Vt quvvatga ega 10k Ohmli 250 rezistorlar (ba'zi qo'shimcha qurilmalar bilan)
• 1 5v 20A quvvat manbai (etarli)
• 1 Arduino Mega (yoki siz tanlagan protsessor)
• Arduino -ga ulanish uchun bitta qatorli sarlavhali pinlar
• Shift registrlari o'rtasida ketma -ket kirish/chiqish halqalarini yaratish uchun bir nechta o'tish kabeli
• 6 pinli ulagichga ulanish uchun simi
• 240V quvvat manbai kabeli va vilkasi

Men Buyuk Britaniyada buyurtma berish uchun Farnell Components -ni ishlatardim va tavsiya qilardim, ayniqsa ularning keyingi kunlik xizmati va raqobatbardosh narxlari.

Lehimlash … juda ko'p lehim

Keyin barcha komponentlarni taxtaga lehimlash uchun bir necha soat kerak bo'ldi. Men bu erda tafsilotlarni aytmayman, lekin men o'rgangan ikkita dars:

• Lehim nasosini va lehim tayog'ini qo'lingizda ushlab turing - sizga kerak bo'ladi.
• Oqimli qalam haqiqatan ham ishlaydi, lekin keyin tozalash qiyin
• Kichik diametrli lehimdan foydalaning - men 0,5 mm 60/40 kalay/qo'rg'oshin 2,5% oqimli lehim deb topdim.
• Lupa ko'priklarini aniqlash uchun kattalashtirish oynasi qulay.
• Shoshmang, bir vaqtning o'zida bir qismini bajaring va keyingi maydonga o'tishdan oldin barcha bo'g'inlarni tekshiring.
• Har doimgidek, lehimli temir uchini toza tuting.

LEDlarning qizil rangini hisobga olgan holda, ehtimol, yashil va ko'k rangga qarshilikning boshqa qiymati kerak bo'ladi, men A, B va C tenglikdagi oqim cheklovchilarini belgilab qo'ydim. Endi taqqoslashning oxirgi yo'nalishini aniqlash vaqti keldi. LEDning qaysi chizig'i oqim cheklovli rezistor joylashuvi bilan bog'liqligini aniqlash uchun PCB.

Ish tugagach, men taxtani PCB tozalagich bilan tozaladim, sovun va suv bilan yuvdim va yaxshilab quritdim.

Tayyor PCB sinovdan o'tkazilmoqda

Buni bir tomonga qo'yishdan oldin, biz hammasi ishlayotganini tekshirishimiz kerak.

Men Kevinning Arduino kodini yukladim (mega uchun siz ozgina o'zgartirish kiritishingiz kerak bo'ladi) va oddiy LED dasturini ishlab chiqdim, u barcha LEDlarni doimiy ravishda yonib o'chadi.

Sinash uchun:

• Men bitta rangli LEDni olib, simlarning biriga 100 Ohmli rezistorni ushlab, so'ngra har bir ochiq uchiga uzun sim qo'shib, LED sinov simini yasadim. Ochiq atrofdagi bir oz elektr tasma har qanday qisqa tutashishni to'xtatishga olib keladi va LEDning musbat (anodli) simini belgilaydi.
• Protsessorni (mening holatimda Arduino mega) 6 ta ulagich bilan kartaga ulang
• Quvvat manbaidan quvvat kartasiga ulang
• Anodli sinov simini bortdagi 5V manbaiga ulang
• Keyin LED sinov simidan Katod simini har bir tenglama kub katodli ulagichiga qo'ying.
• Hammasi yaxshi, sinov o'tkazgichidagi LED yonib -o'chib turishi kerak, agar shunday bo'lsa, boshqasiga o'ting.
• Agar u yonib -o'chmasa, siz xato topasiz. Men birinchi navbatda lehim bo'g'inlarini quruq bo'g'inlar borligini tekshirib ko'rardim, bundan tashqari men bir vaqtning o'zida komponentni tekshiradigan smenali registrlardan uzoqda ishlashni tavsiya qilaman.

192 katodning barchasini sinab ko'ring, so'ngra anodli qatlam drayverlarini sinab ko'rish uchun kodingizni o'zgartiring, LED sinov o'tkazgichini almashtiring va uni erga ulang va 8 qatlamli drayverlarning har birini sinab ko'ring.

PCB -ni tugatib, sinovdan o'tkazganingizdan so'ng, chindan ham quvonch boshlanadi - endi kubni qurish uchun.

6 -qadam: kubni qurish

Anod darajasidagi ulagichlaringizni tayyorlash - boshqa jig

Biz 8x8 bo'laklarni tenglikka lehimlashni boshlashdan oldin bizda yana bitta buyum tayyorlanishi kerak.

Biz bo'laklarni qo'shganda, gorizontal bo'laklarni birlashtiruvchi har bir bo'lakning tashqi tomoniga qavs qo'shishimiz kerak bo'ladi.

Biz barcha LED -larni halqali simlarga ulaganimizni hisobga olsak, hozir to'xtamaylik.

Anodli tirgaklarni qurish uchun:

• Relslar uchun ishlatilgan yog'ochning yana uzunligini oling va temir yo'lning o'rtasidan pastga chiziq torting.
• Bu chiziq bo'ylab 30 mm masofada 8 ta belgi qo'ying.
• 0,8 mm diametrli matkaplardan 8 tasini oling va yog'ochga burg'ulang, shunda burg'uni yog'ochda qoldiring, uning ustki qismi yuzasidan taxminan 10 mm chiqib turadi.
• Uzunlikdagi simni kesib oling va avvalgidek to'g'rilang.
• Simning bir uchini halqa hosil qiladigan birinchi burg'ulash uchiga o'rang, so'ngra simni har bir keyingi burg'ulash uchiga o'rab, uzunligi bo'ylab 8 ta halqa bilan tekis sim hosil qiling.

Bu biroz amaliyotni talab qiladi, lekin simni iloji boricha tekis qilib olish uchun barcha halqalarni hosil qilgandan keyin simni boshqarishga harakat qiling. Burg'ilash simlarini muloyimlik bilan ajrating va keyin uni to'liq to'g'rilashga harakat qiling.

Yakuniy kub uchun sizga har birida 8 ta halqa bo'lgan 16 ta uzunlikdagi sim kerak bo'ladi, lekin qurilish jarayonida har bir yangi bo'lakni qo'shni bilan qo'llab -quvvatlash uchun ikkita va uchta pastadir uzunligiga ega bo'lish qulay bo'ladi.

Oxir -oqibat biz kubni qura olamiz

Biz har bir bo'lakni tenglikka tenglashtirish va tushirish uchun tenglikni sirtdan ko'tarishimiz kerak bo'ladi. Men tenglikni har ikki tomonidagi kichik plastik qutilarga er -xotin ishlatardim.

Hozirgi cheklovli rezistorlarning joylashishini aniqlashda siz tanlagan bo'lakning yo'nalishini eslab, siz birinchi bo'lakni tenglikni teshiklariga bir chetiga tushirishingiz mumkin. Sizga eng uzoq teshiklardan boshlashingizni va o'zingizga harakat qilishni taklif qilaman.

Bu erda biz katodli simlarni burchak bilan kesishning afzalligini ko'ramiz. Bu sizga 24 ta katodli simlarning har birini alohida -alohida joylashtirish imkonini beradi.

Bo'lakni qo'llab -quvvatlash va uning vertikal joylashishini aniqlash uchun men anodli ulagichlarni yasash uchun ishlatilgan yog'och panjaradan foydalanardim va uni tenglikni bo'ylab LEDlarning birinchi to'plami ostiga qo'ydim. Bo'lak PCBga perpendikulyar va uchidan oxirigacha tekis bo'lishini ta'minlash uchun ishlatiladigan muhandislar kvadratidan foydalanib, endi siz katodli simlarni tenglikka lehimlashingiz mumkin.

Siz hozir bu bo'lakni sinab ko'rishingiz mumkin, lekin men dastlabki ikkita bo'lakni barqaror qilish uchun dastlabki ikkita bo'lakni PCBga qo'yib, ikkita bo'lak bo'ylab ikkita joyda qisqa 2 halqali anodli ulagichlardan foydalangan ma'qul. Birinchi ikkita sinovdan so'ng, har bir bo'lak navbat bilan qo'shilmasdan oldin navbat bilan tekshiriladi.

Bo'laklarni sinovdan o'tkazish

Anod drayverlari PCB tomonlarining birida joylashgan va PCBda teshiklar bor, biz oxir -oqibat har bir qatlamni o'z haydovchisiga ulaymiz. Hozircha biz ularni har bir bo'lakka o'z navbatida har bir qatlamga yopishtirish uchun bir nechta yog'och simlar va 8 ta mini -timsoh qisqichi bilan ishlatamiz.

PCB ga lehimlangan katodlar va simlar va qisqichlar yordamida drayverlarga ulangan anodlar yordamida biz PCBni yangi animatsiya bilan sinab ko'rish uchun ishlatilgan kodni o'zgartirib, bo'lakni sinab ko'rishimiz mumkin.

• Bir vaqtning o'zida har bir rangdagi bo'lakdagi barcha LEDlarni yoqish uchun oddiy animatsiya yozing (hammasi qizil, keyin yashil, keyin qizil, hammasi oq uchun). Siz bo'lak raqamini o'zgarmaydigan sifatida belgilashingiz mumkin, shuning uchun har bir bo'lakni navbat bilan sinab ko'rsangiz, buni o'zgartirishingiz mumkin.
• PCB va protsessorni quvvat manbaiga ulang va yoqing.
• Barcha LEDlarning barcha ranglarda yonishini tekshiring.

Bu erda men ko'rgan yagona kamchilik vertikal katodli simlardan birining quruq bo'g'imi edi.

Lehimlang va har bir bo'lakni navbat bilan tekshiring.

Deyarli bor edi. Biz kubga yana ikkita element qo'shishimiz kerak, endi biz 8 ta bo'lakni lehimlab, sinovdan o'tkazdik.

Anodli qatlam ulagichlari

Endi biz anod ulagichlarini siz ilgari tayyorlagan 8 ta halqa bilan ajratib olamiz.

Ikkala slaydda ham har bir bo'lakda bir xil qatlamni birlashtirgan bo'laklarga o'tkazing. Men eng yaqin LED katodli simdan taxminan 5 mm uzoqlashguncha menikini ko'chirdim. Barcha halqalarni lehimlashdan oldin ular tekis va tekis ko'rinishda ekanligiga ishonch hosil qiling va 8 ta anodli qatlamlarning har birini bir -biriga ulang.

Anod haydovchi ulagichlari

PCBdagi anod haydovchi teshiklaridan bo'laklarni sinash uchun ilgari ishlatilgan barcha simlarni olib tashlang va teshiklar lehimdan tozalanganligiga ishonch hosil qiling - lehim tayog'i bu erda sizning do'stingizdir.

PCBdagi 8 ta anodli drayverlarning har biri tenglikni alohida qatlamiga ulangan bo'lishi kerak. PCBdagi quvvat ulanishlariga eng yaqin bo'lgan anod drayveri eng past darajaga ulangan bo'lishi kerak, so'ngra asta -sekin tenglikni orqa tomoniga va 8 -qavatga qarab ishlang.

Kichkina to'g'ri burchakni tekislang va tekislang. Simning tekis va tekis ekanligiga ishonch hosil qiling, shunda u kubdagi boshqa simlarga tegmaydi, so'ng uni kubning anodli qatlamiga va tenglikka lehimlang.

Barcha 8 anodli haydovchilar uchun to'liq.

7 -qadam: Bu to'liq

Qurilish tugadi, siz tugatdingiz.

Tayyorgarlik, qurilish, sinovdan o'tib, siz bu ishni qildingiz.

• Quvvat manbasini PCB -ga ulang
• Protsessorni PCB -ga ulang.
• Quvvatni yoqing.
• Dasturiy ta'minotingizdagi animatsiyalarni yuklang yoki yoqing, protsessorga yuklang va o'z vazifasini bajarishiga ruxsat bering

Ish ochish

Siz bu soatlarni sarflaganingizdan so'ng, sarmoyangizni himoya qilishni xohlaysiz.

Biz bir nechta eman taxtalaridan va kichik qatlamdan yasalgan korpus yasadik va orqa tomoniga chizish o'rnatdik, u erda biz quvvat manbai va Arduino -ga kira olamiz, shuningdek USB -vilkasini korpusning orqa qismiga o'rnatib, qayta dasturlashni osonlashtiramiz..

Keyin biz buni acrylicdisplaycases.co.uk saytidagi akril quti bilan tugatdik. Juda yaxshi tavsiya qilingan.

Sizga

Endi fikringizni o'zgartirishingiz mumkin bo'lgan ikkita narsa bor:

• PCB -ni qo'llab -quvvatlash va quvvat manbai va protsessorni joylashtirish uchun qanday tayanch/qutini loyihalashtirmoqchisiz - men buni sizning tasavvuringizga qoldiraman.
• Kodni kiriting va o'zingizning animatsiyalaringizni loyihalash va yozishni boshlang. Kevin, Nik va SuperTech-IT sizni yo'lda boshlash uchun bu erda ajoyib ishlar qilishdi.

8 -qadam: Yakuniy mahsulot klipi amalda

Kevin va SuperTech-IT-ga animatsiyalar uchun minnatdorchiligimni bildiraman va shu kungacha men yaratgan bir nechta rasmlarim

9 -qadam: Animatsiya - ilonlar

Kevin Darraning kodidan foydalanib, baham ko'radigan o'z animatsiyalarimdan biri

Quyidagilarni bekor deb ayting

ilonlar (200); // Takrorlashlar

10 -qadam: Yivga kirgandan keyin

Akam bilan men hozir bittasini qurdik, uchinchisi ustida ishlayapmiz:-)

YANGILASH - Uchinchi kub endi tugallandi va biz uni eBay -da ikkita zaxira tenglikni platalari (va ko'rsatmalar) bilan birga sotmoqchi bo'lamiz.

Biz, asosan, keyingi loyihamiz - 16x16x16 RGB LEDli LED kubni ishlab chiqishni qo'llab -quvvatlash uchun PCBga ba'zi tuzatishlar kiritamiz.

11 -qadam: Mening Arduino Mega kodimning so'nggi versiyasi

Bu erda siz mening kodimning so'nggi versiyasini topasiz.

Bu asosan Kevin Darra tomonidan ishlab chiqilgan echimdan olingan, lekin men buni Arduino Mega -ga o'tkazdim va boshqa manbalardan animatsiyalarni qo'shdim yoki o'zimni ishlab chiqdim.

Arduino Mega pinlari:

• Mandal - pin 44
• Bo'sh - pin 45
• Ma'lumot - pin 51
• Soat - pin 52