4x4x4 Cube iliyoongozwa: Hatua 13 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Kwa nini ujenge mchemraba huu wa LED?

* Unapomaliza unaweza kuonyesha muundo mzuri na ngumu.

* Inakufanya ufikirie na utatue shida.

* Inafurahisha na kuridhisha kuona jinsi yote yanavyokuja pamoja.

* Ni mradi mdogo na unaoweza kudhibitiwa kwa mtu yeyote mpya kwa kuuza na elektroniki kujifunza, na bado ni kubwa ya kutosha kuonyesha mifumo ya kuvutia na ya kupendeza.

* Nambari ya arduino ni rahisi kudhibiti.

* Gharama ya chini kwa burudani ya hali ya juu na kiwango kikubwa ambacho utajifunza ikiwa wewe ni mpya kwa umeme.

Kwanza nitakuonyesha jinsi ya kutengeneza mchemraba huu wa haraka wa 4x4x4 unaohitaji masaa machache tu ya kazi ili usanidi (mara tu utengeneze jigs) lakini pia ni muundo thabiti. Nitajitahidi kuelezea kila mtu ili kila mtu aelewe chaguzi zangu za muundo. Mwishowe nitaelezea jinsi ya kupanga muundo mpya kwa njia 2 tofauti.

Vifaa

Sehemu:

1. Bodi ya protoksi ya 10cm * 15cm - 1x $ 2 ea
2. sn74hc595n - 2x $ 0.57 ea
3. Vipinga 120 ohm - 16x $ 0.04 ea (Thamani inategemea mwonekano wako wa LED tazama hatua ya 7)
4. Vipinga vya 10k ohm - 4x $ 0.10 ea
5. Fqp20n06l N kituo MOSFETS - 4x $ 0.95 ea
6. Arduino nano v3 - 1x $ 22 ea
7. Jack ya 5.5 mm dc - 1x hiari $ 0.35 ea
8. Waya ya shaba ya bati 20 AWG - 15ft $ 0.12 / ft
9. Kamba ya Ribbon conductor 40 au waya nyingine ndogo ya kupima (AWG) - chini ya 1ft $ 2.3 / ft
10. Plywood 5mm 6 ", 12" - 1 x $ 2 ea
11. solder.8mm - 1x $ 10.89 ea
12. 1 "x 6" x 4 'bodi - 6 "$ 8.39 ea
13. LED zilizoenezwa 5mm - kitita cha $ 64
14. Kofia ya kauri ya 100nf - 2x $ 0.25 ea

Gharama inayokadiriwa kwa kila mchemraba: $ 40 (ikiwa sehemu zinunuliwa kwa wingi gharama kwa kila moja itashuka sana)

Zana:

1. Koleo sindano x2
2. Wakataji wa kuvuta au wakataji wa Upande
3. Chuma cha kulehemu
4. Vipande vya waya
5. Jedwali liliona
6. Drill (Bonyeza vyombo vya habari)
7. Hacksaw au bendi ya kuona
8. Kompyuta kwa programu

Hatua ya 1: Jig ya Kwanza **

Jig ya kwanza ina 2) biti za kuchimba za 0.8mm, bodi ya prototyping, na shimo la 5mm kwa LED. Anza kwa kuchukua bodi yako ya prototyping (angalau 2cm upana na 2.54mm (0.1 ") katikati ya mashimo) weka alama kwenye kitone cha kwanza kwenye moja ya kingo za bodi. Halafu kwa mstari ulionyooka fanya alama nyingine baada ya kusonga juu mashimo mengine 3. Kisha weka alama kwenye nukta ambayo ni mashimo 2 zaidi juu (angalia picha # 1). Halafu katikati unachimba shimo la shimo la 5mm nilitumia kidogo ya inchi 13/64 na ilifanya kazi vizuri. Ni bora ikiwa tumia bits ndogo na fanya njia yako hadi inchi 13/64 ili kuhakikisha kuwa imejikita kabisa kwenye shimo ikiwa sio mchemraba mzima utazimwa. Kisha kwenye alama ya nje tumia bits 0.8mm kupanua kidogo Hakikisha kuwa mashimo yote ni sawa na ubao wa prototyping ikiwa inapatikana tumia vyombo vya habari vya kuchimba lakini kuchimba mkono kutafanya kazi. Kata 3) 1 "mraba Ni rahisi kutumia msumeno wa bendi lakini msumeno wa mkono utafanya kazi pia. Kwa gundi ya elmer tengeneza kijiti kidogo cha kuni na kingo zote zikipangwa. Mwishowe gundi kwenye bodi ya prototyping inganisha yote pamoja na subiri. Mara tu kila kitu kikiwa kavu re-drill kila kitu ili mashimo kwenye bodi ya prototyping ipite kupitia msaada wa kuni. Weka vipande 0.8mm kwenye shimo ambalo lilifanywa pembeni. Ikiwa kila kitu kilifanywa kwa usahihi inapaswa kuonekana kama picha # 2.

** Jigs zilizoonyeshwa zimeundwa kutengeneza mchemraba wa 8 * 8 * 8 kwa hivyo wamezidiwa kidogo. Jig yako itakuwa ndogo. Jigs hizi zinatokana na muundo wa Steve Manley kwa mchemraba wake wa 8 * 8 * 8 RGB LED. Inaonekana na inafanya kazi nzuri. Napenda kupendekeza kuangalia video zake.

kituo chake cha you-tube

Hatua ya 2: Jig ya Pili **

Jig ya pili imetengenezwa na plywood ya 5mm. Anza kwa kuashiria na kukata vipande 3 ambavyo ni 4 "kwa 2" kwa hili nilitumia msumeno wa bendi lakini mkono wa mkono pia utafanya kazi. Kwenye moja ya vipande kwenye 1 "upande wa 2" pande zote mbili na chora mstari kati ya hizo mbili. Kwenye "upande wa 4 nenda kwa 1/2" kwenye laini iliyotengenezwa hapo awali alama inayofuata inapaswa kuwa 1 "kutoka kwa ile ya sasa endelea hadi ufike mwisho wa bodi. Vipande vingine viwili vinapaswa kushikamana na kushikamana pamoja na gundi ya elmer Mara tu gundi ikikauka chukua sehemu yote iliyotiwa alama na sehemu iliyofunikwa inganisha uziunganishe pamoja. Toboa mashimo 5mm (13/64) kwa kuwa mistari ilivuka ubaoni. Hatua ya mwisho ni kutengeneza gundi pamoja mashimo ya kipande kubwa nilienda na 1/4 ".

Hatua ya 3: Jig ya Tatu **

Jig ya tatu imetengenezwa kutoka kwa kipande cha 1 "x 6". Kwanza kata bodi chini ya sehemu inayoweza kudhibitiwa zaidi ya urefu wa "5. Mara tu hii itakapofanyika unaweza kuipeleka kwenye meza iliyokatwa ili kukata miti kwa karibu 1/4 kwa kina mwelekeo wowote utafanya kazi. Wanapaswa kuwa na nafasi ya Kituo cha inchi 1 katikati ya shamba. Kerf (yanayopangwa na blade ya msumeno) inapaswa kuwa 0.1 "pana. Anza kwa kukata inchi ya kwanza inayopangwa kutoka pembeni ya ubao. Kisha funga msumeno na songa uzio juu ya 1 "rudia mchakato huu hadi uwe na nafasi 4 zilizokatwa kwenye bodi yako. Jig inapaswa kuonekana kama picha hapo juu.

Hatua ya 4: Kutumia Jig ya Kwanza

Hii ndio sehemu ya kupendeza zaidi ya ujenzi unaopinda kwa mwongozo wote wa LED. Sababu unayotaka kutumia jig hii ni kupata ujenzi thabiti ambao unaonekana mzuri. Chukua jig yako ya kwanza kuinama cathode (risasi fupi angalia picha 2) hadi karibu (0.2 ) kuchimba visima, kisha uizungunze kidogo na kulegeza. Chukua anode na uinamishe karibu na kitanzi cha pili na kulegeza. Kata ziada ongoza na wakataji wa kuvuta / wakataji wa pembeni na uondoe LED. Tandaza anode na cathode zote mbili. Pindisha cathode digrii 90 ili iwe chini (angalia picha 3) endelea na mchakato mara 63 zaidi.

Kumbuka: Mara nyingi inasaidia kuwa na koleo ndogo za pua za sindano ili kuinama risasi karibu na vipande vya kuchimba visima.

Hatua ya 5: Kutumia Jig ya Pili

Kabla ya kutumia jig hii tunahitaji kunyoosha na kukata waya yetu ya shaba iliyowekwa kwenye 20 gau (awg). Kwanza kata angalau sehemu 36 za "waya ni bora ikiwa utafanya sehemu 4 zaidi kwa sababu inafanya ulinganifu wa mchemraba (kumbuka: inasaidia kusaidia kunyoosha sehemu kubwa za waya kabla ya kuikata kwa urefu lakini njia yoyote ingefanya kazi Kwa kunyoosha waya chukua koleo mbili tu na uvute kutoka kila mwisho ukinyoosha waya kidogo. Njia hii ni ngumu kwa hivyo ikiwa una makamu unaweza kubana waya kwenye makamu na kuvuta kutoka hapo na utapata bora zaidi matokeo rahisi. Mara tu ukiwa umeweka waya wote mahali pa 4 LED kwenye jig # 2 (tazama picha # 2) cathode inapaswa kuwa inakabiliwa na wewe. Weka moja ya sehemu "4 za waya kupitia sefa ya loath (inashauriwa ujaribu LED zote kabla ya kutengenezea). Mara tu unapouza LED zote inua sehemu ya juu na bonyeza kwenye jig ili ncha zilizozungukwa za LED kwenye uso gorofa. Safu ya LED inapaswa kutokea. Sasa fanya mchakato huu mara 16 zaidi.

Hatua ya 6: Kutumia Jig ya Tatu

Sasa kwa kuwa una safu zako zote 16 za LED zimefanyika ni wakati wa kutumia jig ya mwisho. Chukua vipande 4 vya LED na uweke waya wa kiunga cha chuma chini kwenye moja ya nafasi ili kuhakikisha kuwa mashimo yote kutoka sehemu tofauti yanajipanga. Ingiza sehemu yako moja ya waya kutoka chini hadi kwenye mashimo yaliyobaki ya safu hiyo. Hakikisha kuwa ni mraba kisha inaunganisha viunganisho vyote 16 na endelea kufanya zingine 3.

Hatua ya 7: Elektroniki

Jambo la kwanza unahitaji kufanya ni kuhesabu vipinga 16 ambavyo vinahitajika kwa mchemraba kufanya kazi. Hii inaweza kufanywa kupitia kikokotoo au fomula hii Upinzani = (chanzo cha voltage - voltage ya LED) / sasa iliyoongozwa. Shida pekee ni kwamba mara nyingi muuzaji haitoi maadili yanayohitajika. Ikiwa unatumia kiunga kilichotolewa kwa kit cha LED ambacho nimepata, taa za njano zinahitaji 120 ohm kwa sababu ni 2v na kwa bluu 75 ohm 3v. Ikiwa hautaki kuwa na wasiwasi juu ya hii unaweza kutumia tu ohm 220 iliyotolewa kwenye kit lazima wafanye kazi vizuri lakini mchemraba wako utakuwa hafifu wakati mwingine manjano yanaweza kupunguka (rangi angavu niliyoipata kutoka kwa kit hiki ni bluu, ukiondoa nyeupe ambazo hazijasambazwa).

Hatua ya 8: Elektroniki

Kwa hivyo sasa una chaguo 2 unaweza kwenda chini ya skimu chini / unda mpangilio wako mwenyewe ukitumia picha kusaidia katika mpangilio mzuri, kuagiza PCB ya kawaida kwa kutumia faili ya Gerber iliyopatikana hapa chini (nzuri ikiwa unafanya kadhaa).

PCB na mpango -

Hatua ya 9: Kuunganisha Mchemraba kwenye Bodi ya Prototyping

Sasa kwa kuwa umeme umeunganishwa pamoja unahitaji kuchukua sehemu 4 za wima ulizotengeneza mapema. Weka sehemu moja kwa moja kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya kwanza kwa kuhakikisha kuwa ni mraba na ubao wa prototyping. Ongeza nyingine na mashimo 9 kati ya kumaliza kwa kuongeza 2 ya mwisho kwa njia ile ile.

Hatua ya 10: Kuunganisha Tabaka

Ifuatayo unahitaji kuungana na tabaka za kawaida za cathode chukua kipande cha waya ambacho kimenyooshwa na kuiweka kwenye kipande cha waya wa kawaida wa cathode ambayo imejifunga tengeneza pamoja ya solder katika kila makutano. Unahitaji kufanya angalau 4 lakini unaweza kugundua kuwa nilifanya hivi pande zote mbili ili kufanya mchemraba uonekane ulinganifu. Baada ya kumaliza unganisho la safu unahitaji kuongeza waya kutoka kwa bodi ya prototyping hadi kwenye tabaka za mchemraba. Hii inaweza kufanywa kwa kuchukua sehemu iliyonyooka ya waya ambayo ina bend ya digrii 90 kwenye ile inayoshikilia karibu 1/2 . Shikilia mwisho mrefu wa waya karibu na unataka kuunganisha kwenye safu ya kwanza kwa safu rudia wakati unahamisha shimo na kwenda kwenye safu inayofuata. Ukishamaliza unganisho zote nne za safu tembea kwa hatua inayofuata.

Hatua ya 11: Bits za Mwisho za Wiring

Sehemu inayofuata ni kuunganisha mifereji ya MOSFET kwenye tabaka tazama picha ya kwanza. Mara baada ya hayo fanya unganisha matokeo ya rejista za kuhama kwa nguzo za mchemraba. Angalia mpango kwa maelezo zaidi.

Hatua ya 12: Kupanga Mchemraba wako

Una chaguzi 3 za kuweka msimbo wa mchemraba tumia nambari zilizopewa, tumia arduino, au tumia arduino na chatu kufikia uzoefu rahisi wa usimbuaji. Nitaenda kuelezea tu ni arduino na chatu kwa sababu ni rahisi kutumia lakini utahitaji uzoefu kidogo tu na arduino / muundo wa lugha. Anza kwa kupakua viungo vyote ili kuanza na programu ya arduino na kuishia na maktaba ya tkinter ya chatu. Namna mhariri wa chatu anavyofanya kazi inajielezea mwenyewe endesha nambari ya chatu chini chini. Unapobonyeza kitufe cha kuokoa ganda la chatu litatema kaiti za binary ambazo utahitaji kubandika kwenye safu ya arduino inayosema slaidi. Kisha utahitaji kuongeza ucheleweshaji katika safu ya arduino ambayo inasema kuchelewesha_kupanga idadi ya slaidi ambazo unazo ni idadi ya ucheleweshaji unayohitaji. Idadi kubwa ya slaidi ambazo unaweza kutumia ni 150 kwa sababu ya kumbukumbu ya arduino nano inaonekana kama nyingi lakini unapoanza kufanya tafsiri za kielelezo hula haraka nambari hiyo.

Nambari ziko kwenye vikundi vya 3 kwa sababu sikuweza kuzipakua kama faili moja isipokuwa faili ya chatu.

vikundi vya faili (faili zote kwenye kikundi lazima ziwekwe kwenye folda moja ili ifanye kazi vizuri)

arduino ngumu iliyosimbwa (wazi_yote, led_cube_4x4x4, onyesho_pattern)

faili zilizo na maandishi ya arduino byte (wazi, rahisi_programing_v2, onyesha_pattern)

python gui (4x4x4 code generator V2)

www.arduino.cc/en/main/software

www.python.org/downloads/

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

Hatua ya 13: Imefanywa

Kwa wakati huu unapaswa kuonyesha angalau mifumo michache kwenye mchemraba wako na tunatumai kila kitu kilikwenda sawa.

Ikiwa una maswali yoyote uliza hapa chini kwenye maoni.