Cube ya LED 4x4x4: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:55

Onyesho la kushangaza la 3 la mwelekeo wa LED. LED 64 hufanya mchemraba huu 4 kwa 4 kwa 4, inayodhibitiwa na Mdhibiti mdogo wa Atmel Atmega16. Kila LED inaweza kushughulikiwa kibinafsi katika programu, ikiiwezesha kuonyesha michoro za kushangaza za 3d! Mchemraba wa LED wa 8x8x8 sasa unapatikana, kwa mahitaji maarufu:

Hatua ya 1: Unachohitaji

Kwanza kabisa, unahitaji muda kidogo ili kuunganishwa pamoja na leds 64;) Orodha ya maarifa:

• Ujuzi wa kimsingi wa umeme na uuzaji
• Jua jinsi ya kupanga microcontroller ya AVR - sitashughulikia hii kwa hii inayoweza kufundishwa.

Orodha ya vitu:

• Kitabu cha ulinzi. Aina na miduara ya shaba.
• Mdhibiti mdogo wa Atmel AVR Atmega16
• Programu ya kupanga Atmega16
• Tamaa 64
• Vipindi 2 vya hadhi. Nilitumia nyekundu na kijani. (hiari)
• Chip ya Max232 rs-232, au sawa.
• Vipinga 16 vya risasi. (100-400ohms) itarudi kwa hii.
• 2x kupinga 470 ohm. kwa vipindi vya hadhi
• Kipinzani cha 1x 10k
• Mpinzani wa 4x 2.2k
• 4x NPN transistor BC338 (au transistor nyingine inayoweza kubadili 250-ish mA)
• 1x 10uF capacitor
• 1x 1000uF capacitor
• 6x 0.1uF kauri capacitor
• 2x 22pF kauri capacitor
• 1x kioo 14.7456 MHz
• Kitufe cha kugusa cha 2x
• hiari ya pwr switch
• kontakt kwa nguvu 12v
• kontakt hiari ya nguvu 5v

Hatua ya 2: Multiplexing

Jinsi ya kudhibiti LEDs 64 bila kutumia waya 64 za kibinafsi? Multiplexing!

Kuendesha waya kwa anode ya kila iliyoongozwa itakuwa wazi kuwa haiwezekani, na ingeonekana kuwa mbaya sana. Njia moja ya kuzunguka hii, ni kugawanya mchemraba katika tabaka 4 za 16x16 za LED. LED zote zilizokaa katika safu wima zinashiriki anode ya kawaida (+). Taa zote zilizo kwenye safu ya usawa zinashiriki cathode ya kawaida (-). Sasa ikiwa ninataka kuwasha LED kwenye kona ya juu kushoto nyuma (0, 0, 3), ninatoa tu GND (-) kwa safu ya juu, na VCC (+) kwa safu kwenye kona ya kushoto. Ikiwa ninataka tu kuangaza moja iliyoongozwa kwa wakati mmoja, au tu taa zaidi ya safu moja kwa wakati mmoja.. hii inafanya kazi vizuri. Walakini, ikiwa pia ninataka kuwasha kona ya chini kulia mbele (3, 3, 0), nina shida. Wakati ninasambaza GND kwa safu ya chini na VCC kwenye safu ya mbele kushoto, pia nitawasha juu kulia iliyoongozwa mbele (3, 3, 3), na kushoto ya kushoto nyuma (0, 0, 0). Athari hii ya kupumua haiwezekani kufanyakazi bila kuongeza waya 64 za kibinafsi. Njia ya kufanya kazi kuzunguka ni kuwasha safu moja tu kwa wakati, lakini fanya haraka sana kwamba jicho halitambui kuwa safu moja tu imewashwa wakati wowote. Hii inategemea jambo linaloitwa Uvumilivu wa maono. Kila safu ni picha ya 4x4 (16). Ikiwa tunaangaza picha 4 zilizoongozwa moja kwa moja, haraka sana, tunapata picha ya 4x4x4 3d!

Hatua ya 3: Kufanya Mchemraba, Kiolezo

Kuunganisha gridi za 4x4 za taa za bure zinaweza kuonekana kuwa mbaya! Kupata gridi 4 kamili za 4x4 za LED, tunatumia templeti kuzishikilia. Nilitaka kufanya mchemraba iwe rahisi iwezekanavyo, kwa hivyo nilichagua kutumia LED miguu mwenyewe iwezekanavyo. Umbali kati ya mistari kwenye gridi ya taifa uliamuliwa na urefu wa miguu ya LED. Niligundua kuwa 25mm (karibu inchi) ilikuwa umbali bora kati ya kila iliyoongozwa (kati ya katikati ya kila iliyoongozwa ambayo ni!) Kuwezesha kuuza bila kuongeza au kukata waya.

• Pata kipande cha kuni kikubwa cha kutosha kutengeneza gridi ya 4x4 ya 2, 5cm juu.
• Chora gridi ya 4x4 ya mistari.
• Tengeneza meno katika makutano yote na ngumi ya katikati.
• Pata kisima ambacho hufanya mashimo kuwa madogo ya kutosha ili iliyoongozwa ikae sawa, na kubwa kwa kutosha ili iliyoongozwa itolewe kwa urahisi (bila kupiga waya..).
• Piga mashimo 16.
• Kiolezo chako cha ledcube kimefanywa.

Hatua ya 4: Kufanya Mchemraba, Solder Tabaka

Tunatengeneza mchemraba katika tabaka 4 za vichwa 4x4, kisha tukaunganisha pamoja.

• Weka taa za LED nyuma na kando upande mmoja, na uziunganishe pamoja
• Ingiza safu nyingine ya LED na kuziunganisha pamoja. Fanya safu moja kwa wakati kuondoka mahali kwa chuma cha kutengeneza!
• Rudia hatua iliyo hapo juu mara 2 zaidi.
• ongeza bracing msalaba mbele ambapo safu zilizoongozwa hazijaunganishwa.
• Rudia mara 4.

Hatua ya 5: Kufanya Mchemraba, Kuunganisha Tabaka

Sasa kwa kuwa tuna tabaka hizo 4, tunachohitajika kufanya ni kuziunganisha pamoja.

Weka safu moja nyuma kwenye templeti. Hii itakuwa safu ya juu, kwa hivyo chagua iliyo nzuri zaidi:) Weka safu nyingine juu, na upatanishe moja ya pembe haswa 25mm (au umbali wowote uliotumia kwenye gridi yako) juu ya safu ya kwanza. Huu ndio umbali kati ya waya za cathode. Shikilia kona mahali kwa mkono wa kusaidia na suuza anode ya kona ya safu ya kwanza hadi anode ya kona ya safu ya pili. Fanya hivi kwa pembe zote. Angalia ikiwa safu zimewekwa sawa katika vipimo vyote. Ikiwa sio bend kidogo kurekebisha. Au rejareja tena ya umbali wa urefu ambao umezimwa. Wakati zimepangiliwa kikamilifu, kaa anode 12 zilizobaki pamoja. Rudia mara 3.

Hatua ya 6: Kuchagua Maadili ya Resistor

Kuna mambo mawili ya kuzingatia wakati unapochagua thamani ya kupinga kwa uongozi wako.

1) LEDs 2) AVR AVR ina kiwango cha juu cha pamoja cha sasa cha 200 mA. Hii inatupa 12mA kufanya kazi na kila LED. Hutaki pia kuzidi upeo wa sasa viongo vyako vimepimwa. Nilitumia vipinga 220 ohm kwenye mchemraba wangu. Hii ilinipa karibu 12mA kwa kila kuongozwa.

Hatua ya 7: Mdhibiti

Mizunguko inayodhibiti mchemraba ulioongozwa imeelezewa kwenye picha ya skimu.

Kiolesura cha RS-232 ni cha hiari. na inaweza kuachwa. Hiyo ni IC2 na vifaa vyote vilivyounganishwa nayo. Vifaa vya baadaye vitawezesha mawasiliano ya PC.. Anza kwa kuweka vifaa vyote kwenye bodi yako ya mzunguko kwa mpangilio unaowezesha vifaa vyote kuungana na idadi ndogo ya waya. Ikiwa kila kitu kinafaa, solder mzunguko. Sitatoa maagizo zaidi juu ya hili, kwani mzunguko labda utaonekana tofauti sana kutoka kwa mchemraba hadi mchemraba, kulingana na saizi ya bodi ya mzunguko nk. hatua.

Hatua ya 8: Funga Mchemraba

Picha zinaelezea hii vizuri kuliko maneno. Tafadhali angalia picha.

Hatua ya 9: Kusanya na Programu

Sasa una mchemraba ulioongozwa. Ili kuitumia, inahitaji programu fulani. Nimetengeneza dereva kwa kutoa nafasi ya data 3d kwenye mchemraba, na inafanya kazi kuonyesha athari nzuri za kuona kwenye mchemraba. Unaweza kutumia nambari yangu, andika yako mwenyewe au ujaze nambari yangu na fanya athari zaidi. Kama utafanya athari zako mwenyewe, tafadhali nitumie nambari hiyo. Nina hamu ya kuona nini nyinyi mnafanya! Ili kukusanya programu. Fungua tu amri ya kuingiza amri, ingiza saraka na chanzo cha maandishi "fanya" kwenye laini ya amri. Kama unataka kutumia ATMega32 badala ya ATMega16, badilisha tu mipangilio ya mcu kwenye Makefile na ujirudishe (fanya aina). Ikiwa unatumia m32 na usifanye hatua hii, mchemraba hautaanza vizuri (taa nyekundu na kijani zitaendelea kupepesa milele). Sasa unapaswa kuwa na faili inayoitwa main.hex katika saraka ya chanzo. itakuonyesha jinsi ya kuingiza nambari hiyo kwenye mchemraba wako.

Hatua ya 10: Panga Mdhibiti Mdogo

Ikiwa unapata shida na kasi na / au zingine za LED haziwaki. Tafadhali soma hatua hii kwa uangalifu. Kuandaa mpango mdogo, ninatumia avrdude na programu ya USBTinyISP.

• https://savannah.nongnu.org/projects/avrdude/
• https://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/
• https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=16

Mifano yangu itakuwa kwenye mfumo wa Ubuntu Linux. Utaratibu unapaswa kufanana sana kwenye Windows, lakini siwezi kukusaidia na hiyo. Ikiwa unatumia programu nyingine, soma mwongozo wa programu hiyo na avrdude. Kwanza, hebu tuone ikiwa tunaweza kuwasiliana na AVR. Unganisha programu kwa mchemraba wako na kompyuta yako. Amri ni "avrdude -c usbtiny -p m16 ", ambapo -c inataja programu, na -p mfano wa AVR. Unaweza kuona pato kwenye picha zilizo hapa chini. Sasa, pakia firmware: "avrdude -c usbtiny -p m16 -U flash: w: main.hex" Kufikia sasa, mchemraba unapaswa kuanza upya na kuanza kufanya vitu. Itakuwa ikiendesha saa 1mhz (polepole sana) ikitumia oscillator ya ndani. Na zingine hazitafanya kazi, kwa sababu bandari zingine za GPIO hutumiwa kwa JTAG kwa chaguo-msingi. Ili kuwezesha oscillator ya nje na kuzima JTAG, tunahitaji kupanga kauri za fuse: endesha "avrdude -c usbtiny -p m16 -U lfuse: w: 0xef: m "na" avrdude -c usbtiny -p m16 -U hfuse: w: 0xc9: m "Kuwa mwangalifu unapofanya hatua hii! Ukikosea, unaweza kuharibu mdhibiti wako kabisa! Ikiwa unatumia mdhibiti mwingine mdogo kuliko ATMega16, hakikisha kusoma data yote kwa uangalifu kabla ya kubadilisha kaiti za fyuzi! Baada ya kuandika kaiti sahihi za fyuzi, mchemraba unapaswa kuwasha upya na kuanza kufanya kazi kwa kasi ya kawaida na risasi zote. D

Hatua ya 11: Nenda Kubwa - 8x8x8

Baada ya kutengeneza mchemraba mzuri sana wa 4x4x4, nimefanya pia mchemraba mkubwa wa 8x8x8. Nitafanya kufundisha kwa huyo wakati nina wakati. Wakati huo huo, angalia picha:-)

Unaweza kupata toleo la 8x8x8 hapa: https://www.instructables.com/id/Led-Cube-8x8x8/ Tafadhali pima kiwango hiki ikiwa unaipenda!:)