4x4x4 Led Cube: 13 Кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Эмне үчүн бул LED кубун куруу керек?

* Аяктагандан кийин сиз кооз жана татаал үлгүнү көрсөтө аласыз.

* Бул ойлонууга жана көйгөйдү чечүүгө түрткү берет.

* Мунун баары канчалык жакшы чогулганын көрүү кызыктуу жана канааттандырарлык.

* Бул кичинекей жана башкарылуучу проект, ал эми ширетүү жана электрониканы жаңы үйрөнгөндөр үчүн жана дагы эле көздүн жоосун алган жана таасирдүү үлгүлөрдү көрсөтүү үчүн чоң.

* Arduino кодун башкаруу оңой.

* Жогорку оюн -зооктун салыштырмалуу арзан баасы жана сиз электроникада жаңы болсоңуз, үйрөнө турган чоң сумма.

Биринчиден, мен муну кантип орнотуу үчүн бир нече саат иштөөнү талап кылган 4x4x4 жетектүү кубду кантип жасоону көрсөтөм (бир жолу приборлорду жасасаң), бирок ошондой эле бекем дизайн. Баары менин дизайн тандоолорумду түшүнүшү үчүн колумдан келишинче түшүндүрүүгө аракет кылам. Акырында мен жаңы үлгүлөрдү 2 башкача кантип программалоону түшүндүрөм.

Жабдуулар

Бөлүктөр:

1. 10см * 15см прототипдөөчү такта - 1x $ 2 ea
2. sn74hc595n - 2x $ 0.57 ea
3. 120 Ом резисторлору - 16x $ 0.04 ea (Мааниси сиздин LED көз каранды 7 -кадамды караңыз)
4. 10k ohm каршылыгы - 4x $ 0.10 ea
5. Fqp20n06l N каналы MOSFETS - 4x $ 0.95 ea
6. Arduino nano v3 - 1x 22 доллар
7. 5.5 мм dc jack - 1x милдеттүү эмес $ 0.35 ea
8. Калай жез зым 20 AWG - 15ft $ 0.12/фут
9. Лента кабели 40 дирижер же башка кичине өлчөөчү (AWG) зым - 1ft $ 2.3/ft кем
10. 5 мм фанера 6 ", 12" - 1 x $ 2 ea
11. solder.8mm - 1x $ 10.89 ea
12. 1 "x 6" x 4 'тактасы - 6 "$ 8.39 ea
13. 5мм жайылган LED - 64 $ 15 комплект
14. 100nf керамикалык капкак - 2x $ 0.25 ea

Бир кубдун болжолдуу баасы: $ 40 (эгер тетиктер дүңүнөн сатылып алынса, анын баасы кыйла төмөндөйт)

Куралдар:

1. Ийнелердин кычкачтары x2
2. Агынды кескичтер же каптал кескичтер
3. Кандооч
4. Сым тазалагычтар
5. Таблица көрдү
6. Бургулоо (Бургулоочу пресс сунушталат)
7. Hacksaw же группа араа
8. Программалоо үчүн компьютер

1 -кадам: Биринчи Жиг **

Биринчи джигит 2) 0.8мм бургулоочу биттерден, прототипдөө тактасынан жана LED үчүн 5мм тешиктен турат. Прототипдөөчү тактаңызды алуу менен баштаңыз (туурасы кеминде 2 см жана тешиктердин ортосуна 2,54 мм (0,1 дюймдук) аралыкты тактанын бир четине белгилеңиз. Андан кийин түз сызыкта жылдыргандан кийин башка белгини белгилеңиз. Дагы 3 тешикти көтөрүңүз. Андан кийин 2 тешик болгон чекитти белгилеңиз (No1 сүрөттү караңыз). Андан кийин борбордо 5 мм тешик бургулаңыз, мен 13/64 дюймдук битти колдондум жана ал жакшы иштеди. кичине биттерди колдонуңуз жана 13/64 дюймга чейин иштеңиз, эгерде анын кубугу толугу менен өчүрүлбөсө, анда ал тешиктин так ортосунда жайгашканына ынануу үчүн, андан кийин тышкы белгилөөдө 0,8 мм битти колдонуп, Бардык тешиктер прототипдөөчү тактага перпендикуляр экенин текшериңиз, эгерде бургулоочу прессти колдонсоңуз, бирок кол менен бургулоо иштейт. 3) 1 дюймдук квадраттарды кескиле. Тиштүү араны колдонуу эң оңой, бирок кол ара дагы иштейт. Элмердин клейи менен кичинекей жыгач стек жасаңыз, анын четтери бири -бири менен тизилишет. Акыры, аны прототипдөө тактасына жабыштырып, бардыгын бириктирип, күтө туруңуз. Баары кургак болгондон кийин, бардыгын кайра бургулаңыз, ошондо прототипдөө тактасындагы тешиктер жыгачтын аркасынан өтөт. 0.8мм битти четине жасалган тешикке салыңыз. Эгерде баары туура жасалган болсо, анда ал 2 -сүрөттө көрүнүшү керек.

** Сүрөттөгү жигиттер 8*8*8 LED кубун жасоо үчүн иштелип чыккан, андыктан алар бир аз чоңураак. Жигитиниз кичирээк болот. Бул жигиттер Стив Манлинин 8*8*8 RGB LED кубуна арналган дизайнына негизделген. Бул көрүнөт жана сонун иштейт. Мен анын видеолорун карап көрүүнү сунуштайт элем.

анын you-tube каналы

2 -кадам: Экинчи Жиг **

Экинчи джигит 5мм фанерадан жасалган. 4 "2" болгон 3 даананы белгилөө жана кесүү менен баштаңыз, мен бул үчүн тилкелүү арааны колдондум, бирок кол ара дагы иштейт. Бөлүктөрдүн биринин эки жагына 1 "2" жагын белгилеп, экөөнүн ортосуна сызык чийиңиз. Мурда жасалган сызыктын 4 "капталында 1/2" кетет, кийинки белги учурдагы белгинин 1 "болушу керек, тактанын аягына жеткенге чейин улантыңыз. Калган эки бөлүк тегизделип, эльмер клейи менен жабыштырылышы керек. Клей кургатылган соң, белгиленген бөлүктү да, жабыштырылган бөлүктү да тегиздеп бириктиргиле. 5 мм (13/64) тешиктерди бургулап, сызыктар тактада кесилишти. Акыркы кадам - жабыштырылган бөлүктүн тешиктерин жасоо чоңураак мен 1/4 "менен бардым.

3 -кадам: Үчүнчү Жиг **

Үчүнчү jig 1 "x 6" кесиминен жасалат. Алгач тактаны болжол менен 5 дюймга жакын башкаруучу бөлүккө бөлүңүз. Муну бүтүргөндөн кийин, аны столдун арасына алып барып, тоолорду 1/4 тереңдикте кесүү үчүн каалаган багыт иштейт. Алардын аралыгы болушу керек 1 дюймдук борбор тоолордун ортосуна чейин. Керф (араа тилкеси менен жасалган оюк) туурасы 0,1 "болушу керек. Тактайдын четинен биринчи оюк дюймду кесүү менен баштаңыз. Андан кийин арааны өчүрүп, тосмону 1 "үстүнөн жылдырыңыз, бул процессти тактаңыздын ичине 4 оюк салынганга чейин кайталаңыз. Жигит жогорудагы сүрөттө окшош болушу керек.

4 -кадам: Биринчи Жиганы колдонуу

Бул светодиоддун бардык учтарын ийилген курулуштун эң монотондуу бөлүгү. Бул джигди колдонууну каалаганыңыздын себеби - бул сонун көрүнгөн бышык конструкцияны алуу. Биринчи джигиңизди катодту бүктөңүз (кыска коргошун 2 -сүрөттү караңыз) жакыныраак бургулоочу битке чейин (0,2 дюйм), андан кийин аны битке ороп, бошоңдотуңуз. Анодду алып, экинчи битти ийип, бошоңдотуңуз. Анодду да, катодту да тегиздеңиз. Катодду ылдый каратып 90 градуска буруңуз (3 -сүрөттү караңыз), процессти дагы 63 жолу улантыңыз.

Эскертүү: Бургулоонун тегерегиндеги учтарды ийилтүү үчүн кичинекей ийне мурундуу кычкачтын болушу көп учурда пайдалуу.

5 -кадам: Экинчи Жиганы колдонуу

Бул джигди колдонордон мурун биз 20 калибрлүү (awg) калай жез зымын түздөп, кесишибиз керек. Адегенде кеминде 36 4 дюймдук зымдарды кесип койсоңуз жакшы болот, эгер сиз дагы 4 бөлүм жасасаңыз жакшы болот, анткени ал кубду симметриялуу кылат (эскертүү: зымдын чоң бөлүктөрүн узартканга чейин түздөө пайдалуу, бирок эки жол тең иштейт) Зымды тууралоо үчүн жөн эле эки кычкачты алып, ар бир четинен зымды бир аз созуп алыңыз. Бул ыкма кыйын, эгер сизде вице бар болсо, анда зымды пресстин ичине кысып, ошол жерден тартып алыңыз, ошондо сиз алда канча жакшы болосуз Натыйжалар оңой. Бардык зым даярдалгандан кийин #2 диодго 4 светодиодду коюңуз (№2 сүрөттү караңыз), катод сизден алыс каралышы керек. Зымдын 4 дюймдук бөлүктөрүнүн бирин катод илмектери аркылуу 4 түйүндү кошуп коюңуз (сиз светодиод алдында бардык LED ди сынап көрүү сунушталат). Сиз бардык светодиоддорду кошкондон кийин, үстүнкү бөлүктү көтөрүп, тегиз бетиндеги диоддордун тегеректелген учтары үчүн джигени басыңыз. LED диапазону чыгып кетиши керек. Эми бул процессти дагы 16 жолу жасаңыз.

6 -кадам: Үчүнчү Жиганы колдонуу

Эми сизде LED диоддоруңуздун 16 катары бүткөндөн кийин, акыркы джигди колдонууга убакыт келди. Светодиоддордун 4 тилкесин алып, ар кандай бөлүмдөрдөгү тешиктердин баары бири -бирине дал келерин текшерип, уячалардын бирине металл шилтеме зымдарын коюңуз. Зымдын бир бөлүмүн төмөндөн жогору карай ошол тилкенин калган тешиктерине салыңыз. Анын төрт бурчтуу экенине ынангыла, андан кийин бардык 16 байланышты эритип, дагы 3тү жасоого өтүңүз.

7 -кадам: Электроника

Сизге керек болгон биринчи нерсе, кубдун иштеши үчүн керектүү 16 резисторду эсептөө. Муну ушул калькулятор же ушул формула аркылуу жасаса болот Resistance = (чыңалуу булагы - LED чыңалуусу) / алып келген ток. Бир гана көйгөй, көп учурда сатуучу керектүү баалуулуктарды бербейт. Эгерде сиз мен алган LED комплект үчүн берилген шилтемени колдонуп жатсаңыз, анда сары диоддорго 120 ом керек, анткени алар 2v, көк үчүн 75 ohm 3v. Эгерде сиз бул жөнүндө тынчсыздангыңыз келбесе, анда комплектке киргизилген 220 омду колдонсоңуз болот, бирок алар жакшы иштеши керек, бирок кубуңуз кээде күңүрт болот, сары бир аз караңгы болушу мүмкүн (мен тапкан эң ачык түс) бул комплект көк түстө, таралбаган акты эске албаганда).

8 -кадам: Электроника

Эми сизде 2 вариант бар, сиз төмөндөгү схемадан кете аласыз/сүрөттөрдүн жардамы менен өзүңүздүн макетиңизди түзө аласыз, төмөндөгү Gerber файлын колдонуп жеке ПКБга заказ кылыңыз (эгер сиз бир нече кылып жатсаңыз сонун).

ПХБ жана схемалык- https://easyeda.com/editor#id=63a136d6b20f4aebaede857853e31526| e43c643b328347348d007d8a95e4a44a

9 -кадам: Кубду PrototypingBoardго ширетүү

Эми сизде электроника бириктирилгенде, сиз мурда жасаган 4 вертикалдуу бөлүмдү алышыңыз керек. Бөлүмдөрдүн бирин биринчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй кылып, прототип тактасы менен төрт бурчтуу экенине ынангыла. Ошол эле жол менен акыркы 2ди кошуу менен бүтүрүү ортосунда 9 тешиги бар дагы бирөөнү кошуңуз.

10 -кадам: Катмарларды туташтыруу

Андан кийин сиз жалпы катод катмарларын туташтыруу керек, түздөлгөн зымдын бир бөлүгүн алып, аны кадимки катод зымынын ар бир кесилишинде бириктиргич кылып салыңыз. Сиз жок дегенде 4 кылышыңыз керек, бирок сиз муну кубетти симметриялуу кылуу үчүн эки тараптан тең кылгандыгымды байкасаңыз болот. Бардык катмар туташууларын бүтүргөндөн кийин кубдун катмарына прототипдөө тактасынан зым кошуу керек. Муну 1/2 дюймга жакын 90 градуска бүгүлгөн зымдын түздөлгөн бөлүгүн алуу менен жасаса болот. Биринчи катмарга туташтыргыңыз келсе, зымдын узун жагын жабышыңыз. тешиктен чыгып, кийинки катмарга өтүү менен кайталаңыз. Бардык 4 катмарлуу туташууларды бүтүргөндөн кийин кийинки кадамга өтүңүз.

11 -кадам: Зымдардын акыркы биттери

Кийинки бөлүк MOSFET дренажын биринчи сүрөттү көргөн катмарларга туташтыруу. Бул аяктагандан кийин, сменалык регистрлердин чыгышын кубдун мамыларына туташтырыңыз. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн схеманы караңыз.

12 -кадам: Кубуңузду программалоо

Кубду коддоонун 3 варианты бар, берилген коддорду колдонуңуз, arduino колдонуңуз, же коддоо тажрыйбасына жетүү үчүн python менен arduino колдонуңуз. Мен түшүндүрө турган жалгыз нерсе - бул питон менен болгон ардуино, анткени аны колдонуу эң оңой, бирок сизге arduino/тил түзүмү менен бир аз тажрыйба керек болот. Бардык шилтемелерди жүктөө менен баштаңыз, arduino программасынан баштап, python үчүн tkinter китепканасына чейин. Python редакторунун иштөө ыкмасы негизинен өзүн -өзү түшүндүрөт, жөн гана төмөндөгү питон кодун иштетиңиз. Сактоо баскычын басканыңызда, питон кабыгы экилик байтты түкүрөт, аны слайддар жазылган arduino массивине чапташыңыз керек болот. Сиз анда arduino массивине кечигүүлөрдү кошушуңуз керек, анда delay_array сизде болгон слайддардын саны - сизге керектүү кечигүүлөрдүн саны. Сиз колдоно турган слайддардын максималдуу саны arduino нанонун эс тутумунун эсебинен 150, бул көп угулат, бирок графикалык котормолорду жасай баштаганда ал ошол санды тез эле жеп салат.

Коддор 3 топко бөлүнөт, анткени мен аларды python файлынан башка бир файл катары түшүрө алган жокмун.

файл топтору (топтун бардык файлдары туура иштеши үчүн бир папкага салынышы керек)

катуу коддуу arduino (clear_all, led_cube_4x4x4, show_pattern)

arduino байт коддуу файлдар (ачык, оңой_программалоо_v2, шоу_паттерн)

python gui (4x4x4 код генератору V2)

www.arduino.cc/en/main/software

www.python.org/downloads/

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

13 -кадам: Бул жасалды

Бул учурда сиз кубаңызда жок дегенде бир нече үлгү көрсөтө алышыңыз керек жана үмүт менен баары ойдогудай өттү.

Эгерде сизде кандайдыр бир суроолор болсо, төмөндө комментарийлерге жазыңыз.