8x8x8 Led Cube: 9 кадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Бул көрсөтмөдө биз 8x8x8 Led кубун кантип курууну көрсөтөбүз. Бардыгы Малага университетинин Электроника инженериясынын 4-курс модулуна таандык "Creative Electronics" предмети үчүн идея катары башталды, Телекоммуникация мектеби:

Долбоор жалпысынан биргелешкен дизайндагы аппараттык жана программалык камсыздоодон турат. Аппараттык бөлүк Кубадан жана бардык байланыштардан, ошондой эле дизайнды колдогон базадан турат. Программалык бөлүк башка долбоорлор үчүн пайдалуу болуу үчүн ишке ашырылган масштабдуу китепканадан турат.

Arduino Uno башкарган бул кубду беш жүз он эки лед түзөт жана алар мамычаларга жана катмарларга бөлүнгөндүктөн, алардын ар бирин жекече күйгүзүүгө болот.

Долбоорду жеңилдете турган кээ бир кадамдарды сунуштайбыз, бирок бул бир нече күнгө созулат. Долбоор үчүн биз Blue Leds жана NPN транзисторлорун колдондук.

Бул жерде биз керектүү материалдардын тизмесин тиркейбиз:

• 512 LED.
• 64 Ом каршылыгы.
• 9 Shift реестрлери 74HC595.
• 16 2N222 Транзисторлор.
• Foam Board.
• Бир нече метр ичке зым (1.2мм).
• Strip зым.
• Коннекторлор (эркек жана аял).
• Электр камсыздоо.
• Алдын ала бургуланган табак (ПХБ).
• Структураны колдоо.
• Структурасы үчүн жыгач куту.

Биз бардык адамдарга бул көрсөтмө жагат деп үмүттөнөбүз.

1 -кадам: LED үчүн шаблонду чийүү

Биринчи кадам - жоокер процессин жеңилдетүү үчүн шаблон тартуу. Көбүк тактада биз квадрат сызып, аны 64 кичинекей квадраттарга бөлүшүбүз керек, бардыгы бир дюймдан бөлүнгөн. Кичинекей квадраттын экинчисинин кесилишинде, мисалы, отвертка менен тешик кылышыбыз керек, алардын ичиндеги леддерди жоокерлерге коюу үчүн.

2 -кадам: Базаны куруу

Леддер эс ала турган базаны түзүшүбүз керек. Аны жыгач тактайдан жасоо жакшы, ал оор эмес, бирок жылмакай эмес. Такта алгандан кийин, биз 1 -кадамды кайталашыбыз керек, бирок азыр бул жерде. Биз жыгачты белгилешибиз керек, 8 дюймдук квадрат чийип, анын ичинде дагы 64 дюйм дюйм чийилет.

Баарын тарткандан кийин, бургулоочу машинаны колдонуу учуру. Бир аз 1 мм менен, биз структураны кармап турган зымдарды коюу үчүн, ар бир квадраттын кошулушунда жыгачты тешип өтүүчү тешик жасайбыз.

Бургулоочу машинаңызды алыңыз жана бургулаңыз!

Биз сизге кантип жасоону көрсөтүү үчүн видео даярдадык. Жыйынтык бул жерде берилген бул сүрөттөргө окшош болушу керек.

3 -кадам: Зымдарды түз коюңуз

Структуранын ледтер ортосундагы зымдарды колдонгону жакшы, анткени алар структураны катуураак же ийкемсиз кылат. Адатта зымдар түрмөктө сатылат, биз аларды түз коюшубуз керек. Бул кадам үчүн бизге бургулоочу машина керек болот.

Биз зымды кесип, бургу машинасына бир кесим салышыбыз керек. Ал бекитилгенден кийин, зымдын экинчи бөлүгүн кармап, бургулоочу машинаны күйгүзүшүбүз керек. Бир нече секунддан кийин зым шам сыяктуу түз болот!

Биз сизге бул процессти кантип жасоону видеодо көрсөтөбүз жана процессти тездетүү үчүн ачкычты беребиз: сиз узунураак зымды кесип, бир жолу түздөп, анан кесип аласыз.

4 -кадам: Катмарды ширетүү

Бардык леддер жакшы күйөрүнө көзүбүз жеткенден кийин, аларды ширетүү учуру. Биз процессти тездетүү үчүн катоддор менен аноддорду бөлүшүбүз керек.

Бул кадамда бардык катоддор туташат. 64 лед жана 11 зым колдонулат: ар бир катар үчүн бирөө, жана дагы 3 структураны кармоо үчүн. Сиз муну кантип жасагандыгыбызды көрө аласыз. Биз бардык зымдарды бирдей бийиктикке коюу үчүн 10 тыйындык 3 тыйынды койдук, анан процесс башталат.

Лейдердик процесстен кийин бардык леддердин жакшы ширетилгенин текшерүү өтө маанилүү. Сиз муну Arduino аркылуу жасай аласыз, GNDге зым туташтырып, видеодо көрүнүп тургандай, ар бир 5V жазуусу менен иликтей аласыз.

Ар бир катоддун аскер болбогон бөлүгүн кесип алууну унутпаңыз.

Эми сиз бирин жасадыңыз, калган жетөөнү улантыңыз!

Биз процессти көрсөтүү үчүн кээ бир сүрөттөрдү жасадык.

5 -кадам: Кубдун структурасын жасаңыз

Эгерде сиз ширетүүнү бүтүрсөңүз, кийинки кадам Cube структурасын жасоо. Биз бир катмарды экинчисинин үстүнөн ширетебиз, аны көбүктөн жасалган тактадан жасалган, биз сүрөттө көрсөткөндөй бөлүп алабыз.

Бул кадамда бардык аноддор зымдарга ширетилиши керек. Эң негизгиси, катмарды структурага киргизүү убактысы келгенде тик зымдарды кармап туруу керек, жана сиздин ишиңиз өтө татаал болбойт.

Биз мурда айткандай, ледтердин туура иштешин ширеткенден кийин текшерүү абдан маанилүү. Бул кадамда ашыкча анод бутун алып салууну унутпаңыз. Муну аягында жасоонун ордуна азыр кылуу оңой.

Процесс 8 катмар аларды аноддордун үстүнө койгондо бүтөт. Андан кийин аноддор ПХБга кошулат.

Ар бир катмардын туура иштеши үчүн базалык вертикалдуу кабелдерди LEDдин ар бир вертикалдуу катмарына туташтыруу жана x, y жана z огуна багыттоо зарыл. Муну сүрөттөрдөн көрө аласыз.

6 -кадам: Базаны жандандыруу

Тиешелүү катмарларды тилкелердин зымдарын колдонуу менен ширетишибиз керек, ага кубаны жарыктандыруу үчүн басылган схемага кире турган бириктиргичтерди кошобуз.

Ар бир мамычада ширетилген кабель болот жана тигинен катмарды түзгөн ар бир 8 мамыча ошол эле эркек туташтыргычка кошулат, андан кийин ПХБдагы аял коннекторуна киргизилет. Горизонталдуу катмарлар ПХБга туташуу үчүн катоддорду бириктирүү үчүн туташтыргычты да алып жүрөт.

7 -кадам: Circuitry Solder

Схеманын схемасынан кийин, биз бардык тетиктерди тешилген табакка ширетебиз, керектүү байланыштарды бириктиребиз жана ширетүүчү жер жок болгон учурда кабелди тартабыз.

Бул кадам үчүн бизге керек:

• Перфорацияланган табак (тилкелер же оюсуз болушу мүмкүн). Биз үлгүсү жок колдонгон
• Каршылыктар
• Эркек коннекторлору
• Records
• NPN транзисторлору
• Тилкелердин кабели

8 -кадам: Кубду колдоо

Биз жыгачтан жасалган учурда колдоо көрсөтөбүз, анда схеманы киргизебиз жана кубду колдойбуз.

Кандай кылдык? Туурасы 26 см, узундугу 31 жана бийиктиги 10 куту. Кубдун кутунун түбүнө түшүп кетишине тоскоол боло турган кичинекей таянычтарды койдук, ошону менен астындагы схеманы бузуп жатабыз.

9 -кадам: Код жана программалоо

Код 512 маанинин логикалык массивинен турат, алар ар бир жетектөөнүн абалын билдирет.

Ал эки бөлүккө бөлүнгөн, бири массивдеги маанилерди өзгөртүү аркылуу ар биринин статусун өзгөртүү үчүн жооптуу, экинчи бөлүгү реестрлерге маалымат жөнөтүү үчүн жооптуу.

Маалыматтарды реестрлерге жөнөтүү үчүн shiftOut () функциясы колдонулат, ал байт түрүндөгү маалыматтарды киргизет, ал регистрлер менен сериялык берүү үчүн саат жана маалымат сигналдарын жаратат.

Логикалык массивди байт түрүндөгү массивге которуу зарылдыгы пайда болот, ар бир байт рекордду билдирет. Куб өлчөмүнө жараша долбоордо сменалык регистрлердин санын иштеп чыгуу. Коддун бул бөлүгү ар кандай өлчөмдөгү кубдарга маалыматты жөнөтүүнү жеңилдетүү үчүн масштабдуу.

Кубда анимацияларды түзүү үчүн voxelWrite () функциясын колдонобуз, бул функция кээ бир координаттарга ылайык LEDдин абалын өзгөртүүгө мүмкүндүк берет x, y, z.

биздин GitHub баракчасына төмөнкү шилтемеден, сиз пайдалуу маалыматты таба аласыз: