4x4x4 жарықдиодты текше: 13 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл LED текшесін не үшін салу керек?

* Аяқтағаннан кейін сіз әдемі және күрделі үлгіні көрсете аласыз.

* Бұл сізді ойлануға және мәселені шешуге мәжбүр етеді.

* Мұның бәрі қаншалықты жақсы үйлесетінін көру көңілді және қанағаттандырарлық.

* Бұл дәнекерлеу мен электрониканы жаңадан үйренетін кез келген адам үшін шағын және басқарылатын жоба, және әлі де көз тартарлық және әсерлі үлгілерді көрсету үшін жеткілікті үлкен.

* Arduino кодын басқару өте оңай.

* Көңілді ойын -сауықтың салыстырмалы түрде төмен бағасы және сіз электроникада жаңадан болсаңыз, сіз көп нәрсені үйренесіз.

Алдымен мен сізге 4x4x4 өлшемді текшені қалай тез жасау керектігін көрсетемін, оны орнату үшін бірнеше сағатты қажет етеді (бір рет пышақтарды жасағаннан кейін), сонымен қатар берік дизайн. Барлығы менің дизайн таңдауымды түсінуі үшін мен түсіндіруге тырысамын. Соңында мен жаңа үлгілерді 2 түрлі жолмен қалай бағдарламалау керектігін түсіндіремін.

Жабдықтар

Бөлшектер:

1. 10см * 15см прототиптеу тақтасы - 1x $ 2 еа
2. sn74hc595n - 2x $ 0.57 еа
3. 120 Ом резисторы - 16x $ 0.04 еа (Мән 7 -қадамды қараңыз)
4. 10к Ом резисторлары - 4x $ 0.10 еа
5. Fqp20n06l N арна MOSFETS - 4x $ 0,95 еа
6. Arduino nano v3 - 1x $ 22 еа
7. 5,5 мм тұрақты ток ұясы - 1x қосымша $ 0,35 еа
8. Консервіленген мыс сым 20 AWG - 15 фут $ 0.12/фут
9. Таспалы кабель 40 өткізгіш немесе басқа кіші өлшеуіш (AWG) сымы - 1 фут $ 2,3/футтан аз
10. 5 мм фанера 6 «, 12» - 1 x $ 2 еа
11. дәнекерлеу.8мм - 1x $ 10.89 еа
12. 1 «x 6» x 4 'тақта - 6 «$ 8.39 еа
13. 5мм диффузиялық жарықдиодты - $ 15 жиынтығы
14. 100nf керамикалық қақпақ - 2x $ 0.25 еа

Бір кубтың болжамды құны: $ 40 (егер бөлшектер жаппай сатып алынса, оның бағасы айтарлықтай төмендейді)

Құралдар:

1. Ине мұрнына арналған қысқыштар x2
2. Жуғыш кескіштер немесе бүйірлік кескіштер
3. Пісіру темірі
4. Сымды тазартқыштар
5. Кесте көрді
6. Бұрғылау (бұрғылау қондырғысы ұсынылады)
7. Бұрама немесе таспалы аралау
8. Бағдарламалауға арналған компьютер

1 -қадам: Бірінші ойын **

Бірінші қондырғы 2) 0,8 мм бұрғылаудан, прототиптендіру тақтасынан және светодиоды үшін 5 мм тесіктен тұрады. Алдымен прототип тақтасын (ені 2 см және тесіктердің ортасына 2,54 мм (0,1 дюйм) аралықтан) алып, тақтаның бір шетінен бірінші нүктені белгілеңіз, содан кейін түзу сызықпен жылжытқаннан кейін басқа белгі қойыңыз. Тағы 3 тесік көтеріңіз. Содан кейін 2 тесік болатын нүктені жоғары қарай белгілеңіз (№1 суретті қараңыз). Ортасында 5 мм тесік бұрғылаңыз, мен 13/64 дюймдік бит қолдандым, ол жақсы жұмыс істеді. Кішкене биттерді қолданыңыз және 13/64 дюймге дейін жұмыс жасаңыз, егер ол текшенің барлық бөлігінде өшірілмесе, саңылауда жақсы орналасқан, содан кейін сыртқы таңбалау үшін 0,8 мм биттерді қолданыңыз. Барлық саңылаулардың прототиптеу тақтасына перпендикуляр екеніне көз жеткізіңіз, егер бұрғылау қондырғысы болса, онда қолмен бұрғылау жұмыс істейді. 3) 1 дюймдік квадраттарды кесіңіз. Таспалы араны қолдану ең оңай, бірақ қол арамен жұмыс істейтін болады. Эльмер желімімен барлық жиектері бір -бірімен қапталған кішкене ағаш бумасын жасаңыз. Ақырында оны прототиптеу тақтасына жабыстырыңыз да, бәрін қысыңыз және күтіңіз. Барлығы құрғақ болғаннан кейін прототиптеу тақтасындағы тесіктер ағаш арқалық арқылы өтуі үшін бәрін қайтадан бұрғылаңыз. 0,8 мм биттерді шетінен жасалған тесікке салыңыз. Егер бәрі дұрыс жасалса, ол №2 суретке ұқсас болуы керек.

** Суретте көрсетілген қондырғылар 8*8*8 жарықдиодты текшені жасауға арналған, сондықтан олар шамалы үлкен. Сіздің қондырғыңыз кішірек болады. Бұл қондырғылар Стив Манлидің 8*8*8 RGB жарықдиодты текшеге арналған дизайнына негізделген. Бұл керемет көрінеді және жұмыс істейді. Мен оның бейнелерін қарауды ұсынамын.

оның you-tube арнасы

2 -қадам: Екінші джиг **

Екінші қондырғы 5 мм фанерден жасалған. 4 дюймден 2 дюймге дейінгі 3 бөлікті белгілеуден және кесуден бастаңыз, мен бұл үшін таспалы араны қолдандым, бірақ қолмен жұмыс істейтін араа да жұмыс істейді. Бөлшектердің бірінде екі жағына 1 дюйм жағын белгілеп, екеуінің арасына сызық сызыңыз. Бұрын жасалған жолда 4 «бүйірден 1/2» жүру кезінде келесі белгі ағымдағы белгіден 1 «болуы керек, тақтаның соңына жеткенше жалғасады. Қалған екі бөлікті эльмер желімімен бірге туралап, желімдеу керек. Желім құрғағаннан кейін, белгіленген бөлікті де, желімделген бөлікті де бір -біріне бекітіп бекітіңіз. Тақтайдағы сызықтар қиылысқан кезде 5 мм (13/64) тесік бұрғылаңыз. Соңғы қадам - желімделген бөліктің тесіктерін жасау. Үлкені мен 1/4 »бардым.

3 -қадам: Үшінші қондырғы **

Үшінші қондырғы 1 «х 6» кесіндісінен жасалған. Алдымен тақтаны ұзындығы шамамен 5 дюйм болатын басқарылатын бөлікке кесіңіз. Бұл аяқталғаннан кейін сіз оны тоғайларды 1/4 тереңдікте кесу үшін үстелдің арасына апара аласыз. Кез келген бағдар жұмыс істейді. Тоғайлардың ортасынан 1 дюймге дейін. Қылшықтың (аралау қалақшасынан жасалған ойық) ені 0,1 дюйм болуы керек. Тақтаның шетінен бірінші дюймді кесуден бастаңыз. Содан кейін араны жабыңыз және қоршауды 1 дюймге жылжытыңыз, бұл процесті тақтаға 4 ойық кесілгенше қайталаңыз. Джигель жоғарыдағы суреттегідей болуы керек.

4 -қадам: Бірінші жұмысты қолдану

Бұл светодиодтардың барлық сымдарын бүгетін құрылымның ең монотонды бөлігі. Бұл джигельді қолданғыңыз келетін себеп - бұл керемет көрінетін берік конструкцияны алу. Бірінші джогты катодты (2 -суретті қараңыз) жақынырақ бұрғыға дейін бұраңыз (0,2 дюйм), содан кейін оны орамға ораңыз және босатыңыз. Анодты алыңыз, оны екінші битке бүгіңіз және босатыңыз. Анодты да, катодты да тегістеңіз, катодты төмен қаратып 90 градусқа бұраңыз (3 -суретті қараңыз), процесті тағы 63 рет жалғастырыңыз.

Ескертпе: Бұрғылардың айналасындағы сымдарды бүгу үшін кішкене инелі тістеуік болуы пайдалы.

5 -қадам: Екінші қондырғыны пайдалану

Бұл қондырғыны қолданар алдында біз 20 калибрлі (сағ) мыс сымды түзетіп, кесіп алуымыз керек. Алдымен кем дегенде 36 4 дюймдік сымдарды кесіңіз, егер сіз тек 4 бөлікті жасасаңыз жақсы болады, себебі ол текшені симметриялы етеді (ескерту: сымның үлкен бөліктерін ұзындыққа дейін кесу алдында түзету пайдалы, бірақ кез келген жағдайда жұмыс істейтін болады) Сымды түзету үшін екі қысқыш алыңыз және сымды созып әр ұшынан тартыңыз. Бұл әдіс қиын, егер сізде вице болса, сымды пресстің ішіне қысып, сол жерден тартып алыңыз, сонда сіз әлдеқайда жақсы боласыз. Нәтиже оңай. Барлық сым дайын болғаннан кейін №2 қондырғыға 4 светодиодты салыңыз (№2 суретті қараңыз) катод сізден қарама -қарсы орналасуы керек. Сымның 4 дюймдік бөліктерінің біреуін катодты ілмектер арқылы өткізіңіз. (барлық светодиодтарды дәнекерлеу алдында сынау ұсынылады). Барлық светодиодтарды дәнекерлегеннен кейін үстіңгі бөлікті көтеріңіз және жарықдиодтардың дөңгелектелген ұштары тегіс бетке түсу үшін қондырманы басыңыз. Жарықдиодты жарық диапазоны шығуы керек. Енді бұл процедураны тағы 16 рет жасаңыз.

6 -қадам: Үшінші қондырғыны пайдалану

Енді сізде барлық 16 жарықдиодты жолдар бар, соңғы қондырғыны пайдалану уақыты келді. Светодиодтардың 4 жолағын алыңыз және металл сымдарды слоттардың біріне қойыңыз, сонда әр түрлі учаскелердегі барлық тесіктер бір -біріне сәйкес келеді. Сымның бір бөлігін төменнен жоғары қарай сол бағанның қалған тесіктеріне салыңыз. Оның төртбұрышты екеніне көз жеткізіңіз, содан кейін барлық 16 қосылысты дәнекерлеп, тағы 3 қосылуға өтіңіз.

7 -қадам: Электроника

Ең алдымен, текше жұмыс істеуі үшін қажет 16 резисторды есептеу керек. Мұны осы калькулятор немесе мына формула арқылы жасауға болады Қарсылық = (кернеу көзі - жарық диодты кернеу) / жарық ағыны. Жалғыз мәселе - көбінесе сатушы қажетті мәндерді бермейді. Егер сіз мен алған жарықдиодты жинақ үшін берілген сілтемені қолдансаңыз, сары жарық диодты шамаларға 120 Ом қажет, себебі олар 2В, ал көк үшін 75 Ом 3В. Егер сіз бұл туралы алаңдағыңыз келмесе, сіз жиынтықта берілген 220 омды қолдана аласыз, олар жақсы жұмыс істеуі керек, бірақ сіздің текше кейде сәл күңгірт болады, сары сәл күңгірт болуы мүмкін (мен тапқан ең жарқын түс) бұл жиынтықта көгілдір, ақ түссіз, таралмаған).

8 -қадам: электроника

Енді сізде 2 нұсқа бар, сіз төмендегі схемадан шығуға/жақсы орналасуға көмектесу үшін суреттерді қолдана отырып, өзіңіздің макетіңізді жасай аласыз, төмендегі Gerber файлын қолдана отырып реттелетін ПХД -ға тапсырыс бере аласыз (егер сіз бірнеше жасасаңыз жақсы).

ПХД және схемалық- https://easyeda.com/editor#id=63a136d6b20f4aebaede857853e31526| e43c643b328347348d007d8a95e4a44a

9 -қадам: текшені прототиптеу тақтасына дәнекерлеу

Енді сізде электроника қосылған, сіз бұрын жасаған 4 тік бөлікті алуыңыз керек. Бөлімдердің бірін бірінші суретте көрсетілгендей етіп орналастырыңыз, ол прототиптік тақтаймен төртбұрышты екеніне көз жеткізіңіз. Дәл осылай соңғы 2 -ні қосу арқылы әрлеу арасында 9 тесік бар екіншісін қосыңыз.

10 -қадам: қабаттарды қосу

Әрі қарай, жалпы катод қабаттарын жалғау керек, түзетілген сымның бір бөлігін алып, оны әр қиылыста дәнекерлеу түйінін жасайтын катодты сымның үстіне қою керек. Сізге кем дегенде 4 жасау керек, бірақ сіз мұны текшені симметриялы етіп көрсету үшін екі жақтан да жасағанын байқайсыз. Барлық қабаттарды қосқаннан кейін текше қабаттарына прототиптеу тақтасынан сым қосу керек. Мұны 90 ° бұрылысы бар 1/2 дюймге созылған сымның түзетілген бөлігін алу арқылы жасауға болады. Егер сіз бірінші қабатқа дәнекерлеу үшін қосқыңыз келсе, сымның ұзын ұшын жабыстырыңыз. Тесіктен шығып, келесі қабатқа өту кезінде қайталаңыз. Барлық 4 қабатты қосылымды алғаннан кейін келесі қадамға өтіңіз.

11 -қадам: Сымдардың соңғы нүктелері

Келесі бөлім - MOSFET дренажын қабаттарға қосу, бірінші суретті қараңыз. Осыдан кейін ауысым регистрлерінің шығысын текшенің бағандарына қосыңыз. Қосымша мәліметтер алу үшін схеманы қараңыз.

12 -қадам: текшені бағдарламалау

Текшені кодтаудың 3 нұсқасы бар, берілген кодтарды қолданыңыз, arduino қолданыңыз немесе кодтау тәжірибесін жеңілдету үшін python көмегімен arduino қолданыңыз. Мен түсіндіретін жалғыз нәрсе - бұл python бар arduino, себебі оны қолдану оңай, бірақ сізге arduino/тіл құрылымымен аздап тәжірибе қажет болады. Барлық сілтемелерді arduino бағдарламалық жасақтамасынан бастап, python үшін tkinter кітапханасына дейін жүктеуден бастаңыз. Python редакторының жұмыс принципі негізінен түсінікті, тек төмендегі питон кодын іске қосыңыз. Сақтау түймесін басқанда, питон қабығы екілік байтты шығарады, оны слайдтар жазылған arduino массивіне қою керек. Сізге arduino массивіне кешіктіруді қосу қажет болады, онда delay_array сізге қажет слайдтардың санын білдіреді. Сіз қолдана алатын слайдтардың максималды саны - 150, arduino nano жадының арқасында бұл өте көп естіледі, бірақ сіз графикалық аудармаларды жасай бастағанда ол сол санды тез жейді.

Кодтар 3 топқа бөлінеді, себебі мен оларды python файлынан басқа бір файл ретінде жүктей алмадым.

файл топтары (дұрыс жұмыс жасау үшін топтағы барлық файлдар бір қалтаға салынуы керек)

қатты кодталған arduino (clear_all, led_cube_4x4x4, show_pattern)

arduino байтпен кодталған файлдар (түсінікті, жеңіл_бағдарламалау_v2, шоу_ үлгісі)

python gui (4x4x4 код генераторы V2)

www.arduino.cc/kz/main/software

www.python.org/downloads/

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

13 -қадам: Орындалды

Бұл кезде сіз текшеде кем дегенде бірнеше үлгіні көрсете білуіңіз керек және бәрі ойдағыдай өтті деп сенемін.

Егер сізде сұрақтар туындаса, төменде түсініктемелерде сұраңыз.