8x8x8 жарықдиодты текше: 9 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл нұсқаулықта біз 8x8x8 жарық диодты текшені қалай жасау керектігін көрсетеміз. Барлығы Малага университетінің телекоммуникация мектебінің электроника инженериясының 4 курс модуліне жататын «Шығармашылық электроника» пәнінің идеясы ретінде басталды:

Жалпы, бұл жоба аппараттық және бағдарламалық қамтамасыздандырудан тұрады. Аппараттық бөлік текшеден және барлық қосылымдардан, сонымен қатар дизайнды қолдайтын негізден тұрады. Бағдарламалық қамтамасыз ету бөлігі басқа жобаларға пайдалы болу үшін енгізілген масштабталатын кітапханадан тұрады.

Arduino Uno басқаратын бес жүз он екі светодиод текшені құрайды, және олар бағандар мен қабаттарға бөлінгендіктен, әрқайсысын жеке қосуға болады.

Біз жобаны жеңілдететін бірнеше қадамдарды ұсынамыз, бірақ бұл бірнеше күндік дәнекерлеуді қажет етеді. Жоба үшін біз Blue Leds және NPN транзисторларын қолдандық.

Мұнда біз қажетті материалдардың тізімін қоса береміз:

• 512 жарық диоды.
• 64 кедергісі 220 Ом.
• 9 ауысымдық регистрлер 74HC595.
• 16 2N222 транзисторлары.
• Көбік тақтасы.
• Бірнеше метр жұқа сым (1,2 мм).
• Жолақ сымы.
• Қосқыштар (ерлер мен әйелдер).
• Нәр беруші.
• Алдын ала бұрғыланған табақ (ПХД).
• Құрылымды қолдау.
• Құрылымға арналған ағаш қорап.

Бұл нұсқаулық барлық адамдарға ұнайды деп сенеміз.

1 -қадам: Светодиодтарға арналған үлгіні салу

Бірінші қадам - солдат процесін жеңілдету үшін шаблон салу. Көбік тақтада біз квадрат сызып, оны 64 дана квадратқа бөлуіміз керек, барлығы бір дюйм. Кішкене квадраттың екіншісімен түйісуінде біз бұрағышпен тесік жасауымыз керек, мысалы, олардың ішіндегі жарықдиодты жауынгерге орналастыру үшін.

2 -қадам: базаны құру

Біз жарық диодтары демалатын негіз жасауымыз керек. Оны ауыр емес, бірақ қатпайтын ағаш тақтаймен жасаған дұрыс. Тақтаны алғаннан кейін, біз 1 -қадамды қайталауымыз керек, бірақ қазір мұнда. Біз 8 дюймдік квадрат сызатын ағашты белгілеуіміз керек, оның ішінде тағы 64 шаршы дюйм сызылады.

Біз бәрін сызып болғаннан кейін, бұрғылау машинасын пайдалану уақыты келді. Кішкене 1 мм қашықтықта біз құрылымды ұстап тұратын сымдарды салу үшін әр шаршының қиылысында ағашты тесетін тесік жасаймыз.

Бұрғылау машинасын алып, бұрғыла!

Біз сізге қалай жасау керектігін көрсету үшін бейне түсірдік. Соңғы нәтиже мына суреттерге ұқсас болуы керек.

3 -қадам: сымдарды тікелей қойыңыз

Құрылым үшін светодиодтар арасындағы сымдарды қолданған дұрыс, себебі олар құрылымды қаттырақ немесе икемді етеді. Әдетте сымдар орам түрінде сатылады, сондықтан біз оларды түзетуіміз керек. Бұл қадам үшін бізге бұрғылау машинасы қажет.

Біз сымды кесіп, бұрғылау машинасына тілім салуымыз керек. Ол бекітілгеннен кейін біз сымның екінші бөлігін ұстап, бұрғылау машинасын қосуымыз керек. Бірнеше секундтан кейін сым шам сияқты түзу болады!

Біз сізге бұл процесті қалай жасау керектігін бейнеде көрсетеміз және процесті жылдамдату үшін кілтті береміз: сіз ұзынырақ сымды кесіп, бір рет түзете аласыз, содан кейін оны кесе аласыз.

4 -қадам: қабатты дәнекерлеңіз

Барлық светодиодтар жақсы қосылатынына сенімді болсақ, оларды дәнекерлеуге уақыт келді. Процесті жылдамдату үшін бізге катодтар мен анодтарды ажырату керек.

Бұл қадамда барлық катодтар қосылады. 64 светодиод пен 11 сым қолданылады: әр қатарға бір, ал конструкцияны ұстап тұру үшін тағы 3 сым. Біздің қалай жеткенімізді көре аласыз. Біз барлық сымдарды бір биіктікке қою үшін 10 центтен тұратын 3 монетаны саламыз, содан кейін процесс басталады.

Дәнекерлеу үрдісінен кейін барлық светодиодтардың жақсы дәнекерленгенін тексеру өте маңызды. Сіз мұны Arduino көмегімен жасай аласыз, сымды GND -ге қосасыз және әр вольтты 5В кіріспен тексере аласыз, оны бейнеден көріп отырсыз.

Әр катодтың солдат болмаған бөлігін кесуді ұмытпаңыз.

Енді сіз біреуін жасадыңыз, қалған жетеуімен жалғастырыңыз!

Біз процесті көрсету үшін бірнеше фотосуреттер жасадық.

5 -қадам: текше құрылымын жасаңыз

Егер сіз дәнекерлеуді аяқтаған болсаңыз, келесі қадам - текше құрылымын жасау. Біз фотосуретте көрсетілгендей, бір қабатты бір -бірінен дәнекерлейміз, оны көбік тақтасынан жасалған жастықшалармен бөлеміз.

Бұл қадамда барлық анодтарды сымдарға дәнекерлеу керек. Ең бастысы - қабатты құрылымға енгізу уақыты келгенде тік сымдарды ұстап тұру, және сіздің жұмысыңыз өте күрделі болмайды.

Жоғарыда айтқанымыздай, светодиодтардың дұрыс жұмыс жасағанын тексеру өте маңызды. Бұл қадамда анодтың артық бөлігін алып тастауды ұмытпаңыз. Мұны соңында жасаудың орнына, қазір жасау оңайырақ.

Процесс 8 қабат бір -бірінің үстіне анодтармен салынған кезде аяқталады. Осыдан кейін анодтар ПХД -ге дәнекерленеді.

Әрбір қабаттың дұрыс жұмыс істеуі үшін жарықдиодтардың әрбір тік қабатына базадан тік кабельдерді қосу және x, y және z осьтеріне бағыттау қажет. Мұны фотолардан көруге болады.

6 -қадам: базаны қосыңыз

Сәйкес қабаттарды текшені сыммен дәнекерлеу керек, оған текшені жарықтандыру үшін баспа платасына кіретін қосқыштарды қосамыз.

Әр бағанда дәнекерленген кабель болады, ал тік қабатты құрайтын әрбір 8 баған сол еркек қосқышқа қосылады, ол ПХД -дегі әйел коннекторына енгізіледі. Көлденең қабаттарда ПХД -ге қосылу үшін катодтардың қосылуы үшін қосқыш болады.

7 -қадам: Электр тізбегін дәнекерлеңіз

Схеманың схемасына сәйкес, біз барлық компоненттерді перфорацияланған пластинаға дәнекерлейміз, қажет қосылыстарды байланыстырамыз және дәнекерлеуге орын болмаған жағдайда кабель тартамыз.

Бұл қадам үшін бізге қажет:

• Перфорацияланған пластина (жолақтар болуы мүмкін немесе өрнексіз). Біз үлгісіз қолдандық
• Қарсылықтар
• Еркек қосқыштары
• Жазбалар
• NPN транзисторлары
• Жолақтардың кабелі

8 -қадам: текшені қолдау

Біз ағаштан жасалған жағдайда тіректі әзірлейміз, онда біз схеманы енгіземіз және текшені қолдаймыз.

Біз қалай істедік? Ені 26 см, ұзындығы 31 және биіктігі 10 қорап. Біз текшені қораптың түбіне құлап кетуіне жол бермейтін бірнеше кішкене тіректерді қойдық, осылайша астындағы тізбекке зақым келтіреміз.

9 -қадам: код және бағдарламалау

Код 512 мәндерінің логикалық массивінен тұрады, олар әр светодиодтың күйін көрсетеді.

Ол екі бөлікке бөлінген, біреуі массивтің мәндерін өзгерту арқылы әркімнің мәртебесін өзгертуге жауапты, екінші бөлігі регистрлерге ақпаратты жіберуге жауап береді.

Ақпаратты регистрлерге жіберу үшін shiftOut () функциясы пайдаланылады, ол байт түріндегі деректерді енгізеді, ол регистрлермен сериялық жіберу үшін сағат пен деректер сигналдарын шығарады.

Логикалық массивті байт түріндегі массивке аудару қажеттілігі пайда болады, әр байт жазбаны білдіреді. Текше өлшеміне байланысты жобадағы ауысым регистрлерінің саны өзгереді. Әр түрлі өлшемдегі текшелерге ақпаратты жіберуді жеңілдету үшін кодтың бұл бөлігін масштабтауға болады.

Текшеде анимация жасау үшін біз voxelWrite () функциясын қолданамыз, бұл функция x, y, z кейбір координаттары бойынша светодиодтың күйін өзгертуге мүмкіндік береді.

біздің GitHub бетінің келесі сілтемесінде сіз пайдалы ақпаратты таба аласыз: