8x8x8 Led Cube: 9 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү зааварчилгаанд бид 8x8x8 Led Cube -ийг хэрхэн яаж хийхийг харуулах болно. Малагаагийн Их Сургуулийн Харилцаа Холбооны Сургуулийн Цахилгаан Инженерийн Инженерийн Инженерийн 4-р курсын модульд хамаарах "Бүтээлч Электроникс" сэдвээр санаагаа эхлүүлсэн болно:

Төсөл нь ерөнхийдөө тоног төхөөрөмж, програм хангамжийн хамтарсан дизайнаас бүрдэнэ. Тоног төхөөрөмжийн хэсэг нь шоо, бүх холболт, дизайныг дэмждэг сууринаас бүрдэнэ. Програм хангамжийн хэсэг нь бусад төслүүдэд ашигтай байх үүднээс хэрэгжүүлсэн өргөтгөх боломжтой номын сангаас бүрдэнэ.

Arduino Uno -ийн удирддаг таван зуун арван хоёр гэрэл нь энэ кубыг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийг багана, давхаргаар тусгаарладаг тул тус бүрийг тус тусад нь асааж болно.

Бид төслийг хөнгөвчлөх зарим алхмуудыг танилцуулж байна, гэхдээ гагнахад хэдэн өдөр шаардагддаг. Төслийн хувьд бид Blue Leds болон NPN транзисторыг ашигласан.

Энд бид шаардлагатай материалын жагсаалтыг хавсаргав.

• 512 LED.
• 64 эсэргүүцэл 220 Ом.
• 9 ээлжийн бүртгэл 74HC595.
• 16 2N222 транзистор.
• Хөөс хавтан.
• Хэдэн метр нарийн утас (1.2мм).
• Туузан утас.
• Холбогч (эрэгтэй, эмэгтэй).
• Цахилгаан хангамж.
• Урьдчилан өрөмдсөн хавтан (ПХБ).
• Бүтцийг дэмжих.
• Бүтцийн хувьд модон хайрцаг.

Энэхүү зааварчилгаа нь бүх хүмүүст таалагдсан гэж найдаж байна.

Алхам 1: LED -ийн загварыг зурах

Эхний алхам бол цэргийн үйл явцыг хөнгөвчлөх загвар зурах явдал юм. Хөөс хавтан дээр бид дөрвөлжин зурж, нэг инчийн зайтай 64 жижиг дөрвөлжинд хуваах ёстой. Жижиг дөрвөлжингийн өөр нэг уулзвар дээр бид халив ашиглан нүх гаргах ёстой, жишээлбэл, дотор нь байгаа ледүүдийг цэргүүдэд байрлуулахын тулд.

Алхам 2: Суурь бий болгох

Бид ледүүд амрах суурийг бий болгох ёстой. Хүнд биш ч гөлгөр биш модон банзаар хийсэн нь дээр. Самбарыг авсны дараа бид 1 -р алхамыг давтах ёстой, гэхдээ одоо энд байна. Бид модыг тэмдэглэж, 8 инчийн дөрвөлжин зурах ёстой бөгөөд дотор нь дахиад 64 квадрат инч зурах болно.

Бид бүгдийг зурсны дараа өрөмдлөгийн машин ашиглах цаг болжээ. Бага зэрэг 1мм хэмжээтэй бол бид бүтцийг нь барих утаснуудыг байрлуулахын тулд дөрвөлжин бүрийн уулзвар дахь модыг цоолох нүх гаргадаг.

Өрөмдлөгийн машинаа аваад өрөмдөөрэй!

Бид танд яаж хийхийг харуулах видео бичлэг хийсэн. Эцсийн үр дүн нь энд өгсөн эдгээр зургууд шиг харагдах ёстой.

Алхам 3: Утасыг шулуун байрлуул

Бүтэц нь LED -ийн хооронд утас ашиглах нь илүү дээр юм, учир нь энэ нь бүтцийг илүү хатуу эсвэл уян хатан болгодог. Утаснууд нь өнхрөх хэлбэрээр зарагддаг тул бид тэдгээрийг шулуун болгох ёстой. Энэ алхамыг хийхийн тулд бидэнд өрмийн машин хэрэгтэй болно.

Бид утсыг хайчилж, өрмийн машинд зүсмэл оруулах ёстой. Үүнийг бэхлэсний дараа бид утасны нөгөө хэсгийг барьж, өрмийн машиныг асаах ёстой. Хэдхэн секундын дотор утас яг лаа шиг шулуун болно!

Бид энэ процессыг хэрхэн яаж хийхийг видео бичлэг дээр үзүүлж, үйл явцыг хурдан болгох түлхүүрийг өгч байна: та урт утсыг хайчилж, нэг удаа тэгшлээд дараа нь хайчилж болно.

Алхам 4: Давхаргыг гагнах

Бүх ледүүд сайн асдаг гэдэгт итгэлтэй болсны дараа тэдгээрийг гагнах цаг болжээ. Процессыг илүү хурдан болгохын тулд бид катод ба анодыг салгах ёстой.

Энэ үе шатанд бүх катодууд холбогдох болно. 64 гэрэл, 11 утас ашиглах болно: эгнээ тус бүрт нэг, бүтцийг барихад 3 ширхэг. Бид үүнийг хэрхэн хийснийг харж болно. Бүх утсыг ижил өндөрт байрлуулахын тулд бид 10 центийн 3 зоос тавьж, дараа нь процесс эхэлнэ.

Гагнуурын процессын дараа бүх лед сайн гагнаж байгаа эсэхийг шалгах нь маш чухал юм. Та үүнийг Arduino ашиглан хийж, GND -д утас холбож, 5V оролттой тус бүрийг шалгаж болно.

Катод бүрийн цэрэг байгаагүй хэсгийг таслахаа бүү мартаарай.

Тэгээд та одоо нэгийг нь хийлээ, үлдсэн долоог нь үргэлжлүүлээрэй!

Бид үйл явцыг харуулахын тулд хэдэн зураг хийсэн.

Алхам 5: Кубын бүтцийг хий

Хэрэв та гагнуур хийж дууссан бол дараагийн алхам бол Cube бүтцийг хийх явдал юм. Бид зураг дээр үзүүлсэн шиг нэг давхаргыг нөгөөгөөс нь гагнаж, хөөсөнцөр хавтангаар хийсэн дэвсгэрээр тусгаарлана.

Энэ үе шатанд бүх анодыг утсан дээр гагнах ёстой. Хамгийн гол нь давхаргыг бүтцэд оруулах цаг болоход босоо утсыг барьж байх бөгөөд таны ажил тийм ч төвөгтэй биш байх болно.

Өмнө дурьдсанчлан, гагнуурын дараа зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах нь маш чухал юм. Илүүдэл анод хөлийг арилгахын тулд энэ алхамыг бүү мартаарай. Төгсгөлд нь хийхийн оронд одоо хийх нь илүү хялбар болсон.

Процесс нь 8 давхаргыг анодоор бие биенийхээ дээр байрлуулахад дуусна. Үүний дараа анодуудыг ПХБ -д гагнах болно.

Давхар бүрийг зөв ажиллуулахын тулд босоо кабелийг LED -ийн босоо давхарга бүрт холбох, удирдамжийг x, y ба z тэнхлэгт чиглүүлэх шаардлагатай. Та үүнийг гэрэл зургуудаас харж болно.

Алхам 6: Суурийг утсаар холбоно уу

Бид харгалзах давхаргыг туузны утас ашиглан гагнах ёстой бөгөөд үүнд кубыг гэрэлтүүлэхийн тулд хэвлэмэл хэлхээний самбар руу орох холбогчийг нэмж оруулах хэрэгтэй.

Багана бүр кабелийг гагнаж, босоо давхарга үүсгэдэг 8 багана бүрийг ижил эрэгтэй холбогчтой холбож, дараа нь ПХБ -ийн эмэгтэй холбогч руу оруулах болно. Хэвтээ давхаргууд нь катодуудыг ПХБ -тэй холбохын тулд холбогчтой байх болно.

Алхам 7: Цахилгаан хэлхээг гагнах

Хэлхээний схемийн дагуу бид бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цоолсон хавтан дээр гагнаж, шаардлагатай холболтуудыг холбож, гагнах газар байхгүй тохиолдолд кабель татах болно.

Энэ алхамыг хийхийн тулд бидэнд хэрэгтэй:

• Цоолсон хавтан (тууз эсвэл хээгүй байж болно). Бид загваргүйгээр ашигласан
• Эсэргүүцэл
• Эрэгтэй холбогч
• Бичлэгүүд
• NPN транзистор
• Туузан кабель

Алхам 8: Cube дэмжлэг

Бид модны хувьд схемийг танилцуулж, кубыг дэмжих болно.

Бид яаж хийсэн бэ? 26 см өргөн, 31 урт, 10 өндөр хайрцаг. Бид шоо хайрцгийн ёроолд унахаас сэргийлж, жижиг хэлхээний хэлхээг гэмтээх болно.

Алхам 9: Код ба програмчлал

Код нь 512 утгын логик массиваас бүрдэнэ.

Энэ нь хоёр хэсэгт хуваагдсан бөгөөд нэг нь массивын утгыг өөрчилснөөр статусыг өөрчилж, нөгөө хэсэг нь бүртгэлд мэдээлэл илгээх үүрэгтэй.

Регистрүүдэд мэдээлэл илгээхдээ байт хэлбэрийн өгөгдлийг оруулдаг shiftOut () функцийг ашигладаг бөгөөд энэ нь бүртгэлүүдтэй цуваа дамжуулах цаг, өгөгдлийн дохиог үүсгэдэг.

Логик массивыг байт төрлийн массив руу хөрвүүлэх хэрэгцээ гарч ирдэг бөгөөд байт бүр нь бичлэгийг төлөөлдөг. Дизайн хийх кубын хэмжээнээс хамааран төслийн өөрчлөлтийн бүртгэлийн тоо өөрчлөгддөг. Кодын энэ хэсэг нь өөр өөр хэмжээтэй куб руу мэдээлэл илгээхэд хялбар болгохын тулд өргөтгөх боломжтой.

Кубанд анимац үүсгэхийн тулд бид voxelWrite () функцийг ашигладаг бөгөөд энэ функц нь x, y, z зарим координатын дагуу LED -ийн төлөв байдлыг өөрчлөх боломжийг олгодог.

манай GitHub хуудасны дараах линкээс хэрэгтэй мэдээллийг олж авах боломжтой: