Arduino Mega 8x8x8 RGB LED куб: 11 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Тиймээс та 8x8x8 RGB LED шоо барихыг хүсч байна

Би автомашиндаа өндөр хүчдэлийн унтраалга хянагч, манай скаутын бүлэгт зориулсан зургаан эгнээтэй Pinewood Derby шүүгч барих зэрэг электроник болон Arduino -той хэсэг хугацаанд тоглож байсан.

Тиймээс би Кевин Даррагийн гайхалтай сайтыг нарийвчлан тайлбарлаж, видеог бүтээхийг олж мэдээд маш их сонирхож, дараа нь татагдсан юм.

Гэсэн хэдий ч түүний бүтээн байгуулалтын хэд хэдэн хэсэг байсан, би үүнийг сайжруулах боломжтой гэж бодсон.

Давуу тал нь:

• Энэхүү нарийн төвөгтэй програмд шаардагдах Arduino кодын талаар Кевиний дэлгэрэнгүй тайлбар нь бүтцийн кодлох талыг хялбаршуулсан болно.
• Би 192 катод бүрийг жолоодохын тулд Кевин тус тусдаа транзистор ашиглахыг дэмждэг. Тоног төхөөрөмжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн баялаг дизайныг шаарддаг боловч энэ нь 8 (эсвэл түүнээс дээш) LED -ийг удирдаж буй нэг драйверын чипийг хэт ачаалах эрсдэлгүйгээр LED бүрийг хатуу жолоодох боломжийг олгодог.

Миний сайжруулахыг хүссэн газрууд:

• Шоо өөрөө бүтээх илүү сайн арга байх ёстой бөгөөд 8х8х8 хэмжээтэй RGB бамбар дээр 2000 гаруй гагнуурын холбоос байдаг бөгөөд хэрэв дунд нь эвдрэх/эвдрэх тохиолдолд хандах, засах боломжгүй болно.
• Энэ бүх утас !!!! Өмнө нь би ПХБ -ийг зохион бүтээх туршлагатай байсан тул шаардлагатай тооны бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон шоо өөрөө хоёуланг нь байрлуулахын тулд нэг ПХБ -ийг бүтээх зорилготой байсан.

Цаашдын хайлтаар би бусад урам зориг авсан бусад кубын загварыг олж илрүүлэв.

Ник Шулзе STP16 -ийн энгийн техник хангамж, 32 битийн чипKIT UNO -ийн тусламжтайгаар тэмдэглэлийн гайхалтай жишээг бүтээжээ. Би Кевинийхээс илүү түүний шоо хэлбэрийн загварыг ашигласан.

SuperTech-IT нь бүх утас холболтыг арилгахад чиглэсэн Кевин, Никийн програмчлалын аргыг хоёуланг нь нэгтгэх, өргөтгөх нэг ПХБ-ийн тусламжтайгаар тоног төхөөрөмжийн талыг хялбаршуулахад чиглэсэн болно.

Тиймээс төлөвлөгөө гаргасан. Nick's Cube -ийн бүтцийг ашиглан Кевиний схемийг ашиглан нэг ПХБ -ийн загварыг гаргаж, шоо бүтээх ажлыг хялбарчилж, бэхжүүлэх шийдлийг боловсруулаарай.

Алхам 1: Эдгээр бүх LED

8x8x8 = 512 RGB LED. eBay бол таны найз, би Хятад нийлүүлэгчээс 1000 худалдаж авсан.

Миний сонгосон загвар нь 5 мм -ийн нийтлэг анодын RGB LED -ийг ашигладаг тул LED тус бүр нь гурван үндсэн өнгө (Улаан/Ногоон/Цэнхэр) тус бүрдээ зориулагдсан Катод (сөрөг) утастай бөгөөд тус бүрт түгээмэл хэрэглэгддэг ганц анод (эерэг) утастай байдаг. өнгө.

LED -ийг туршиж байна

Хямдхан байхад чанарын хувьд жаахан санаа зовдог байсан. Хамгийн сүүлд та кубынхаа дундаас dud LED олохыг хүсч байна, ингэснээр би ашиглах 512 LED тус бүрийг туршиж эхлэв.

Арга барилыг хялбарчлахын тулд би жижигхэн талх, энгийн Arduino програмыг зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь хоёр LED -ийн Улаан> Ногоон> Цэнхэр тус тусад нь, дараа нь товчлуур дээр дарахад Цагаан өнгөтэй болно.

Нэг LED нь бусад бүх хүмүүст зориулсан нийтлэг лавлагаа болж, бүх LED нь нийтлэг гэрэлтэй байх болно.

Нэг удаа та LED -ийг талхны самбар руу оруулах, товчлуурыг дарах, LED флэшийг өнгөөр харах нь 512 -ийг шалгахад тийм ч их хугацаа шаардагдахгүй. LED -ийн чанарт маш их баяртай байна.

Хязгаарлагдмал эсэргүүцлийн утгыг сонгох

Талхны самбар гарч байх үед LED гүйдэл хязгаарлах резисторыг ашиглахад тохиромжтой цаг болжээ. Тохирох утгыг сонгоход туслах олон тооны тооны машинууд байдаг бөгөөд энэ нь бүх өнгөний хувьд ижил биш байх болно (Улаан нь Ногоон, Цэнхэрээс өөр шаардлага тавих нь гарцаагүй).

Анхаарал хандуулах ёстой гол талбар бол бүх RGB өнгө асаалттай үед LED ялгаруулдаг Цагаан өнгө юм. Та LED -ийн одоогийн хязгаарт цэвэр цагаан өнгийг бий болгохын тулд резисторуудын утгыг тэнцүүлж болно.

Алхам 2: Cube Build -ийг хялбарчлах

8х8 хэмжээтэй зүсмэл бүрийг бүтээдэг jig

Ийм нарийн төвөгтэй шоо барих нь хайхрамжгүй хандаж болохгүй. Энэ нь таны цаг хугацааны ихээхэн хөрөнгө оруулалтыг шаардах болно.

Миний зохион бүтээсэн арга нь шоо бүрийн 8х8 босоо "зүсмэл" тус бүрийг гагнах ажлыг хялбарчилж, 8 LED -ийн шугамыг ээлжлэн барьж, дараа нь 8 -ийг нь тусад нь гагнахаас ялгаатай байв.

Энэ аргыг ашиглахын тулд танд жийргэвч хэрэгтэй бөгөөд энд бага зэрэг хөрөнгө оруулалт хийвэл хожим асар их ашиг тусыг хүртэх болно.

Дээрх зураг нь энэхүү дизайны энгийн байдлыг харуулж байна.

• Би орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс авсан 18мм х 12мм хэмжээтэй зөөлөн мод ашигласан.
• 18 мм -ийн дунд 8 х 5 мм -ийн цооног өрөмдөж, 8 урттай 30 мм -ийн зайтай, төгсгөл бүрт 50 мм -ийн урттай байх боломжтой.
• Хоёр талдаа хоёр урттай мод хэрэглэж, эдгээр 8 өрөмдсөн хэсгүүдийг хооронд нь параллель, яг 30 мм -ийн зайтай байлгахаар засна.
• Үүнийг бэхлэхдээ хадаас/шурагнаас гадна модон цавуу хэрэглэхийг зөвлөж байна. Та энэ jig -ийг уян хатан болгохыг хүсэхгүй байна.
• Дугуйны дээд ба доод төгсгөлд би өөр уртыг тогтоож, LED -ийн цооног бүрийн багана бүхий гурван жижиг хадаас/самбар зүү тавив. Төв нь яг нэг эгнээнд, нөгөө талдаа 5 мм -ийн зайтай. Бид эдгээр хумсыг ашиглан шоо үүсгэхэд ашигладаг шулуун утсыг бэхлэх болно.
• Дээрх зурган дээр бусад модны уртыг бусдаас бага зэрэг өнцгөөр анзаарах болно. Энэ нь дараа нь чухал ач холбогдолтой байх болно, учир нь бид бүтцийн утсыг энэ өнцгийн дагуу огтолж, дараа нь эдгээр босоо зүсмэлүүд тус бүрийг ПХБ -д байрлуулах ажлыг ихээхэн хялбарчлах болно.

Энэхүү хөшүүргийг бүтээхэд цаг гаргаарай. Та энд илүү нарийвчлалтай байх тусам таны эцсийн куб илүү нарийвчлалтай байх болно.

Алхам 3: LED -ийг бэлтгэх

LED хар тугалга холболтууд

Өмнө нь уншсан жишээнүүдийн талаар надад санаа зовж байсан зүйл бол LED -ийг хүрээний утсаар гагнахдаа өгзөгний энгийн үеийг ашиглах явдал байв. Энэ нь хоёр гол асуудалд хүргэх болно

• LED гагнуурыг гагнуурын холболтыг сайн хангахын тулд хангалттай удаан хөдөлгөхгүйгээр хүрээний утасны хажууд байрлуулах нь маш хэцүү бөгөөд цаг хугацаа шаардсан ажил юм.
• Өгзөгний үе амархан хугардаг - би үүнээс зайлсхийхийг хүссэн юм.

Тиймээс би LED бүрийг хар тугалга бүрийн төгсгөлд гогцоогоор бэлтгэсэн шийдлийг зохион бүтээсэн бөгөөд үүгээр дамжих утас нь гагнах үед утсыг байрлуулж, хүч чадлыг нэмэгдүүлэхийн тулд гагнуураас гадна механик холболтыг өгдөг.

Үүний сул тал нь 512 LED тус бүрийг бэлтгэхэд илүү удаан хугацаа зарцуулсан явдал юм. Үүнийг би нэг хэсэг болгон 64 ширхэг хувааж хийж, нэг ширхэг тутамд 3 цаг орчим болгосон.

Давуу тал нь өмнөх зүсмэлийг ашиглан зүсмэлийг гагнах ажил ердөө нэг цаг гаруй үргэлжилсэн.

LED гулзайлтын jig

Би LED -ийн бэлтгэлийг дэмжихийн тулд төхөөрөмж зохион бүтээсэн.

• Би өмнө нь ашиглаж байсан 18х12 мм хэмжээтэй төмөр замын нэгийг авч, 18 мм -ийн хажуугийн төв хэсэгт 5 мм -ийн цооног өрөмдөж, дараа нь энэ төмөр замыг БСХС -ийн жижиг самбар дээр тавив (та ямар ч хаягдал мод ашиглаж болно, энэ бол миний хийх ёстой зүйл байсан. гар) ба төмөр замын 5 мм -ийн нүхийг БСХС -ийн төв рүү зөөв.
• Төмөр замын нүх ба БСХС -ийн аль алиныг нь хооронд нь тааруулахын тулд өрөмдлөгийн тусламжтайгаар харандаа авч, БСХС -ийн дагуу төмөр замын хоёр талд шугам зур.
• Өрөм ба төмөр замыг салгасны дараа БСХС -ийн 5 мм -ийн нүхтэй байх ба хоёр талд нь төмөр замын хэмжээсүүдтэй (18 мм -ийн зайтай) нийцсэн хоёр зэрэгцээ шугам үлдэх болно.
• Төмөр замын шугамд перпендикуляр 5мм -ийн нүхний дундуур өөр шугам зур.
• Би 0.711 мм өргөнтэй 22swg цагаан тугалга бүхий зэс утас (500 гр өнхрөхөд хангалттай байсан) ашигласан. Би онлайнаар (eBay -ийг дахин аврахаар) 0.8 мм -ийн өрмийн хэдэн ширхэгийг олж, тэдгээрийг тойрог хэлбэрээр LED эргүүлээд нугалж хэлбэржүүлэгч болгон ашигласан.
• 0.8 мм хэмжээтэй 3 ширхэг өрмийн өрөмдлөгийг дундуур нь 5 мм-ийн LED нүхний төв шугам дээр, бусад нь 5 мм-ийн зайтай, хамгийн чухал нь төмөр замын шугамын гадна БСХС-ийн самбар дээрх LED цооногоос хол зайд өрөмд. өрөмдлөгийн төмөр замын шугамд хүрч байна.
• Дөрөв дэх 0.8 мм -ийн өрмийн битийг нөгөө төмөр замын 5 мм -ийн LED нүхний төв шугам дээр дахин өрөмдөж, энэ удаад төмөр замын шугамын дотор байрлуулна. Дээрх зураг энэ тайлбарыг арай тодорхой болгох ёстой.
• Өрөмдлөгийг БСХС-ээс 1-15 мм орчим өрмийн бариул цухуйсан байдлаар модонд үлдээгээрэй.

Одоо танд хэрэгсэл хэрэгтэй байна - сайн төсөл бол тусгай хэрэгсэл худалдаж авах шаардлагатай газар юм. Танд жижиг хавтгай хавчаар хэрэгтэй болно (eBay дахин 2 - 3 фунт стерлингээр). Эдгээр нь шулуун параллель урт хамар, хавтгай үзүүртэй - зургийг үзнэ үү.

LED бэлтгэл

Одоо 512 LED тус бүрийг бэлтгэх урт хугацааны ажил байна. Би тэдгээрийг багцаар хийхийг зөвлөж байна. Илүү дэлгэрэнгүйг дээрх зургуудаас харж болно

• Дөрвөн туяа руу чиглүүлж, бахө дахь LED -ийг барь.
• ЧУХАЛ - Энэ үе шатанд тэргүүлэгчдийн дараалал, чиглэл нь маш чухал юм. Анод нь дөрвөн хар тугалганы хоёр дахь нь хамгийн урт нь байх болно. ЭНЭ БАРУУНААС ХОЁРДУГААР НЬ БОЛЖ БАЙНА. Үүнийг буруу хий, дараа нь бид үүнийг туршиж үзэхэд таны LED зөв асахгүй болно - би 512 алдаанаас 2 алдаа гаргаснаа мэдэж байна.
• LED -ийг хавчаарт байлгаж байхдаа LED чийдэнг дээрх зураг дээр үзүүлсэн шиг БСХС -ийн хавтангийн 5 мм -ийн нүхэнд хийнэ. Хавчаарыг БСХС дээр тэгшхэн байрлуулахын тулд та 5мм -ийн нүхийг бага зэрэг цэвэрлэх хэрэгтэй болж магадгүй юм.
• Өрөмдлөгийн хэсгүүдийн эргэн тойронд LED залгуурыг нугалж гогцоо үүсгэнэ. Хэрэв та сүүдэрээ буцааж авбал энэ нь хүрдийг нээж, өргөгчөөс LED -ийг гаргаж авах үед өрөмдлөгөөс гогцоонуудыг арилгахад тусалдаг болохыг олж мэдэв.
• Жижиг утсан таслагчаар гогцоонд ойрхон байгаа дөрвөн утаснаас илүүдлийг нь таслана.
• Анодын гогцоог дангаар нь 90 градус нугална, ингэснээр гогцоо нь LED чийдэн рүү босоо харсан байна.
• Дууссан LED -ийг хавтгай гадаргуу дээр тавиад бүх утаснууд гадаргуу дээр хэвтэж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Ингээд л боллоо …. одоо 511 удаа давтана уу:-)

Алхам 4: Зүсмэлүүдийг бүтээх

Хүрээний утсыг тэгшлэх

Тиймээс бид одоо 8х8 хэмжээтэй зүсмэлүүдээ хийх багаж, туршсан болон бэлтгэсэн LED -ийн баглаа боодолтой боллоо.

Одоо танд хэрэгтэй зүйл бол хүрээ хийх утас юм. бүх LED -ийг хамтад нь байрлуулах. Би 500 гр 22swg цагаан тугалгатай зэс утсыг ашигласан (дахин eBay -с)

Мэдээжийн хэрэг та өнхрөхөөс гарах утсыг тэгшлэхийг хүсч байна. Өөр нэг гарын авлагын даалгавар бол амархан. Утасны нэг хэсгийг уртаар нь хайчилж, хоёр үзүүрийг хоёр бахө болгон барьж, утсыг зөөлөн татаж, сунгана. Хэрэв таны сайн зүйл бол утас сунахыг мэдэрч, дараа нь та зогсоож чадна, хэрвээ таны хүнд гар утас хангалттай сунгасан үед бахө тасрах болно. Хоёр арга хоёулаа сайн бөгөөд та утсыг тэгшлээд зогсохгүй жаахан хатууруулж дуусгах болно.

8х8 хэмжээтэй хүрээ бүрийн хувьд та гагнуурын явцад барьж авахын тулд хавтангийн зүүг боож боохын тулд бүхэл бүтэн хэсгийг ажиллуулахад 24 урт хангалттай урт хэрэгтэй болно. Нэмж хэлэхэд, анодын перпендикуляр утаснуудын өргөний хэмжээнээс арай өргөн байхын тулд танд 8 урт хэрэгтэй болно.

8х8 хэмжээтэй зүсмэл хийх

Одоо утаснуудаа засаж, бид хөгжилтэй хэсэг рүүгээ орлоо.

• Босоо босоо хоёр төмөр зам дээр сууж, 8 өрөмдсөн хөндлөн төмөр замыг харсан тул та гурван LED -ийг гурван баганыг чиглүүлж, нэг багананд 8 LED -ийг түлхэж болно.
• Одоо бүх 8 LED -ийн дунд LED хар тугалган гогцоонуудаар шулуун хүрээтэй утсыг холбож, төгсгөл бүрийг самбарын зүүгээр боож боох хэрэгтэй.
• Үүнийг гадна талын хоёр хүрээний утаснуудад давтана.
• Дараа нь бусад 7 баганын хувьд дээрх алхмуудыг давтана уу.

Та одоо 64 ширхэг LED -ийг 24 босоо хүрээтэй утастай холбох болно. Бүх LED нь модон хашлага дээр жигд байрлаж байгаа эсэхийг шалгаад, LED хөлийг тэгшлээд, зөрчлийг арилгаарай.

Одоо гагнуурын төмрөө гаргаж, LED гогцоо ба хүрээний утас хоорондын 192 холболтыг засаарай. Би энд хэрхэн гагнах талаар тайлбарлах гэж байгаа юм биш, үүнийг надаас хамаагүй илүү сайн тайлбарлах маш олон сайн хичээлүүд байдаг.

Дууссан уу? Хийж буй гар хийцийн бүтээлээ бишрэхийн тулд жаахан цаг гаргаарай. Бид анодын хүрээ хийх утсыг нэмж оруулах шаардлагатай хэвээр байна.

Бид яагаад анодын хар тугалганы гогцоог 90 градусаар нугалсныг бид харж байна.

• Шулуун болгосон анодын хүрээ хийх 8 утсаа аваад эгнээ тус бүрийн 8 LED -ийг дахин оруулна уу.
• Би утсыг бэхэлгээний өргөн хүртэл хайчилж авсан боловч эдгээрийг самбарын хавчаараар бэхлэхийг оролдсонгүй.
• Дууссаны дараа ямар ч LED -ийг чангалж, тууштай ажиллаж, 64 холболтын цэгийг дахин гагнана.

8х8 хэмжээтэй зүсмэлийг туршиж байна

Нэг зүсмэлийг доошлуулаарай, гэхдээ та үүнийг таслахаасаа өмнө эхлээд туршиж үзье. Үүнийг хийхийн тулд танд 5 вольтын эх үүсвэр (таны Arduino эсвэл LED шалгагч талхны самбараас) ба ганц эсэргүүцэл (100 ом орчим байх болно) хэрэгтэй болно.

• Газар руу нэг утсыг холбоно уу, энэ нь 24 катодын хүрээний бүх утсанд ашиглагдах болно.
• Нөгөө утсыг резистороор 5V -ээр холбоно уу.
• 5в утсыг 8 анодын түвшний хүрээний утаснуудын аль нэгэнд барь
• Газрын утсыг 24 катодын хүрээний утас тус бүрээр дамжуулна.
• Нэг анод утсанд холбогдсон 8 LED тус бүрийн хувьд LED тус бүр улаан, ногоон, цэнхэр асаж байгаа эсэхийг шалгаарай.
• Одоо 5V утсыг дараагийн түвшинд шилжүүлж, түвшин тус бүр, LED тус бүр, өнгө тус бүрийг шалгах хүртэл шалгалтыг дахин ажиллуулна уу.

Хэрэв та нэг LED ажиллахгүй байгааг олж мэдвэл LED утсыг нугалах үед анодын туяаг LED дээр хольсон байх магадлалтай. Хэрэв та ажиллахгүй байгааг олж мэдвэл би LED -ийг салгаж, бэлтгэсэн сэлбэг хэрэгслийг авч, LED утсан дээрх гогцоонуудыг нээж, энэ шинэ LED -ийг бэхэлгээ рүү түлхэж, хүрээний утаснуудын гогцоонуудыг хамгийн сайн нугална уу. чи чадна.

Бүх зүйлийг шалгасны дараа та одоо jig -аас слайдыг хайчилж болно. Үүнийг хийхийн тулд LED хар тугалганы гогцоонд ойрхон байгаа дээд эгнээний хүрээний утсыг хайчилж, доод хүрээний утсыг бага зэрэг өнцөгт бэхэлсэн хүрээний дагуу хайчилж ав.

Утасны бүх урт үзүүрийг одоогоор үлдээгээрэй, дараа нь бид кубыг бүтээхдээ тэдгээрийг цэгцэлнэ.

Нэг доошлоход дахиад 7 үлдсэн.

Би анхны зорилгоо биелүүлж, шоо дөрвөлжин хэлбэрийг хялбарчлах шийдлийг боловсруулсан гэж бодож байна.

Алхам 5: Электроник руу шилжих

ПХБ -ийн дизайн

Миний хоёрдахь зорилго бол бүх утсыг салгах байсан боловч уян хатан байдлыг хангах боломжийг хэвээр үлдээсэн.

Үүний тулд би дараахь зүйлийг хийхээр шийдсэн.

• Процессорын хяналтын 6 утсыг холбогчоор дамжуулан самбараас салга. Миний үзсэн ихэнх шоо драйверууд нь өгөгдөл дамжуулахад SPI үүсмэл хэрэгслийг ашигладаг бөгөөд үүнд Data, Clock, Output enable, Latch гэсэн 4 оролт шаардлагатай бөгөөд би 5v ба Ground -ийг нэмсэн тул процессорыг нэг кабелиар тэжээх боломжтой болно.

• 74HC595 ээлжийн бүртгэлийн чипүүдийн хоорондох цуваа оролт ба гаралтын холболтыг нээлттэй үлдээгээрэй.

  • Кевинс схем нь анодын драйверт зориулагдсан бөгөөд дараа нь бүх 8 чипийг нэг өнгөөр, дараа нь дараагийн хоёр өнгийг дараалан нийт 25 ээлжийн бүртгэлд зориулав.
  • Никс схем нь өнгө бүрийн хувьд процессор руу буцах тусдаа гогцоотой.
• Анодын давхаргыг өөрийн ээлжийн бүртгэлээр эсвэл 8 тусдаа холболттой процессороос шууд хөтлөхийг зөвшөөрнө үү.

Үүнээс гадна би хүсч байсан

• Нүхний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглаарай (энэ бол миний дассан зүйл юм).
• ПХБ -ийн хоёр давхар хавтангаар өөрийгөө хязгаарлаарай (миний туршлагаас харахад дахин).
• Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ПХБ -ийн нэг талд (доод талд) байрлуулж, LED зүсмэлүүдийг ПХБ -ийн дээд талд шууд гагнахыг зөвшөөрнө үү.

Тиймээс энэ нь LED -ийн хооронд 30 мм -ийн зайтай кубыг дэмжих том самбар (270mm x 270mm) болж дуусах болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь бүх бүрэлдэхүүн хэсэг, ул мөрд багтах болно.

Өмнө нь би ПХБ -ийн дизайны хэд хэдэн програм хангамжийг амжилттай ашиглаж байсан.

Ашиглахад хялбар байхын тулд Pad2Pad нь маш сайн боловч Gerber файлыг экспортлох боломжгүй тул үйлдвэрлэлийн өртөг өндөртэй байдаг. Энэ бүтээцэд би DesignSpark -ийг ашигласан (Pad2Pad шиг ашиглахад хялбар биш боловч gerber файлуудыг экспортлох боломжтой), тэр үеэс хойш Ийгл (маш чадварлаг хэрэгсэл боловч би сургалтын муруйгаа ахиулсаар байна) туршиж үзсэн.

ПХБ -ийн програм хангамжийн дизайнд зарцуулсан цагийг би нэмж зүрхлэхгүй байна, үүнийг олж авахын тулд олон оролдлого хийсэн боловч үр дүнд нь маш их баяртай байна. Миний анхны хувилбарт хэд хэдэн алга болсон ул мөр байгаа боловч тэдгээрийг солиход хялбар байдаг. ПХБ -ийн жижиг багц үйлдвэрлэхийн тулд би SeeedStudio -ийг ашиглахыг зөвлөж байсан. Асуултанд сайн хариулах, өрсөлдөхүйц үнэ, хурдан үйлчилгээ.

Би SMD хувилбарыг зохион бүтээх талаар бодож эхэлсэн бөгөөд үүнийг дараа нь аль хэдийн байрлуулсан, гагнасан бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан хийж болох юм.

Маш олон бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд би дараахь зүйлийг ашигласан (Кевиний схемд нийцсэн)

• 200 NPN 2N3904 транзистор
• 25 100nF конденсатор
• 8 100uF конденсатор
• 8 IRF9Z34N MOSFETS
• 25 74HC595 ээлжийн бүртгэл
• 128 82 Ом 1/8W эсэргүүцэл (Улаан LED гүйдэл хязгаарлах эсэргүүцэл)
• 64 130 Ом 1/8W эсэргүүцэл (Ногоон ба Цэнхэр LED гүйдэл хязгаарлах эсэргүүцэл)
• 250 1k Ohm 1/8W резистор (зарим нэмэлт төхөөрөмжтэй)
• 1/8W 10 кВ -ийн 250 резистор (зарим нэмэлт төхөөрөмжтэй)
• 1 5v 20A цахилгаан хангамж (хангалттай)
• 1 Arduino Mega (эсвэл таны сонгосон процессор)
• Arduino -той холбогдохын тулд ганц эгнээний толгойн зүү
• ээлжийн регистрүүдийн хооронд цуваа оролт/гарах гогцоо үүсгэх зарим холбогч кабель
• 6 зүү толгойн кабелийг самбар руу холбоно
• 240 вольтын тэжээлийн кабель ба залгуур

Би Фарнелл Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг Их Британид захиалах, ялангуяа тэдний дараагийн өдрийн үйлчилгээ, өрсөлдөхүйц үнийг харгалзан үзэхийг зөвлөж байсан.

Гагнах … маш их гагнах

Дараа нь бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбар дээр гагнах ажил хэдэн цаг үргэлжилсэн. Би энд дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөхгүй, гэхдээ сурч мэдсэн хэд хэдэн зүйл бол:

• Гагнуурын насос ба гагнуурын зулыг гартаа байлгаарай - танд хэрэгтэй болно.
• Флюс үзэг нь үнэхээр сайн ажилладаг боловч дараа нь цэвэрлэх нь бохир байдаг
• Жижиг диаметртэй гагнуур ашигла - 0.5mm 60/40 цагаан тугалга/хар тугалга 2.5% -ийн урсгалтай гагнуур байх нь надад хамгийн сайн санагдсан.
• Томруулдаг шил нь аливаа гагнуурын гүүрийг олж харахад тохиромжтой.
• Дараагийн хэсэг рүү явахаасаа өмнө цаг заваа гаргаж, үе үе багц хийж, бүх үе мөчийг шалгаж үзээрэй.
• Үргэлж гагнуурын төмрийн үзүүрийг цэвэр байлгаарай.

LED -ийн улаан өнгийг харгалзан үзвэл Ногоон, Цэнхэр өнгийн эсэргүүцлийн утга өөр байж магадгүй юм. Би A, B, C ПХБ -ийн одоогийн хязгаарлах резисторыг тэмдэглэв. ПХБ -д LED -ийн аль туяа нь гүйдэл хязгаарлах резисторын байрлалд хамаарах болохыг тодорхойлох болно.

Дууссаны дараа би самбарыг ПХБ цэвэрлэгчээр цэвэрлээд савантай усаар угааж сайтар хатаав.

Дууссан ПХБ -ийг шалгаж байна

Үүнийг нэг талдаа оруулахаасаа өмнө энэ бүхэн ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй.

Би Kevin -ийн Arduino кодыг ачаалж (мегад бага зэрэг өөрчлөлт оруулах шаардлагатай болно), бүх LED -ийг тасралтгүй асааж, унтраах энгийн туршилтын програмыг боловсруулав.

Шалгах:

• Би LED туршилтын утас хийж, нэг өнгийн LED авч, 100 Ом эсэргүүцэл дамжуулагчийн аль нэгэнд барьж, дараа нь нээлттэй төгсгөл бүрт урт утас нэмж оруулав. Нээлттэй эргэн тойронд бага зэрэг цахилгаан соронзон хальс нь богино холболтыг зогсоож, LED дээрх эерэг (анод) утсыг тэмдэглэв.
• Процессороо (миний хувьд Arduino мега) 6 холбогчтой самбар дээр холбоно уу
• Цахилгаан хангамжаас тэжээлийг самбар руу холбоно уу
• Анодын туршилтын утсыг самбар дээрх 5V эх үүсвэрт холбоно уу
• Дараа нь LED туршилтын утсан дээрх катодын утсыг ПХБ -ийн шоо катодын холбогч бүрт ээлжлэн хийнэ.
• Туршилтын утас дээрх LED асаж, унтрах ёстой.
• Хэрэв энэ нь анивчихгүй бол алдаа хайх болно. Би эхлээд гагнуурын үеийг хуурай үе байгаа эсэхийг шалгаарай, үүнээс гадна бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг бүрчлэн шалгаж, ээлжийн бүртгэлээс хол ажиллахыг зөвлөж байна.

192 бүх катодуудыг туршиж үзээд кодоо өөрчилж, анодын давхаргын драйверуудыг шалгаж, LED туршилтын утсаа сольж, газардуулаад 8 давхарга драйвер бүрийг туршиж үзээрэй.

ПХБ -ийг хийж, туршиж үзсэний дараа хөгжилтэй байдал үнэхээр эхэлдэг - одоо шоо бүтээх болно.

Алхам 6: Кубыг бүтээх

Анодын түвшний холбогчдыг бэлтгэж байна - өөр нэг төхөөрөмж

Бид таны 8х8 хэмжээтэй зүсмэлүүдийг ПХБ дээр гагнахаас өмнө өөр нэг зүйлийг хийх хэрэгтэй байна.

Бид зүсмэлүүдийг нэмж байхдаа хэвтээ зүсмэлүүдийг хооронд нь холбосон зүсмэл бүрийн гадна талд хаалт хийх шаардлагатай болно.

Бид бүх LED -ийг гогцоонд холбосон тул хүрээний утаснууд руу одоо зогсоож болохгүй.

Анодын хөндлөн хаалт хийхдээ:

• Төмөр замд ашиглаж байсан модныхоо өөр уртыг аваад төмөр замын төвөөс доош шугам зур.
• Энэ шугамын дагуу 30 мм -ийн зайтай 8 тэмдэг тавь.
• 0.8 мм -ийн өрмийн 8 ширхэгийг модон дээр өрөмдөж, өрөмний ишийг модон дотор үлдээж, бариул нь гадаргуугаас 10 мм орчим цухуйж үлдэнэ.
• Хүрээний утсыг хайчилж, урьдын адил тэгшлээрэй.
• Утасны нэг үзүүрийг эхний өрөмдлөгөөр ороож гогцоо үүсгээд дараа нь өрөмдөх бүрийг тойруулан утсаар тойруулан уртаар нь 8 гогцоотой шулуун утас үүсгэнэ.

Энэ нь бага зэрэг дадлага шаарддаг боловч утсыг аль болох шулуун болгохын тулд бүх гогцоог үүсгэсний дараа утсыг өөрчилж үзээрэй. Өрөмдлөгийн утаснаас утсыг зөөлөн салгаад дараа нь бүрэн тэгшлэхийг хичээ.

Эцсийн шоо хийхийн тулд танд тус бүрдээ 8 гогцоотой 16 урттай утас хэрэгтэй болно, гэхдээ барилгын явцад хөрштэйгээ шинэ зүсмэл бүрийг дэмжихийн тулд хоёр, гурван гогцооны урттай байх шаардлагатай.

Эцэст нь бид шоо хийж болно

Зүсмэл бүрийг ПХБ дээр тэгшлэх, буулгахын тулд бид ПХБ -ийг гадаргуугаас дээш өргөх хэрэгтэй болно. Би ПХБ -ийн хоёр талд жижиг хуванцар хайрцгийг хосоор нь ашигласан.

Одоогийн хязгаарлах резисторын байршлыг тодорхойлохдоо өмнө нь сонгосон зүсмэлийн чиглэлийг санаж байвал та эхний зүсэмийг ПХБ -ийн нүх рүү нэг төгсгөлд буулгаж болно. Би чамайг өөрөөсөө хол зайтай нүхнүүдээс эхэлж, өөр рүүгээ ажиллахыг санал болгож байна.

Эндээс бид катодын хүрээний утсыг өнцгөөр огтлох давуу талыг олж харж байна. Ингэснээр та катодын 24 утас тус бүрийг тус тусад нь олох боломжтой болно.

Зүсмэлийг дэмжих, босоо байрлалыг нь тодорхойлохын тулд би анод холбогч хийдэг модон төмөр замыг ашиглаж, үүнийг ПХБ -ийн дагуу LED -ийн эхний багцын доор байрлуулсан. Зүсмэлийг ПХБ -тэй перпендикуляр, төгсгөлөөс нь дуустал түвшинд байлгахын тулд ашигладаг инженерийн талбайтай бол та катодын хүрээтэй утсыг ПХБ -д гагнах боломжтой болно.

Та одоо энэ зүсмэлийг туршиж үзэх боломжтой боловч эхний хоёр зүсмэлийг илүү тогтвортой болгохын тулд эхний туршилтыг хийхээс өмнө эхний хоёр зүсмэлийг ПХБ дээр тавьж, хоёр зүсмэлийн дагуу хоёр хэсэгт богино 2 гогцоотой анод холбогчийг ашиглах нь зүйтэй болов уу. Эдгээр эхний хоёрын дараа зүсмэл бүрийг ээлжлэн туршиж үзээд дараагийн хэсгийг нэмэхээс өмнө хийнэ.

Зүсмэлүүдийг туршиж байна

Анодын драйверууд нь ПХБ -ийн аль нэг талын дагуу байрладаг бөгөөд ПХБ -ийн нүхнүүд байдаг бөгөөд бид эцэст нь давхарга бүрийг драйвертай нь холбох болно. Одоогийн байдлаар бид эдгээрийг модон утас, 8 жижиг матрын хавчаар ашиглан зүсмэл бүрийн давхарга бүрт ээлжлэн хавсаргана.

ПХБ -д гагнагдсан катодууд ба драйверуудтай утас, хавчаараар холбогдсон анодуудын тусламжтайгаар бид ПХБ -ийг туршихад ашигладаг кодыг шинэ анимацаар өөрчилж зүсмэлийг туршиж үзэх боломжтой болно.

• Зүсмэл доторх бүх LED -ийг нэг нэгээр нь асаахын тулд энгийн хөдөлгөөнт дүрс бичээрэй (бүгд улаан, дараа нь ногоон, дараа нь улаан, дараа нь цагаан өнгөтэй болно). Та зүсмэлийн дугаарыг хувьсагч гэж тодорхойлж болох бөгөөд ингэснээр та зүсмэл бүрийг ээлжлэн туршихдаа үүнийг өөрчилж болно.
• Процессор ба тэжээлийг ПХБ -д холбоод асаагаарай.
• Бүх LED гэрэл бүх өнгөөр асаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Энд ажигласан цорын ганц согог нь катодын босоо утсан дээрх хуурай холбоосоос үүдэлтэй юм.

Гагнах ба зүсмэл бүрийг ээлжлэн туршина.

Бараг л байсан. Бид шоо дээр нэмж оруулах ёстой хоёр өөр элемент байна, одоо бид 8 зүсмэлийг бүгдийг нь гагнаж, туршиж үзсэн болно.

Анодын давхаргын холбогч

Одоо бид өмнө нь бэлтгэсэн 8 гогцоотой анод холбогчийг салгаж болно.

Хоёр слайд дээрх зүсмэл бүрт нэг давхаргад наалдсан зүсмэлүүдийг хооронд нь холбоно. Тэд хамгийн ойрын LED катодын утаснаас 5 мм орчим зайтай болтол би уурхайгаа зөөв. Бүх гогцоог гагнахаасаа өмнө шулуун, тэгш харсан эсэхийг шалгаад 8 анодын давхарга бүрийг холбоно уу.

Анод драйверын холбогч

ПХБ -ийн анодын драйверын нүхнээс зүсмэлүүдийг туршихад өмнө ашиглаж байсан бүх утсыг салгаж, цооногууд гагнуураас цэвэрлэгдсэн эсэхийг шалгаарай - гагнуурын зулын гол бол таны найз энд байна.

ПХБ -ийн 8 анодын драйвер бүрийг ПХБ -ийн бие даасан давхаргад холбох шаардлагатай. ПХБ -ийн тэжээлийн холболттой ойролцоо байгаа анодын драйверыг хамгийн доод түвшинд холбож, дараа нь ПХБ -ийн ар тал болон 8 -р давхарга руу аажмаар буцаж ажиллах ёстой.

Жижиг тэгш өнцөгт утсыг шулуунаар нугалж, утасны урт талыг шоогаар дамжуулж ПХБ дээрх анод жолоочийн нүхэнд буулгана. Утас шулуун, тэгшхэн байгаа эсэхийг шалгаарай, шоо дотор байгаа бусад утас руу бүү хүр, дараа нь кубын анодын давхарга болон ПХБ дээр гагнана уу.

Бүх 8 анодын драйверуудад зориулагдсан.

Алхам 7: Бүрэн боллоо

Бүтээн байгуулалт дууслаа, та бэлэн боллоо.

Бэлтгэл ажил, бүтээн байгуулалт, туршилтыг хийснээр та энэ ажлыг хийсэн нь одоо энгийн зүйл юм.

• Цахилгаан хангамжийг ПХБ -д холбоно уу
• Процессорыг ПХБ -д холбоно уу.
• Асаах.
• Програм хангамж дээрээ анимацыг ачаалах эсвэл идэвхжүүлэх, процессор руу байршуулах, үүнийг хийхийг зөвшөөрнө үү

Хэргийг гаргах

Энэ бүх цагийг хийсний дараа та хөрөнгө оруулалтаа хамгаалахыг хүсч байна.

Бид хэд хэдэн царс модон хавтан, жижиг хавтангаар хийсэн хайрцаг хийж, арын хэсэгт нь цахилгаан тэжээл, Arduino руу залгах боломжтой, мөн USB залгуурыг арын хэсэгт байрлуулж, дахин програмчлахад илүү хялбар болно..

Дараа нь бид acrylicdisplaycases.co.uk сайтын нийлэг хайрцгаар хийж дуусгалаа. Маш сайн зөвлөж байна.

Танд хүрье

Та одоо оюун ухаанаа эргүүлж чадах хоёр зүйл байна:

• ПХБ -ийг дэмжих, цахилгаан хангамж, процессорыг байрлуулахын тулд ямар төрлийн дэмжлэг/хайрцаг хийх, төлөвлөхийг хүсч байна - би үүнийг таны төсөөлөлд үлдээх болно.
• Код руу ороод өөрийн анимацийг зохиож, бичиж эхлээрэй. Кевин, Ник, SuperTech-IT компаниуд таны замыг эхлүүлэхийн тулд маш сайн ажил хийсэн.

Алхам 8: Эцсийн бүтээгдэхүүний клип

Анимэйшнд зориулж Kevin болон SuperTech-IT-д баярлалаа

Алхам 9: Анимейшн - Могойнууд

Кевин Даррагийн кодыг ашиглан хуваалцах өөрийн анимацийн нэг

Дараахыг хүчингүй Loop гэж дуудаарай

могой (200); // давталт

Алхам 10: Ховил руу орсны дараа

Ах бид хоёр одоо тус бүр нэгийг барьсан бөгөөд гурав дахь нь дээр ажиллаж байна:-)

UPDATE - Гурав дахь шоо дууссан бөгөөд бид үүнийг хоёр сэлбэг ПХБ хавтан (мөн заавар) -тай хамт eBay дээр зарах гэж байна.

Бид дараагийн төсөл болох 16x16x16 RGB LED шоо боловсруулахад дэмжлэг үзүүлэхийн тулд ПХБ -д нэмэлт өөрчлөлт оруулах болно.

Алхам 11: Миний Arduino Mega кодын хамгийн сүүлийн хувилбар

Та миний кодын хамгийн сүүлийн хувилбарыг энд хавсаргасан болно.

Үүнийг ихэвчлэн Кевин Даррахын боловсруулсан шийдлээс авсан болно, гэхдээ би үүнийг Arduino Mega руу шилжүүлж, өөр эх сурвалжаас авсан анимацид нэмж оруулсан эсвэл өөрийгөө хөгжүүлсэн.

Arduino Mega дээрх тээглүүрүүд нь:

• Түгжээ - зүү 44
• Хоосон - зүү 45
• Өгөгдөл - зүү 51
• Цаг - зүү 52