Home-theater-designers
Si us heu dedicat a alguns projectes d’Arduino per a principiants, però busqueu alguna cosa una mica permanent i amb un nivell d’impressionant diferent, l’humil cub LED de 4 x 4 x 4 és una opció natural. La construcció és molt més fàcil del que es podria pensar i, mitjançant un multiplexat, podem controlar tots els LED directament des d’una única placa Arduino Uno. És una pràctica de soldadura fantàstica i el cost total dels components no hauria de superar els 40 dòlars.
Avui detallaré a fons la vessant constructiva de les coses i us proporcionaré alguns programes per funcionar que semblen impressionants i us ensenyen els conceptes bàsics.
quant espai HD per a Windows 10
Necessitarà
- AnArduino. El codi subministrat suposa un Arduino Uno, però també es pot ajustar a un model més gran.
- 64 LEDs - La decisió exacta és vostra, però he utilitzat aquests LEDs blaus de 3 mm de llum brillant ( 3,2v 30ma ) @ 2,64 £ per 50.
- 16 resistències del valor adequat per als vostres LED. Per als LED anteriors, 99 penics en van comprar 100. Ús ledcalc.com - introduïu 5v per a la tensió d'alimentació, la tensió dels LED (en el meu cas 3.2) i el corrent en miliamperis (3.2). La resistència desitjada es mostrarà al quadre etiquetat Resistència nominal més propera més propera , llavors només cal cercar aquest valor a eBay.
- Alguns filferro artesanal per enfortir l'estructura bàsica i per a la decoració - he utilitzat 0,8 mm gruix.
- A tauler de prototipatge d'algun tipus al qual podeu soldar tots els vostres bits. He utilitzat un que no tenia pistes completes al llarg, ja que no tinc un tallador de pistes, però utilitzo el que més us convingui. Un escut de prototipatge Arduino és una mica massa petit, a menys que realment apreteu els LEDs.
- Filferro de components aleatoris - Algunes cadenes de cables de xarxa i alguns dels cables de prototipatge d’un kit funcionaran bé.
- Clips de cocodril o les mans amigues són útils per mantenir els trossos al seu lloc.
- Soldador i soldador.
- Una mica de ferralla.
- Un trepant, amb la mateixa mida de bit que els vostres LED.
Nota: els dibuixos en 3D d’aquest tutorial es van fer en qüestió de minuts utilitzant TinkerCAD . He seguit una versió existent detallada per Instructables per l'usuariforte1994, que és possible que també vulgueu llegir abans d’intentar-ho.
Llegiu totes aquestes instruccions primer abans d'intentar-ho per vosaltres mateixos.
El principi d’aquest disseny
Abans de començar la construcció, és important tenir una visió general completa de com funcionarà aquesta cosa perquè pugueu improvisar i identificar els errors a mesura que avanceu. Alguns cubs de LED utilitzen un sol pin de sortida per a cada LED, tot i que en un cub de 4x4x4 caldria 64 pins - que segur que no tenim en un Arduino Uno. Una solució seria utilitzar registres de desplaçament, però això és innecessàriament complicat.
Per controlar tots aquests LED en només 20 pins, utilitzarem una tècnica anomenada multiplexació. En dividir el cub en 4 capes separades, només necessitem pins de control per a 16 LED, de manera que per encendre un LED específic hem d’activar tant la capa com el pin de control, cosa que ens proporciona un requisit total de 16 + 4 pins. Cada capa té un càtode comú, la part negativa del circuit, de manera que totes les potes negatives estan unides entre elles i connectades a un sol pin per a aquesta capa.
A l’ànode (positiu) lateral, cada LED estarà connectat al LED corresponent de la capa superior i inferior. Essencialment, tenim 16 columnes de les potes positives i 4 capes de la negativa. Aquí teniu algunes visualitzacions en 3D de les connexions per ajudar-vos a comprendre:
Construcció
Com que no farem servir una estructura metàl·lica completa per soldar, volem que totes les potes dels LED es superposin aproximadament una quarta part i donin rigidesa a l’estructura. Doblegueu el càtode dels vostres LED, el costat amb la osca plana al cap i la cama més curta, tal com es mostra al diagrama. (No importa si la doblegueu cap a l'esquerra o cap a la dreta, sempre que sigueu constants i que no toqui mai l'ànode)
La primera part crítica d’aquest projecte és fer una plantilla de fusta. Això mantindrà una capa de LED mentre soldeu les potes juntes, de manera que ha de ser precís i no massa fluix. Utilitzant la broca de la mateixa mida que els vostres LED, mesureu i, a continuació, foradeu una matriu 4x4 de equidistant forats. Tingueu en compte que voleu que una quarta part de la cama es superposi amb el seu veí i que utilitzeu un regle real. Comproveu cada forat per assegurar-vos que un LED s’adapti perfectament, però no tan ajustat que no el podreu tornar a treure, o tindreu problemes a l’hora d’eliminar una capa totalment soldada.
Soldeu els càtodes de 4 files de LEDs. Aneu amb compte de no cremar els LED: voleu una bona planxa calenta i entrar i sortir. Heus aquí les meves primeres quatre files completades.
Ara, per reforçar la rigidesa de la capa, talleu i soldeu dos trossos rectes de filferro artesanal a cada extrem, assegurant-vos que es connectin amb cada fila. Aquesta és la vostra primera capa completa. Deixeu, ara per ara, tots els excedents de cames.
Ara seria un bon moment per fer la prova: carregueu l’aplicació de parpelleig Arduino per defecte i, amb una resistència connectada, poseu el terra al marc de la capa i premeu el fil positiu de cada LED al seu torn.
Amb sort, s’encendran tots. Si no, assegureu-vos que no us heu perdut cap soldadura en algun lloc i, si cal, substituïu el LED.
Traieu aquesta capa de la plantilla i repetiu el procés 3 vegades més .
No us preocupeu si la vostra soldadura no és perfecta; sempre que no es trenqui i la connexió sigui sòlida, no afectarà el producte final. Reconec que la meva soldadura era bastant desesperant, la meva plantilla estava apagada i tot semblava a la torre inclinada de Pisa. Tot i així, estic orgullós del cub acabat i, quan s’encenguin els LED, de totes maneres no estareu mirant les juntes de soldadura.
Unió a capes
Un cop hàgiu completat 4 capes, voldreu unir totes les potes verticals. Vaig trobar que això era la part més difícil de la construcció i, per ajudar el procés, vaig retallar una targeta.
Això mantenia les capes a l’alçada adequada, però moltes cames encara no s’alineaven perfectament; per a això, he utilitzat uns clips de cocodril per mantenir-los al seu lloc.
Primer error ximple que cal evitar
Només després d’haver completat una capa completa, em vaig adonar que la meva targeta de crèdit estava enganxada al seu lloc, així que vaig haver de tallar-la. No cometeu el mateix error que he comès: allargueu la barra vertical al costat i uniu els trossos de targeta fora del cub, de manera que, quan hàgiu acabat la capa, pugueu deconstruir-la i treure-la.
2n error ximple que cal evitar
Evidentment, no soldeu la cama vertical al marc del càtode. Les potes verticals només s'han de connectar a altres potes verticals i res més.
Una vegada més, proveu després de connectar cada capa. De fet, proveu totes les capes només tocant el cable positiu fins a la punta de la capa superior, de manera que us assegureu que tingueu un bon contacte a través de totes les capes.
Quan les quatre capes es van soldar juntes, vaig començar a netejar una mica (vaig deixar una sola cama estesa de cada capa en una mena de pedra de pas), això es deixaria caure al tauler més endavant. Es van tallar altres trossos estranys de bastidor i potes metàl·liques. Cutbviament, no talleu cap de les potes verticals; les hem de posar al nostre tauler prototipus.
Fixació al tauler
Recordeu quan vaig dir que fixar cada capa a si mateixa era el més difícil? Vaig mentir. Intentar encaixar 16 potes LED en petits forats d’un tauler de prototipus és realment més difícil. La forma més senzilla que he trobat ha estat escorcollar 4 a la vegada, fixar-los per sota amb clips de cocodril i després passar a la següent fila de 4. Utilitzeu un retolador per marcar l'espaiat per endavant si us ajuda.
Retrospectivament, hauria col·locat les resistències a la protoborda primer, en realitat. Tal com és, vaig soldar totes les potes del cub a la placa primer, i després vaig intentar esprémer delicadament les resistències entre cadascuna. Apreneu del meu error i col·loqueu primer les vostres resistències.
Vaig intentar espaiar-los igualment de manera gradual per poder utilitzar un costat complet del cub per a totes les connexions finals amb l'Arduino. Aquí teniu l’esquema del circuit amb què vaig anar:
Per a les quatre capes negatives, he deixat caure un cable de cada capa i després les he tirat cap al costat, així:
Finalment, he afegit alguns cables d’endoll que després podria col·locar als pins Arduino corresponents. Utilitzeu el tipus més llarg que tingueu. Tingueu en compte que he desordenat la comanda en llocs degut a una mala planificació. Totes les files de LED es van codificar per colors.
Això és. Acabat!
Programació del cub
Sé que no podeu esperar a activar aquesta cosa, així que connecteu les 4 capes negatives E / S analògica ports A2 (capa inferior) a través A5 (capa superior) (també poden actuar com a E / S digitals) . A continuació, connecteu els 16 pins de control del LED, començant per +1 a l’extrema dreta a digital I / O port 0 , amb + 15 i +16 entrant en analògic A0 i A1 . (No utilitzeu AREF i GND)
Descarregueu el fitxer patrons de demostració i codi de l'usuari instructiu forte1994 . També li ha proporcionat un útil eina en línia per dissenyar els patrons de bytes per personalitzar la vostra pròpia seqüència. Aquí teniu un vídeo d’aquest codi en acció al meu cub (He ajustat la velocitat a 5, en lloc de la predeterminada de 20) .
com desbloquejar l'iPhone 6 sprint gratis
Per descomptat, aquesta no és l’única manera de programar el vostre cub, així que deixeu-me dedicar uns minuts a ensenyar-vos els conceptes bàsics per crear els vostres propis patrons. per programació , en lloc de reproduir patrons predefinits com ho fa la demostració anterior.
Hi ha algunes coses que hauríeu de saber quan intenteu programar el cub:
- Per dirigir un únic LED, utilitzeu un avió (capa) número 0-3 i un pin LED número 0-15. Gireu l'avió a la sortida BAIXA (ja que es tracta de la cama negativa) i el número de pin LED HIGH (la cama positiva) per activar el LED.
- Abans d’activar un sol LED, assegureu-vos que la resta d’avions estiguin apagats, és a dir, configureu-los a la sortida HIGH. Si no ho feu, es farà que s’encengui una columna de LED en lloc d’un sol LED.
Amb això en ment, he fet dues seqüències programàtiques molt senzilles que podeu examinar: descarregueu el codi des d’aquí. El primer simplement il·lumina tots els LED un per un, en seqüència. En fem servir dos per a bucles, iterant sobre cada capa i cada pin de control.
El segon és un bucle aleatori (haureu de comentar el primer i activar-lo al bucle principal per provar-lo). Simplement tria una capa aleatòria i un pin de control aleatori, fent-los activar i desactivar.
Resum
No us deixeu intimidar per aquesta compilació: em falten seriosament les habilitats de soldadura i ho vaig aconseguir bé (Penso?) . El temps total de construcció va ser d’una hora aproximadament al dia durant una setmana. La propera vegada, intentaré ensenyar-vos una programació més ambiciosa per al cub, així que espero que us acompanyeu a construir el vostre propi cub aquesta setmana i carregueu algun codi nou la setmana que ve - i si en feu el vostre aplicacions o seqüències fantàstiques, pengeu-les a Pastebin i feu-nos-ho saber als comentaris.
Compartir Compartir Tweet Correu electrònic 3 maneres de comprovar si un correu electrònic és real o falsSi heu rebut un correu electrònic que sembla una mica dubtós, sempre és millor comprovar-ne l’autenticitat. A continuació, es mostren tres maneres de saber si un correu electrònic és real.
Llegiu a continuació Temes relacionats- Bricolatge
- Arduino
James té un BSc en Intel·ligència Artificial i està certificat CompTIA A + i Network +. Quan no està ocupat com a editor de ressenyes de maquinari, li agrada LEGO, VR i els jocs de taula. Abans d’incorporar-se a MakeUseOf, era tècnic d’il·luminació, professor d’anglès i enginyer de centres de dades.
Més de James BruceSubscriu-te al nostre butlletí
Uniu-vos al nostre butlletí per obtenir consells tècnics, ressenyes, llibres electrònics gratuïts i ofertes exclusives.
Feu clic aquí per subscriure-us