Cub LED Arduino Mega 8x8x8 RGB: 11 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

„Așadar, doriți să construiți un cub LED 8x8x8 RGB”

M-am jucat cu electronice și Arduino de ceva vreme, inclusiv construind un controler de comutator de amplificator înalt pentru mașina mea și un judecător Pinewood Derby cu șase benzi pentru grupul nostru de cercetași.

Așa că am fost intrigat și apoi m-am agățat când am găsit site-ul minunat al lui Kevin Darrah cu explicațiile sale detaliate și videoclipurile de construire.

Cu toate acestea, există câteva domenii ale construcției sale pe care am crezut că le pot îmbunătăți.

Partea pozitivă:

• Explicațiile detaliate ale lui Kevin referitoare la codul Arduino necesare acestui program complex au simplificat partea de codare a compilării.
• Susțin utilizarea de către Kevin a tranzistoarelor individuale pentru a conduce fiecare dintre cei 192 de catode. În timp ce acest lucru necesită un design hardware bogat în componente, vă permite să conduceți fiecare LED cu greu, fără a risca să supraîncărcați un singur cip de driver care gestionează 8 (sau mai multe) LED-uri.

Domenii pe care am vrut să le îmbunătățesc:

• Trebuie să existe o modalitate mai bună de a construi cubul în sine, plus că există peste 2000 de îmbinări de lipit într-un pui de 8x8x8 RGB și dacă unul ar eșua / rupe în mijloc, ar fi aproape imposibil de accesat și reparat
• Tot cablajul ăla !!!! Am avut ceva experiență în proiectarea PCB-urilor în trecut, așa că am urmărit să construiesc un singur PCB care să găzduiască numărul semnificativ de componente necesare și cubul în sine

Căutările ulterioare au dezvăluit alte modele de cuburi din care am luat alte domenii de inspirație.

Nick Schulze a construit un exemplu minunat de notă, deși cu o abordare hardware STP16 mai simplă și un chipKIT UNIT pe 32 de biți. I-am folosit mai degrabă designul cubului decât cel al lui Kevin.

SuperTech-IT s-a concentrat pe simplificarea laturii hardware cu o singură abordare PCB integrând și extinzând atât abordarea de programare a lui Kevin, cât și Nick, cu accent pe eliminarea tuturor cablurilor.

Așa că a fost stabilit un plan. Folosind schema lui Kevin, structura lui Nick's Cube, proiectați un singur PCB și dezvoltați o soluție pentru simplificarea construcției și consolidarea cubului în sine.

Pasul 1: Toate aceste LED-uri

8x8x8 = 512 LED-uri RGB. eBay este prietenul tău aici și am cumpărat 1000 de la un furnizor chinez.

Designul pe care l-am ales folosește LED-uri RGB cu anod comun de 5 mm - astfel încât fiecare LED are un fir catodic (negativ) pentru fiecare dintre cele trei culori primare (roșu / verde / albastru) și un singur fir anodic (pozitiv) comun pentru fiecare dintre cele culori.

Testarea LED-urilor

În timp ce era ieftin, eram puțin preocupat de calitate. Ultimul lucru pe care doriți să-l găsiți pe un LED neplăcut în mijlocul cubului dvs., așa că am încercat să testez fiecare dintre cele 512 LED-uri pe care le-aș folosi.

Pentru a simplifica abordarea, am proiectat un mic panou de calcul și un program simplu Arduino care ar conduce două LED-uri roșu> verde> albastru individual și apoi toate aprinse pentru alb doar la apăsarea unui buton.

Un LED ar acționa ca o referință comună pentru toate celelalte pentru a se asigura că toate LED-urile au o luminozitate comună.

Odată ce ați intrat în apăsarea unui LED în panou, apăsând butonul, urmărind LED-ul clipind prin culori, nu durează prea mult pentru a revizui toate cele 512. Ca o parte, nu am găsit un singur defect și am fost foarte mulțumit de calitatea LED-urilor.

Alegerea valorilor rezistorului limitator curent

În timp ce panoul de verificare este afară, este un moment bun pentru a testa și valida rezistențele de limitare a curentului LED pe care va trebui să le utilizați. Există multe calculatoare care vă ajută să alegeți valoarea corectă și nu va fi la fel pentru toate culorile (roșul va avea cu siguranță o cerință diferită de verde și albastru).

O zonă cheie care trebuie luată în considerare este culoarea globală albă pe care LED-ul o emite atunci când toate culorile RGB sunt aprinse. Puteți echilibra valoarea rezistențelor pentru a produce o culoare albă curată în limitele curente ale LED-ului.

Pasul 2: simplificarea construcției cubului

Un jig pentru a construi fiecare felie de 8x8

Construirea unui cub de această complexitate nu trebuie luată cu ușurință. Acest lucru va necesita o investiție semnificativă din timpul dvs.

Abordarea pe care am proiectat-o a simplificat lipirea fiecărei „felii” verticale de 8x8 a cubului într-un singur eveniment, spre deosebire de construirea liniilor de 8 LED-uri la rândul lor și apoi lipirea a 8 dintre acestea împreună într-o operație separată.

Veți avea nevoie de un jig pentru această abordare și puțin timp investit aici obține beneficii uriașe mai târziu.

Imaginea de mai sus arată simplitatea acestui design.

• Am folosit niște rășinoase de 18 mm x 12 mm provenite dintr-un magazin de hardware local.
• Găuri de 8 x 5 mm găurite în mijlocul laturii de 18 mm, distanțate la 30 mm pe 8 lungimi, permițând o lungime suplimentară de 50 mm la fiecare capăt.
• Folosiți două lungimi de lemn pe fiecare parte și fixați aceste 8 secțiuni găurite asigurându-vă că sunt paralele una cu cealaltă și la o distanță de exact 30 mm.
• Aș sfătui să folosiți niște lipici pentru lemn în plus față de un cui / șurub atunci când le fixați împreună. Nu doriți ca acest jig să se flexeze.
• La capătul de sus și de jos al jigului am setat o altă lungime și am pus trei cuie mici / ace de panou în fișier cu fiecare coloană de găuri pentru LED-uri. Unul central fiind exact în linie și celelalte două la 5 mm distanță de fiecare parte. Vom folosi aceste cuie pentru a asigura lungimile drepte ale sârmei folosite pentru a forma cubul - mai târziu.
• Veți observa pe poze deasupra unei alte lungimi de lemn la un unghi ușor față de celelalte. Acesta va fi important mai târziu, deoarece vom tăia firele noastre structurale în conformitate cu acest unghi, care va simplifica semnificativ poziționarea fiecăreia dintre aceste felii verticale în PCB la o dată ulterioară.

Luați-vă timp în construirea acestui jig. Cu cât ești mai precis aici, cu atât cubul tău final va fi mai precis.

Pasul 3: Pregătirea LED-urilor

Conexiuni cu plumb LED

Una dintre preocupările pe care le-am avut la exemplele anterioare despre care am citit a fost utilizarea îmbinărilor simple la cap la lipirea LED-urilor pe firul de încadrare. Acest lucru ar duce la două probleme cheie

• Este foarte dificil și consumator de timp să țineți un cablu LED în poziție lângă firul de încadrare fără ca acesta să se miște suficient de mult pentru a vă asigura o îmbinare bună de lipit.
• Îmbinările cap la cap se pot rupe cu ușurință - ceva ce am vrut să evit.

Așa că am proiectat o soluție prin care fiecare LED este pregătit cu o buclă la capătul fiecărui cablu, prin care trece firul de încadrare, care menține firele în poziție în timpul lipirii și oferă, de asemenea, o conexiune mecanică în plus față de lipit pentru o rezistență sporită.

Dezavantajul a fost că pregătirea fiecăruia dintre cele 512 LED-uri a durat mai mult - am făcut acest lucru în loturi de 64, câte o felie la un moment dat, și am redus acest lucru la aproximativ 3 ore pe felie.

În plus, lipirea efectivă a feliei folosind jigul anterior a durat puțin peste o oră.

Jig de îndoire cu LED-uri

Am proiectat un jig pentru a sprijini pregătirea LED-urilor - imaginea de mai sus cu dimensiuni cheie.

• Am luat una dintre șinele de 18x12mm folosite anterior, am forat o gaură de 5mm prin centrul laturii de 18mm și apoi am așezat această șină pe un panou mic de MDF (ați putea folosi orice bucată de lemn, asta a fost exact ceea ce trebuia să mână) și transportat pe orificiul de 5 mm din șină până în centrul MDF.
• Folosind burghiul pentru a vă asigura că gaura din șină și MDF sunt aliniate, luați un creion și trageți o linie de-a lungul ambelor părți ale șinei de-a lungul MDF-ului.
• Îndepărtați burghiul și șina și rămâneți o gaură de 5 mm în MDF și două linii paralele de fiecare parte a acestuia, care se potrivesc cu dimensiunile șinei (la o distanță de 18 mm).
• Trageți o altă linie prin centrul găurii de 5 mm perpendicular pe liniile ferate.
• Am folosit sârmă de cupru staniu 22swg (a fost suficientă o rolă de 500g) care are o lățime de 0,711mm. Am găsit online (eBay pentru salvare din nou) niște burghie de 0,8 mm și le-am folosit ca formatori în jurul cărora aș îndoaie LED-urile pentru a forma o buclă.
• Găsește trei burghie de 0,8 mm, cea din mijloc pe linia centrală a găurii LED de 5 mm, celelalte la 5 mm distanță și important chiar în afara liniei ferate, departe de gaura LED de pe placa MDF - nu pe linie, ci cu o parte a burghiului doar atingând linia ferată.
• Un al patrulea burghiu de 0,8 mm este apoi forat din nou pe linia centrală a orificiului LED de 5 mm de pe cealaltă linie ferată și de data aceasta chiar în interiorul liniei ferate. Imaginea de mai sus ar trebui să facă această descriere puțin mai clară.
• Lăsați burghiele în lemn cu aproximativ 1-15 mm din tija burghiului care iese din MDF.

Acum aveți nevoie de un instrument - un proiect bun este întotdeauna unul în care trebuie să cumpărați un instrument special:-). Veți avea nevoie de o pereche mică de clești plate pentru nas (eBay din nou pentru 2 - 3 GBP). Acestea au un nas lung paralel drept și capătul plat - vezi imaginea.

Preperație LED

Acum vine lunga sarcină de a pregăti fiecare dintre 512 LED-uri. Vă sugerez să le faceți în loturi. Mai multe detalii în imaginile de mai sus

• Țineți LED-ul în clește cu cele patru fire îndreptate spre dvs.
• IMPORTANT - Ordinea și orientarea cablurilor sunt vitale în acest pas. Anodul va fi cel mai lung al doilea din cele patru derivate. ASIGURAȚI-VĂ CĂ ESTE AL DOILEA DIN DREPT. Înțelegeți greșit acest lucru și LED-ul dvs. nu va aprinde corect, deoarece le testăm mai târziu - știu că am făcut 2 erori din 512.
• Ținând LED-ul în clește, introduceți becul în orificiul de 5 mm din placa MDF așa cum se arată în imaginea de mai sus. Poate fi necesar să eliminați puțin gaura de 5 mm în partea de sus pentru a vă asigura că cleștele se așează plat pe MDF.
• Îndoiți cablurile LED în jurul burghiilor la rândul lor pentru a forma o buclă. Am constatat că, dacă retrageți îndoirea, o umbră când este completă, deschide bucla o umbră și ajută la îndepărtarea buclelor din burghie atunci când extrageți LED-ul din jig
• Tăiați excesul de la cele patru cabluri aproape de buclă cu o pereche de tăietori de sârmă mici.
• Îndoiți bucla anodică, cea de la sine, la 90 de grade, astfel încât bucla să fie orientată în poziție verticală către becul LED
• Puneți LED-ul finit pe o suprafață plană și asigurați-vă că toate cablurile sunt întinse de-a lungul suprafeței, o mică presiune pe LED le va alinia pe toate simplu

Asta e…. acum repetați de 511 ori:-)

Pasul 4: Construirea feliilor

Îndreptarea firului de încadrare

Deci, acum avem un jig pentru a face feliile noastre de 8x8 și un pachet de LED-uri testate și pregătite.

Tot ce aveți nevoie acum este niște sârme de încadrare. pentru a ține toate LED-urile laolaltă. Am folosit o rolă de 500g de sârmă de cupru conservată de 22swg (din nou de la eBay)

Acum, desigur, veți dori să îndreptați firul pe măsură ce se desprinde din rolă. O sarcină ușoară, dar încă o sarcină manuală. Tăiați o secțiune de sârmă la lungime și țineți ambele capete în două perechi de clești și trageți ușor și întindeți firul. Dacă ești bine, vei simți că sârmă se întinde și atunci te poți opri, dacă mâna ta grea, sârma se va sparge la clește atunci când este suficient de întinsă. Ambele moduri sunt bune și veți ajunge nu numai să îndreptați firul, ci și să îl întăriți puțin, astfel încât să-și păstreze forma.

Pentru fiecare cadru de 8x8 veți avea nevoie de 24 de lungimi suficient de lungi pentru a rula toată lungimea jigului, cu niște piese de rezervă la capete pentru a înfășura pinii panoului pentru a ține apăsat în timpul lipirii. În plus, veți avea nevoie de 8 lungimi pentru firele anodice perpendiculare puțin mai largi decât lățimea jigului.

Construirea unei felii de 8x8

Acum firele îndreptate ajungem la partea distractivă.

• Cu jigul așezat pe cele două șine verticale și cele 8 șine încrucișate forate orientate, împingeți 8 LED-uri într-o coloană la un moment dat, cu cele trei picioare ale LED-urilor îndreptate spre dvs.
• Acum infilați un fir de încadrare îndreptat prin buclele din mijloc ale LED-urilor tuturor celor 8 LED-uri și legați fiecare capăt înfășurând în jurul pinilor panoului.
• Repetați acest lucru pentru cele două fire exterioare de încadrare.
• Apoi repetați pașii de mai sus pentru celelalte 7 coloane.

Acum veți avea 64 de LED-uri filetate împreună cu 24 de fire verticale de încadrare. Asigurați-vă că toate LED-urile sunt așezate la nivel de șinele de lemn și îndreptați picioarele cu LED-uri pentru a elimina orice neconcordanță.

Acum spargeți lipitorul și fixați toate cele 192 de conexiuni dintre buclele LED și firele de încadrare. Nu am de gând să explic cum să lipiți aici, există o mulțime de tutoriale excelente care pot găsi acest lucru mult mai bine decât pot.

Terminat? Ia-ți un moment pentru a-ți admira lucrurile la îndemână și pentru a răsturna jig-ul. Mai trebuie să adăugăm firele de încadrare ale anodului.

Acum puteți vedea de ce am îndoit buclele plumbului anodic la 90 de grade.

• Luați cele 8 fire de încadrare ale anodului îndreptat și filetați din nou prin fiecare dintre cele 8 LED-uri din fiecare rând.
• Am tăiat firul la lățimea jigului, dar nu am încercat să le fixez pe pinii panoului.
• După ce ați terminat, luați un moment pentru a îndrepta orice LED-uri pentru a vă asigura că aveți rulări consistente drepte și din nou lipiți toate cele 64 de puncte de conectare.

Testarea feliei 8x8

O felie în jos, dar înainte de a o tăia din jig, permite să o testăm mai întâi. Pentru aceasta veți avea nevoie de o sursă de 5V (de la Arduino sau de la placa de testare cu LED-uri) și un singur rezistor (orice va face în jur de 100 ohmi).

• Conectați un fir la masă, acesta va fi utilizat pe toate cele 24 de fire de încadrare a catodului.
• Conectați celălalt fir la 5v prin rezistor.
• Țineți firul de 5v la unul dintre firele de încadrare de pe cele 8 nivele anodice
• Rulați firul de împământare pe fiecare dintre cele 24 de fire de încadrare a catodului.
• Verificați dacă fiecare LED se aprinde roșu, verde și albastru pentru fiecare dintre cele 8 LED-uri conectate la același fir anodic.
• Acum mutați firul de 5v la nivelul următor și rulați din nou verificarea până când ați testat fiecare nivel, fiecare LED și fiecare culoare.

Dacă găsiți că un LED nu funcționează, atunci probabil că ați amestecat cablul anodic pe LED atunci când îndoiți cablurile LED. DACĂ găsiți unul care nu funcționează, atunci vă sugerez să tăiați și să scoateți LED-ul, să luați un LED pregătit de rezervă, să deschideți buclele de pe cablurile LED, să împingeți acest nou LED în jig și să îndoiți buclele în jurul firelor de încadrare cât mai bine poti.

Odată ce toate au fost testate, puteți decupa diapozitivul din jig. Pentru a face acest lucru, tăiați firul de încadrare de pe rândul superior, aproape de buclele cu plumb LED și tăiați firele de încadrare inferioare de-a lungul cadrului ușor înclinat.

Lăsați toate capetele lungi ale firului de încadrare pentru moment, le vom ordona mai târziu când vom construi cubul.

Un jos, încă 7 de plecat.

Cred că mi-am îndeplinit primul obiectiv și am dezvoltat o soluție pentru a simplifica construirea feliilor de cub.

Pasul 5: la electronică

Proiectarea PCB-ului

Al doilea obiectiv al meu a fost să îndepărtez toate cablurile, dar să las încă loc pentru o oarecare flexibilitate.

În acest scop, am decis că:

• Scoateți cele 6 fire de control ale procesorului de pe placă printr-un conector. Majoritatea driverelor de cub pe care le-am văzut folosesc un derivat SPI pentru transferul de date care necesită 4 intrări - Date, Clock, Output enable și Latch - plus am adăugat 5v și Ground, astfel încât să putem alimenta procesorul din același cablu.

• Lăsați deschise conexiunile de intrare și ieșire serială între jetoanele registrului de schimbare 74HC595, astfel încât să puteți defini diferite bucle între jetoane.

  • Schema Kevins este mai întâi pentru driverul de anod, apoi toate cele 8 jetoane care conduc o singură culoare în continuare și apoi următoarele două culori secvențial pentru un total de 25 de registre de schimbare.
  • Schema Nicks are o buclă separată înapoi la procesor pentru fiecare culoare.
• Permiteți ca straturile de anod să fie conduse de propriul registru de schimbare sau direct de la procesor cu 8 conexiuni separate.

În plus, am vrut

• Folosiți componente prin găuri (pentru că asta sunt obișnuit).
• Limitați-mă la o placă PCB cu două straturi (din nou ca în experiența mea).
• Aveți toate componentele pe o parte a PCB-ului (partea inferioară) și permiteți feliile LED să fie lipite direct în partea superioară a PCB-ului.

Așadar, avea să ajungă să fie o placă mare (270 mm x 270 mm) pentru a susține un cub cu o distanță de 30 mm între LED-uri - chiar și așa era încă o strângere pentru a se potrivi tuturor componentelor și urmelor.

Am folosit câteva software-uri diferite de proiectare PCB în trecut cu succes.

Pentru ușurință în utilizare, Pad2Pad este excelent, dar sunteți blocat în costurile lor de fabricație scumpe, deoarece nu puteți exporta fișiere Gerber. Pentru această construcție am folosit DesignSpark (nu la fel de simplu de utilizat ca Pad2Pad, dar pot exporta fișiere gerber) și de atunci am experimentat cu Eagle (un instrument foarte capabil, dar continuu să merg pe curba de învățare).

Nu îndrăznesc să adun orele petrecute pentru proiectarea software a PCB-ului, a fost nevoie de mai multe încercări pentru a se corecta, dar sunt foarte mulțumit de rezultat. Există câteva urme lipsă în prima mea versiune, dar sunt ușor de înlocuit. Pentru producerea unui lot mic de PCB-uri am folosit și aș recomanda SeeedStudio. Răspuns bun la întrebări, prețuri competitive și servicii rapide.

De atunci, mă gândesc să proiectez o versiune SMD pe care aș fi putut să o realizez cu toate componentele deja plasate și lipite.

O mulțime de componente

În ceea ce privește componentele, am folosit următoarele (alinierea la schema lui Kevin)

• 200 tranzistori NPN 2N3904
• 25 condensatori 100nF
• 8 condensatori 100uF
• 8 MOSFETURI IRF9Z34N
• 25 registre de schimbare 74HC595
• 128 Rezistențe 1 / 8W de 82 Ohm (rezistențe cu limitare de curent cu LED roșu)
• 64 rezistențe de 130 Ohm 1 / 8W (rezistențe cu limitare de curent LED verde și albastru)
• 250 de rezistențe 1k Ohm 1 / 8W (cu unele extra)
• 250 de rezistențe 10k Ohm 1 / 8W (cu unele extra)
• 1 sursă de alimentare 5v 20A (mai mult decât suficient)
• 1 Arduino Mega (sau procesor la alegere)
• niște pini de antet cu un singur rând pentru a vă conecta la Arduino
• niște cabluri jumper pentru a crea bucle de intrare / ieșire seriale între registrele de schimbare
• un cablu antet cu 6 pini la conectorul plăcii
• un cablu și o priză de alimentare de 240v

Am folosit și aș recomanda componentele Farnell pentru a le comanda în Marea Britanie, mai ales având în vedere serviciul lor de a doua zi și prețurile competitive.

Lipire … mult lipire

Apoi au fost câteva ore de lipire a tuturor componentelor pe placă. Nu voi trece prin detalii aici, dar câteva lecții pe care le-am învățat au fost:

• Țineți la îndemână o pompă de lipit și un fitil de lipit - veți avea nevoie de ea.
• Un stilou flux funcționează cu adevărat, deși este dezordonat să curățați după aceea
• Folosiți o lipire cu diametru mic - Am găsit cel mai bun pentru a fi o lipire de 0,5 mm 60/40 staniu / plumb 2,5%.
• O lupă este la îndemână pentru a observa orice poduri de lipit.
• Luați-vă timp, faceți un lot la un moment dat și inspectați toate articulațiile înainte de a trece la zona următoare.
• Ca întotdeauna păstrați vârful fierului de lipit curat.

Având în vedere culoarea roșie a LED-urilor, probabil că va avea nevoie de o valoare a rezistenței diferită de cea verde și albastru. Am marcat rezistențele de limitare a curentului pe PCB A, B și C. Acum este momentul să definim orientarea finală a feliilor în comparație la PCB pentru a defini care conductoare ale LED-urilor se referă la locația rezistorului care limitează curentul.

Odată terminat, am curățat placa cu un curățator de PCB, am spălat-o cu apă și săpun și am uscat-o bine.

Testarea PCB-ului terminat

Înainte de a pune acest lucru pe o parte, trebuie să testăm că totul funcționează.

Am încărcat codul Arduino al lui Kevin (pentru mega va trebui să faceți câteva modificări minore) și am dezvoltat un program simplu de testare care să aprindă și să stingă continuu toate LED-urile.

A testa:

• Am făcut un fir de testare a LED-ului luând un LED de o singură culoare, ținând un rezistor de 100 Ohm la unul dintre cabluri și apoi adăugând un fir lung la fiecare dintre capetele deschise. Un pic de bandă electrică în jurul deschiderii duce la oprirea oricărui scurtcircuit și a marcat firul pozitiv (anod) de la LED.
• Conectați-vă procesorul (în cazul meu un mega Arduino) la placa cu cei 6 conectori
• Conectați alimentarea la placa de la sursa de alimentare
• Conectați cablul de testare anod la o sursă de 5V de pe placă
• Apoi, puneți firul catodic de pe firul de testare LED pe fiecare dintre conectorii de catod PCB cub pe rând.
• Totul fiind bine, LED-ul de pe cablul de testare ar trebui să aprindă și să se stingă, dacă este așa, treceți la următorul.
• Dacă nu clipește, atunci veți găsi o eroare. Aș verifica mai întâi articulațiile de lipit pentru orice articulații uscate, în afară de asta v-aș sugera să lucrați la rândul lor, departe de registrele de schimbare, verificând o componentă la un moment dat.

Testați toți cei 192 de catozi, apoi modificați codul pentru a testa driverele stratului de anod, treceți peste cablul de testare LED și conectați-l la masă și testați fiecare dintre cei 8 driveri de strat.

Odată ce ați finalizat și testat PCB-ul, distracția începe cu adevărat - acum pentru a construi cubul.

Pasul 6: Construirea cubului

Pregătirea conectorilor de nivel Anod - un alt dispozitiv

Mai avem un articol de fabricat înainte de a începe să lipim feliile de 8x8 pe PCB.

Pe măsură ce adăugăm felii, va trebui să adăugăm acolade la exteriorul fiecărei felii, unind feliile orizontale între ele.

Având în vedere că am conectat toate LED-urile cu bucle la firele de încadrare să nu se oprească acum.

Pentru a construi acolade transversale anodice:

• Luați o altă lungime a lemnului pe care l-ați folosit pentru șine și trageți o linie în centrul șinei.
• Faceți 8 mărci de-a lungul acestei linii la 30 mm distanță.
• Luați 8 dintre burghiele de 0,8 mm și găuriți-le în lemn, lăsând burghiul în lemn cu tija care iese la aproximativ 10 mm de la suprafață.
• Tăiați o lungime de sârmă de încadrare și îndreptați-o ca înainte.
• Înfășurați un capăt al firului în jurul primului burghiu formând o buclă și apoi buclați firul în jurul fiecărui burghiu ulterior formând un fir drept cu 8 bucle pe lungimea sa.

Acest lucru necesită o anumită practică, dar încercați și manipulați firul după formarea tuturor buclelor pentru a obține firul cât mai drept posibil. Îndepărtați ușor firul de la burghie și apoi încercați să-l îndreptați complet.

Pentru cubul final veți avea nevoie de 16 lungimi de sârmă fiecare cu 8 bucle, dar în timpul procesului de construcție este util să aveți un număr de două și trei lungimi de buclă pentru a susține fiecare felie nouă cu vecinul său.

În cele din urmă putem construi cubul

Va trebui să ridicăm PCB-ul de pe suprafață pentru a alinia și a coborî fiecare felie pe PCB. Am folosit câteva cutii mici de plastic de ambele părți ale PCB-ului.

Amintindu-vă de orientarea feliei alese înainte, atunci când definiți locația rezistențelor de limitare a curentului, acum puteți coborâ prima felie în găurile din PCB la un capăt. Vă sugerez să începeți cu cel mai îndepărtat set de găuri departe de voi și să lucrați către voi înșivă.

Aici vedem avantajul tăierii firelor de încadrare a catodului într-un unghi. Acest lucru vă va permite să localizați fiecare dintre cele 24 de fire catodice individual.

Pentru a susține felia și a-i defini locația verticală, am folosit șina de lemn pe care am folosit-o pentru a realiza conectorii anodici și am plasat-o de-a lungul PCB sub primul set de LED-uri. Cu un pătrat de ingineri folosit pentru a vă asigura că felia este perpendiculară pe PCB și se nivelează de la un capăt la altul, acum puteți lipi firele de încadrare a catodului în PCB.

Puteți testa această felie acum, dar am găsit cel mai bine să pun primele două felii pe PCB și să folosiți conectori anodici cu 2 bucle scurte în câteva locuri de-a lungul celor două felii înainte de testarea inițială pentru a face aceste prime două felii mai stabile. După aceste primele două testați fiecare felie pe rând înainte de a adăuga următoarea.

Testarea feliilor

Driverele de anod sunt de-a lungul uneia dintre laturile PCB-ului și există găuri în PCB unde vom conecta în cele din urmă fiecare strat la driverul său. Deocamdată le vom folosi cu niște fire de jurnal și 8 mini cleme de crocodil pentru a le atașa la fiecare strat din fiecare felie la rând.

Cu catodii lipiți pe PCB și anodii conectați la drivere cu fire și cleme, putem testa testul feliei modificând codul pe care l-am folosit pentru a testa PCB-ul cu o nouă animație.

• Scrieți o animație simplă pentru a aprinde toate LED-urile din felia dvs. fiecare culoare la un moment dat (toate roșu, apoi verde, apoi roșu, apoi toate aprinse pentru alb). Puteți defini numărul feliei ca o variabilă, astfel încât să puteți modifica acest lucru pe măsură ce testați fiecare felie pe rând.
• Conectați procesorul și alimentarea la PCB și porniți.
• Verificați dacă toate LED-urile se aprind în toate culorile.

Singurul defect pe care l-am observat aici s-a datorat unei îmbinări uscate pe unul dintre firele de încadrare a catodului vertical.

Lipiți și testați fiecare felie pe rând.

Suntem aproape acolo. Există încă două elemente pe care trebuie să le adăugăm în cub acum am lipit și testat toate cele 8 felii.

Conectori de strat anodic

Acum putem rupe conectorii anodici cu cele 8 bucle pe care le-ați pregătit mai devreme.

Împingeți-le pe felii care unesc același strat în fiecare felie de pe ambele diapozitive. Am mutat-o pe a mea până când au fost la aproximativ 5 mm distanță de cel mai apropiat fir cu catod LED. Asigurați-vă că arată drept și nivelat înainte de a lipi toate buclele și uniți fiecare dintre cele 8 straturi de anod.

Conectorii driverului anodic

Scoateți toate firele utilizate anterior pentru a testa feliile din orificiile driverului anodului din PCB și asigurați-vă că găurile sunt libere de lipit - fitilul de lipit este prietenul dvs. aici.

Fiecare dintre cele 8 drivere de anod de pe PCB trebuie să fie conectate la un strat individual de pe PCB. Driverul de anod cel mai apropiat de conexiunile de alimentare de pe PCB ar trebui să fie conectat la cel mai scăzut nivel, apoi să lucreze în mod incremental spre partea din spate a PCB-ului și stratul 8.

Îndoiți un mic unghi drept într-o bucată de sârmă de încadrare îndreptată și coborâți partea lungă a firului prin cub în orificiul driverului anodic de pe PCB. Asigurați-vă că firul este drept și plan, fără a atinge niciun alt fir din cub și apoi lipiți-l pe stratul de anod al cubului și pe PCB

Complet pentru toți cei 8 drivere de anod.

Pasul 7: este complet

Construcția sa terminat, ați terminat.

Cu toată pregătirea, construirea, testarea pe care ați făcut-o, acest lucru este acum simplu.

• Conectați sursa de alimentare la PCB
• Conectați procesorul la PCB.
• Aprinde.
• Încărcați sau activați animațiile din software-ul dvs., încărcați-l în procesor și lăsați-l să facă asta

Crearea unui caz

Veți dori să vă protejați investiția după ce ați depus toate aceste ore.

Am realizat o carcasă din niște plăci de stejar și o foaie mică de strat și am construit un traseu în spate unde am putut accesa sursa de alimentare și Arduino, precum și montarea unei prize USB pe partea din spate a carcasei, pentru a permite un acces mai ușor pentru reprogramare..

Apoi am terminat-o cu o carcasă acrilică de pe acrylicdisplaycases.co.uk. Foarte bine recomandat.

Este randul tau

Acum sunt două lucruri la care vă puteți îndrepta mintea:

• Ce fel de suport / cutie doriți să proiectați și să construiți pentru a susține PCB-ul și adăpostiți sursa de alimentare și procesorul - Voi lăsa asta imaginației voastre.
• Intrați în cod și începeți să vă proiectați și să vă scrieți propriile animații. Kevin, Nick și SuperTech-IT au făcut o treabă grozavă aici pentru a vă începe drumul.

Pasul 8: Clipul produsului final în acțiune

Mulțumesc lui Kevin și SuperTech-IT pentru animații plus câteva dintre propriile mele pe care le-am creat până în prezent

Pasul 9: animație - șerpi

Una dintre propriile mele animații de partajat folosind codul lui Kevin Darrah

Apelați următoarele în bucla nulă

șerpi (200); // Iteratii

Pasul 10: Odată intrat în groove

Eu și fratele meu am construit câte unul și lucrăm la un al treilea:-)

ACTUALIZARE - Al treilea cub este acum finalizat și îl vom scoate la vânzare pe eBay împreună cu două plăci PCB de rezervă (și instrucțiuni).

Vom face câteva revizuiri ale PCB-ului în principal pentru a sprijini dezvoltarea următorului nostru proiect - un cub LED 16x16x16 RGB

Pasul 11: Ultima versiune a My Arduino Mega Code

Atașat veți găsi aici cea mai recentă versiune a codului meu.

Acest lucru este preluat în mod predominant din soluția dezvoltată de Kevin Darrah aici, dar am transmis acest lucru către Arduino Mega și am adăugat animațiilor fie din alte surse, fie m-am dezvoltat.

Pinii de pe Arduino Mega sunt:

• Zăvor - pin 44
• Gol - pin 45
• Date - pinul 51
• Ceas - pin 52