Home-theater-designers
Dacă v-ați interesat de unele proiecte Arduino pentru începători, dar căutați ceva puțin permanent și cu un alt nivel de minunat, atunci umilul cub LED 4 x 4 x 4 este o alegere naturală. Construcția este mult mai ușoară decât v-ați putea crede și, folosind o multiplexare, putem controla toate LED-urile direct de la o singură placă Arduino Uno. Este o practică excelentă de lipit, iar costul total al componentelor nu ar trebui să ajungă la peste 40 USD.
Astăzi voi detalia detaliat aspectul de construcție al lucrurilor și vă voi oferi niște software pentru a rula pe acesta, care arată atât impresionant, cât și vă învață elementele de bază.
cum se remediază bootloop folosind pc
Vei avea nevoie
- UnArduino. Codul furnizat presupune un Arduino Uno, dar poate fi ajustat și la un model mai mare.
- 64 LED-uri - alegerea exactă depinde de dvs., dar am folosit aceste LED-uri albastre superbright de 3 mm ( 3,2v 30ma ) @ 2,64 GBP pentru 50.
- 16 rezistențe de valoarea potrivită pentru LED-urile dvs. Pentru LED-urile de mai sus, 99 de pence au cumpărat 100 din acestea. Utilizare ledcalc.com - introduceți 5v pentru tensiunea de alimentare, tensiunea LED-urilor (în cazul meu 3.2) și curentul în miliamperi (3.2). Rezistența dorită va fi afișată în caseta etichetată Cea mai apropiată rezistență nominală mai mare , apoi doar căutați acea valoare pe eBay.
- niste sârmă de ambarcațiuni pentru a întări structura de bază și pentru decor - am folosit 0,8 mm grosime.
- LA placa de prototipare de un anumit tip căruia îi puteți lipi toți biții. Am folosit una care nu avea piese complete de-a lungul ei, deoarece nu am un tăietor de piste, dar folosesc orice ți se potrivește. Un scut de prototipare Arduino este un pic prea mic, cu excepția cazului în care vă strângeți LED-urile împreună.
- Sârmă componentă aleatorie - unele fire de cablu de rețea și unele dintre firele de prototipare dintr-un kit vor funcționa bine.
- Cleme de crocodil sau mâinile de ajutor sunt utile pentru a ține biți în loc.
- Fier de lipit și lipit.
- Niște resturi de lemn.
- Un burghiu, cu aceeași dimensiune ca și LED-urile dvs.
Notă: desenele 3D din acest tutorial au fost realizate în câteva minute folosind TinkerCAD . Am urmat o versiune existentă detaliată de Instructables de către utilizatorforte1994, pe care ați putea dori, de asemenea, să îl citiți înainte de a încerca acest lucru.
Asigurați-vă că citiți toate aceste instrucțiuni primul înainte de a încerca asta pentru tine.
Principiul acestui design
Înainte de a începe construcția, este important să aveți o prezentare completă a modului în care va funcționa acest lucru, astfel încât să puteți improviza și identifica erorile pe măsură ce mergeți mai departe. Unele cuburi LED folosesc un singur pin de ieșire pentru fiecare LED - totuși, într-un cub 4x4x4, ar fi nevoie 64 de pini - pe care cu siguranță nu le avem pe un Arduino Uno. O soluție ar fi utilizarea registrelor de schimbare, dar acest lucru este complicat inutil.
Pentru a controla toate aceste LED-uri în doar 20 de pini, vom folosi o tehnică numită multiplexare. Prin ruperea cubului în 4 straturi separate, avem nevoie doar de pini de control pentru 16 LED-uri - astfel încât să aprindem un LED specific, trebuie să activăm atât stratul, cât și pinul de control, oferindu-ne o cerință totală de 16 + 4 pini. Fiecare strat are un catod comun - partea negativă a circuitului - astfel încât toate picioarele negative sunt unite între ele și conectate la un singur pin pentru acel strat.
Pe anod (pozitiv) lateral, fiecare LED va fi conectat la LED-ul corespunzător din stratul de deasupra și de dedesubt. În esență, avem 16 coloane ale picioarelor pozitive și 4 straturi ale negativului. Iată câteva vizualizări 3D ale conexiunilor pentru a vă ajuta să înțelegeți:
Constructie
Deoarece nu vom folosi o structură metalică completă pentru lipire, dorim ca toate picioarele LED-urilor să se suprapună cu aproximativ un sfert și să ofere rigiditate structurii. Îndoiți catodul LED-urilor dvs. - partea cu crestătura plată în cap și piciorul mai scurt - peste așa cum se arată în diagramă. (Nu contează cu adevărat dacă îl îndoiți la stânga sau la dreapta, atâta timp cât sunteți consecvenți și nu atinge niciodată anodul)
Prima parte critică a acestui proiect este realizarea unui jig din lemn. Aceasta va ține un strat de LED-uri în timp ce lipiți picioarele împreună, deci trebuie să fie exacte și să nu fie prea largi. Utilizând burghiul de aceeași dimensiune ca LED-urile dvs., măsurați și apoi găuriți o matrice 4x4 de echidistant găuri. Rețineți că doriți ca aproximativ un sfert din picior să se suprapună cu vecinul său și să utilizați o riglă reală. Verificați fiecare orificiu pentru a vă asigura că un LED se potrivește perfect, dar nu atât de strâns încât nu îl veți putea scoate din nou sau veți avea probleme atunci când încercați să eliminați un strat complet lipit.
Lipiți catodii a 4 rânduri de LED-uri. Aveți grijă să nu ardeți LED-urile - doriți un fier fierbinte bun și să fiți înăuntru și în afara. Iată primele mele patru rânduri finalizate.
Acum, pentru a întări rigiditatea stratului, tăiați și lipiți doi biți drepți de sârmă de ambarcațiuni la fiecare capăt, asigurându-vă că se conectează cu fiecare rând. Acesta este primul dvs. strat complet. Lăsați toate picioarele în exces să iasă în lateral pentru moment.
Acum ar fi un moment excelent pentru testare - doar încărcați aplicația implicită de clipire Arduino și, cu un rezistor conectat, puneți solul pe cadrul stratului și apăsați rândul pozitiv pe fiecare LED.
Sperăm că se vor aprinde cu toții. Dacă nu, asigurați-vă că nu ați ratat doar o îmbinare de lipit undeva și, dacă este necesar, înlocuiți LED-ul.
Scoateți acel strat din jig și repetați procesul De încă 3 ori .
Nu vă faceți griji dacă lipirea nu este perfectă - atâta timp cât nu se va întrerupe și conexiunea este solidă, nu va afecta produsul final. Recunosc, lipirea mea a fost destul de lipsită de speranță, jigul meu a fost oprit și totul semăna cu turnul înclinat din Pisa. Cu toate acestea, sunt mândru de cubul terminat și, atunci când LED-urile sunt aprinse, nu veți privi oricum îmbinările de lipit!
Alăturarea straturilor
După ce ați terminat 4 straturi, veți dori să uniți toate picioarele verticale. Mi s-a părut că aceasta este cea mai grea parte a construcției și, pentru a ajuta procesul, am tăiat un riser din carte.
Acest lucru a menținut straturile la înălțimea adecvată, dar multe picioare încă nu s-ar alinia perfect - pentru aceasta, am folosit niște cleme de crocodil pentru a le menține în poziție.
Prima greșeală prostească de evitat
Abia după ce am terminat un strat complet, mi-am dat seama că riser-ul meu de card era blocat la locul său, așa că a trebuit să îl decupez! Nu faceți aceeași greșeală pe care am făcut-o - faceți răsucitorul mai lung pe lateral și uniți bucățile de carte în afara cubului, astfel încât, după ce ați terminat stratul, puteți deconstrui răsarul și scoateți cardul.
A doua greșeală prostească de evitat
Nu lipiți piciorul vertical pe cadrul catodic, evident. Picioarele verticale ar trebui să se conecteze numai la alte picioare verticale și nimic altceva.
Din nou, testați după ce fiecare strat a fost atașat. De fapt, testați toate straturile, atingând doar cablul pozitiv până la vârful stratului superior, asigurându-vă astfel că aveți un contact bun care trece prin toate straturile.
Când toate cele 4 straturi au fost lipite împreună, am început să curăț puțin - am lăsat un singur picior întins din fiecare strat într-un fel de pas cu pas - acest lucru va fi lăsat pe tablă mai târziu. Alte bucăți străine de cadru metalic și picioare au fost tăiate. Evident, nu tăiați niciunul dintre picioarele verticale - trebuie să le punem în placa de prototipuri.
Fixarea la bord
Îți amintești când am spus că fixarea fiecărui strat în sine era cea mai grea parte? Am mintit. Încercarea de a încadra 16 picioare LED în găuri mici pe o placă de prototipare este de fapt mai dificilă. Cea mai ușoară modalitate pe care am găsit-o a fost să scot 4 câte o dată, să le fixez dedesubt cu cleme de crocodil, apoi să treceți la următorul rând de 4. Folosiți un stilou pentru a marca distanța în avans, dacă vă ajută.
Retrospectiv, aș fi pus mai întâi rezistențele în protoboard, de fapt. Într-adevăr, am lipit mai întâi toate picioarele cubului în tablă, apoi am încercat să stoarc delicat rezistențele dintre fiecare. Învață din greșeala mea și plasează-ți întâi rezistențele.
Am încercat să le spațiu în mod egal, astfel încât să pot folosi o parte întreagă a cubului pentru toate conexiunile finale la Arduino. Iată schema de circuit cu care am mers:
Pentru cele patru straturi negative, am scăpat un singur fir din fiecare strat, apoi le-am tras în lateral, astfel:
În cele din urmă, am adăugat câteva fire de conectare pe care le-aș putea așeza apoi în pinii Arduino relevanți. Folosiți cel mai lung tip pe care îl aveți. Rețineți că am încurcat comanda în locuri din cauza planificării deficitare. Totuși, fiecare rând de LED-uri a fost codat în culori.
Asta e. Terminat!
Programarea cubului tău
Știu că abia aștepți să declanșezi acest lucru, așa că conectează cele 4 straturi negative I / O analog porturi A2 (strat inferior) prin A5 (stratul superior) (acestea pot acționa și ca I / O digitale) . Apoi conectați cei 16 pini de control LED, începând cu +1 în extrema dreaptă la I / O digitală portul 0 , cu +15 și +16 intrând în analog A0 și A1 . (Nu utilizați AREF și GND)
Descărcați fișierul modele și cod demo de la un utilizator instructiv forte1994 . De asemenea, a oferit un instrument online util pentru proiectarea modelelor de octeți pentru a vă personaliza propria secvență. Iată un videoclip al acestui cod în acțiune pe cubul meu (Am reglat viteza la 5, în loc de 20 implicită) .
de ce este Office 2016 atât de ieftin
Desigur, aceasta nu este singura modalitate de a vă programa cubul, așa că permiteți-mi să petrec câteva minute învățându-vă elementele de bază ale realizării propriilor modele programatic , mai degrabă decât redarea modelelor presetate, așa cum face demo-ul de mai sus.
Există câteva lucruri pe care ar trebui să le știți atunci când încercați să vă programați cubul:
- Pentru a adresa un singur LED, utilizați un avion (strat) numărul 0–3 și un pin LED cu numărul 0–15. Rotiți planul la ieșirea LOW (deoarece acesta este piciorul negativ) și numărul pinului LED HIGH (piciorul pozitiv) pentru a activa LED-ul.
- Înainte de a activa un singur LED, asigurați-vă că toate celelalte avioane sunt stinse - asta înseamnă că setați-le la ieșirea HIGH. Nerespectarea acestui lucru va duce la aprinderea unei coloane de LED-uri, mai degrabă decât la un singur LED.
Având în vedere acest lucru, am făcut două secvențe programatice foarte simple pentru a le examina - descărcați codul de aici. Primul aprinde pur și simplu fiecare LED unul câte unul, în ordine. Pentru aceasta folosim două bucle, iterând peste fiecare strat și fiecare pin de control.
A doua este o buclă aleatorie (va trebui să comentați prima și să o activați în bucla principală pentru a o testa). Pur și simplu alege un strat aleator și un pin de control aleatoriu, aprinzându-le și oprindu-le.
rezumat
Nu vă lăsați intimidați de această construcție - îmi lipsesc serios abilitățile de lipit și am reușit bine (Eu cred?) . Timpul total de construcție a fost de aproximativ o oră pe zi timp de o săptămână. Data viitoare, voi încerca să vă învăț câteva programe mai ambițioase pentru cub, așa că sper să vă alăturați mie în construirea propriului cub săptămâna aceasta și să încărcați un cod nou săptămâna viitoare - și dacă vă faceți propriul dvs. aplicații sau secvențe minunate, vă rugăm să le încărcați în Pastebin și să ne anunțați în comentarii!
Acțiune Acțiune Tweet E-mail 3 moduri de a verifica dacă un e-mail este real sau falsDacă ați primit un e-mail care arată puțin dubios, cel mai bine este întotdeauna să verificați autenticitatea acestuia. Iată trei moduri de a afla dacă un e-mail este real.
Citiți în continuare Subiecte asemănătoare- DIY
- Arduino
James are o licență în inteligență artificială și este certificat CompTIA A + și Network +. Când nu este ocupat ca editor de recenzii hardware, îi place LEGO, VR și jocurile de societate. Înainte de a se alătura MakeUseOf, a fost tehnician în iluminat, profesor de engleză și inginer de date.
Mai multe de la James BruceAboneaza-te la newsletter-ul nostru
Alăturați-vă newsletter-ului pentru sfaturi tehnice, recenzii, cărți electronice gratuite și oferte exclusive!
Faceți clic aici pentru a vă abona