Kako narediti pulzirajočo Arduino LED kocko, ki izgleda kot da je prišla iz prihodnosti

Če ste se ukvarjali z nekaterimi začetnimi projekti Arduino, vendar iščete nekaj malo stalnega in na povsem drugi ravni super, potem je skromna 4 x 4 x 4 LED kocka naravna izbira. Gradnja je veliko lažja, kot si mislite, z uporabo multipleksiranja pa lahko nadzorujemo vse LED diode neposredno iz ene same plošče Arduino Uno. To je odlična praksa spajkanja, skupni stroški komponent pa ne smejo presegati 40 USD.

Danes bom podrobno opisal konstrukcijsko plat stvari in zagotovil nekaj programske opreme, ki bo delovala na njej, tako videti impresivno in vas naučila osnov.

kako izbrisati aplikacije na pametni televiziji samsung

Boste potrebovali

AnArduino. Priložena koda predvideva Arduino Uno, vendar bi jo bilo mogoče prilagoditi tudi večjemu modelu.
64 LED - natančna izbira je vaša, vendar sem uporabil te super svetle 3 mm modre LED ( 3,2v 30ma ) @ 2,64 £ za 50.
16 uporov ustrezne vrednosti za vaše LED. Za zgornje LED diode je 99 penijev kupilo 100 teh. Uporaba ledcalc.com - vnesite 5v za napajalno napetost, napetost LED (v mojem primeru 3.2) in tok v miliamperih (3.2). Želeni upor bo prikazan v polju z oznako Najbližji upor z višjo oceno , nato pa samo poiščite to vrednost na eBayu.
Nekateri obrtna žica za krepitev osnovne strukture in za dekoracijo - uporabil sem 0,8 mm debeline.
TO prototipna plošča neke vrste, na katero lahko spajkate vse svoje koščke. Uporabil sem enega, ki ni imel polnih sledi, saj nimam rezalnika, vendar uporabite vse, kar vam ustreza. Arduino prototipni ščit je nekoliko premajhen, razen če resnično stisnete LED.
Naključna komponentna žica - nekateri prameni omrežnega kabla in nekatere žice za izdelavo prototipov iz kompleta bodo delovale dobro.
Posnetki iz krokodila ali roke za pomoč so koristne za držanje kosov.
Spajkalnik in spajkanje.
Nekaj odpadnega lesa.
Vrtalnik z enako velikostjo kot vaše LED.

Opomba: 3D risbe v tej vadnici so bile narejene v nekaj minutah z uporabo TinkerCAD . Sledil sem obstoječi zgradbi, ki jo je uporabnik podrobno opisal na Instructablesforte1994, ki ga boste morda želeli tudi prebrati, preden poskusite to.

Preberite vsa ta navodila prvi preden poskusite sami.

Načelo tega oblikovanja

Preden začnete z gradnjo, je pomembno, da imate popoln pregled nad tem, kako bo ta stvar delovala, da boste lahko improvizirali in odkrivali napake. Nekatere LED kocke uporabljajo en izhodni zatič za vsako posamezno LED - v kocki 4x4x4 pa bi to potrebovalo 64 zatiči - česar na Arduino Uno zagotovo nimamo. Ena od rešitev bi bila uporaba registrov premikov, vendar je to po nepotrebnem zapleteno.

Za nadzor vseh teh LED v samo 20 zatičih bomo uporabili tehniko, imenovano multipleksiranje. Ko razdelimo kocko na 4 ločene plasti, potrebujemo le kontrolne zatiče za 16 LED - zato, da prižgemo določeno LED, moramo aktivirati tako plast kot krmilni zatič, kar nam daje skupno 16+4 zatičev. Vsaka plast ima skupno katodo - negativni del vezja - zato so vse negativne noge združene in povezane z enim samim zatičem za to plast.

Na anodi (pozitivno) strani, bo vsaka LED povezana z ustrezno LED v plasti nad in pod njo. V bistvu imamo 16 stolpcev pozitivnih nog in 4 plasti negativnih. Tukaj je nekaj 3D pogledov povezav, ki vam bodo pomagale razumeti:

Gradnja

Ker za spajkanje ne bomo uporabljali celotne kovinske konstrukcije, želimo, da se vse noge LED prekrivajo za približno četrtino in dajo strukturi togost. Zložite katodo vaših LED - stran s plosko zarezo v glavi in krajšo nogo - kot je prikazano na diagramu. (Ni pomembno, ali ga upognete levo ali desno, če ste dosledni in se nikoli ne dotika anode)

Prvi kritični del tega projekta je izdelava lesene šablone. Tako boste med spajkanjem nog držali plast LED, zato mora biti natančna in ne preveč ohlapna. S svedrom enake velikosti kot vaše LED diode izmerite in nato izvrtajte matriko 4x4 enako oddaljeni luknje. Upoštevajte, da želite, da se približno četrtina noge prekriva s sosedo, in uporabite dejansko ravnilo. Preverite vsako luknjo in se prepričajte, da se LED lahko tesno prilega, vendar ne tako tesno, da je ne boste mogli več izvleči ali pa boste imeli težave, ko boste poskušali odstraniti popolnoma spajkano plast.

Spajkajte katode 4 vrstic LED. Pazite, da LED -diode ne izgorijo - želite dobro vroče likalnik in biti notri in ven. Tu so moje prve štiri vrstice dokončane.

Zdaj, da okrepite togost sloja, izrežite in spajkajte dva ravna kosa žice na oba konca, pri tem pazite, da se povežeta z vsako vrstico. To je vaša prva plast popolna. Vse odvečne noge za zdaj pustite ob strani.

Zdaj bi bil odličen čas za preizkus - samo naložite privzeto aplikacijo Arduino za utripanje in s priključenim uporom postavite tla na okvir plasti in po vrsti pritisnite pozitivni vod na vsako LED.

Upajmo, da bodo vsi zasvetili. Če ne, se prepričajte, da niste kje zamudili spajkalnega spoja, in če je potrebno, zamenjajte LED.

Odstranite to plast iz sestavljanke in ponovite postopek Še 3 -krat .

Ne skrbite, če vaše spajkanje ni popolno - dokler se ne bo pretrgalo in je povezava trdna, to ne bo vplivalo na končni izdelek. Priznam, da je bilo moje spajkanje precej brezupno, vbod je bil izključen in vse je spominjalo na poševni stolp v Pisi. Kljub temu sem ponosen na končano kocko in ko svetijo LED, ne boste več gledali spajkalnih spojev!

Pridruževanje slojev

Ko imate 4 dokončane plasti, boste želeli združiti vse navpične noge skupaj. Zdelo se mi je, da je to najtežji del gradnje, zato sem za pomoč pri postopku izrezal dvižni vod iz kartice.

To je ohranilo plasti na ustrezni višini, vendar se veliko nog še vedno ni popolnoma poravnalo - za to sem uporabil nekaj krokodilskih sponk, da sem jih držal na mestu.

Prva neumna napaka, ki se ji je treba izogniti

Šele po tem, ko sem dokončal celoten sloj, sem spoznal, da se je dvižna kartica zataknila, zato sem jo moral izrezati! Ne naredite iste napake, ki sem jo naredil jaz - podaljšajte dvižni vod na strani in spojite koščke karte zunaj kocke, tako da lahko, ko dokončate plast, dekonstruirate dvižni vod in izvlečete kartico.

2. neumna napaka, ki se ji je treba izogniti

Očitno ne spajkajte navpične noge na katodni okvir. Navpične noge naj se povezujejo samo z drugimi navpičnimi nogami in nič drugega.

Ponovno preizkusite, ko je vsaka plast pritrjena. Preizkusite vse plasti, pravzaprav se le dotaknite pozitivnega kabla do konice zgornje plasti in tako zagotovite, da imate dober stik skozi vse plasti.

Ko so bili vsi štirje sloji spajani skupaj, sem se lotil nekoliko čiščenja - iz vsake plasti sem pustil eno nogo podaljšano na nek način - to bi kasneje padlo na desko. Drugi tuji koščki kovinskega okvirja in nog so bili odrezani. Očitno ne odrežite nobene od navpičnih nog - te moramo postaviti v našo desko za izdelavo prototipov.

Pritrditev na desko

Se spomnite, ko sem rekel, da je najtežje pritrditi vsako plast zase? Lagal sem. Poskus vgradnje 16 LED nog v majhne luknje na prototipni plošči je pravzaprav težji. Najlažji način, ki sem ga našel, je, da prebodim štiri naenkrat, jih pritrdim s sponkami iz krokodila, nato pa preidem na naslednjo vrstico 4. Z markerjem vnaprej označite razmike, če pomaga.

Če pogledamo nazaj, bi upornike najprej vstavil v prvo ploščo. Takole sem najprej spravil vse krake kocke v ploščo, nato pa med vsakim poskušal občutljivo stisniti upore. Učite se iz moje napake in najprej postavite svoje upore.

Poskušal sem jih enakomerno razporediti, tako da sem lahko potem celotno stran kocke uporabil za vse zadnje povezave z Arduinom. Tukaj je shema vezja, s katero sem šel:

Za štiri negativne plasti sem spustil eno žico navzdol iz vsake plasti in jih nato izvlekel na stran, na primer:

Nazadnje sem dodal še nekaj vtičnih žic, ki sem jih lahko nato namestil v ustrezne zatiče Arduino. Uporabite najdaljšo vrsto, ki jo imate. Opomba: narobe sem narobe zamenjal zaradi slabega načrtovanja. Vsaka vrsta LED je bila barvno označena.

To je to. Dokončano!

Programiranje vaše kocke

Vem, da komaj čakaš, da te stvari sprožijo, zato priključi 4 negativne plasti Analogni V/I pristanišča A2 (spodnja plast) skozi A5 (zgornji sloj) (ti lahko delujejo tudi kot digitalni V/I) . Nato priklopite 16 kontrolnih zatičev LED, začenši z +1 na skrajni desni do digitalni V / I vrata 0 , s +15 in +16 gremo v analogno A0 in A1 . (Ne uporabljajte AREF in GND)

Prenesite datoteko demo vzorce in kodo od poučenega uporabnika forte1994 . Zagotovil je tudi a koristno spletno orodje za oblikovanje vzorcev bajtov za prilagajanje lastnega zaporedja. Tukaj je videoposnetek te kode v akciji na moji kocki (Hitrost sem prilagodil na 5, namesto privzetih 20) .

kaj pomenijo emojiji

To seveda ni edini način, da programirate svojo kocko, zato naj vas nekaj minut poučim o osnovah izdelave lastnih vzorcev programsko , namesto da predvajate prednastavljene vzorce, kot to počne zgornja predstavitev.

Pri programiranju kocke morate vedeti nekaj stvari:

Za obravnavo ene LED uporabite a letalo (plast) številka 0–3 in številka LED zatiča 0–15. Obrnite ravnino na izhod LOW (ker je to negativna noga) in številko zatiča LED HIGH (pozitivna noga), da aktivirate LED.
Preden aktivirate eno samo LED, se prepričajte, da so vsa druga letala izklopljena - to pomeni, da jih nastavite na HIGH izhod. Če tega ne storite, bo namesto ene LED prižgan stolpec LED.

S tem v mislih sem naredil dve zelo preprosti programski sekvenci, ki ju morate pregledati - kodo prenesite od tu. Prva preprosto zaporedno prižge vsako LED eno za drugo. Za to uporabljamo dve zanki, ki ponavljata vsako plast in vsak kontrolni zatič.

Druga je naključna zanka (prvo morate komentirati in to omogočiti v glavni zanki, da jo preizkusite). Preprosto izbere naključno plast in naključni kontrolni zatič ter ju vklopi in izklopi.

Povzetek

Naj vas ta zgradba ne ustraši - resno mi primanjkuje spajkalnih sposobnosti in to mi je uspelo (Mislim?) . Skupni čas izdelave je bil eno uro na dan en teden. Naslednjič vas bom poskušal naučiti bolj ambicioznega programiranja za kocko, zato upam, da se mi boste pridružili pri ustvarjanju lastne kocke ta teden in naslednji teden naložili novo kodo - in če jo naredite sami super aplikacije ali sekvence, prosim naložite jih v Pastebin in nam to sporočite v komentarjih!

Deliti Deliti Cvrkutati E-naslov 3 načini, kako preveriti, ali je e -pošta resnična ali lažna

Če ste prejeli e -poštno sporočilo, ki je videti nekoliko dvomljivo, je vedno najbolje preveriti njegovo pristnost. Tu so trije načini, kako ugotoviti, ali je e -poštno sporočilo resnično.

Preberite Naprej Sorodne teme

DIY
Arduino

O avtorju James Bruce(707 objavljenih člankov)

James je diplomiral iz umetne inteligence in je certificiran za CompTIA A+ in Network+. Ko ni zaposlen kot urednik pregledov strojne opreme, uživa v igrah LEGO, VR in družabnih igrah. Preden se je pridružil MakeUseOf, je bil tehnik razsvetljave, učitelj angleščine in inženir podatkovnega centra.

Več od Jamesa Brucea

Naročite se na naše novice

Pridružite se našemu glasilu za tehnične nasvete, ocene, brezplačne e -knjige in ekskluzivne ponudbe!

Kliknite tukaj, da se naročite