RGB LED Cube Bluetooth հավելվածով + Շարժապատկերներ Ստեղծող ՝ 14 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Սա ուսանելի է, թե ինչպես կարելի է կառուցել 6x6x6 RGB LED (սովորական անոդներ) խորանարդ, որը վերահսկվում է Bluetooth հավելվածի միջոցով ՝ օգտագործելով Arduino Nano- ն: Ամբողջ կառուցվածքը հեշտությամբ հարմարվում է ասենք 4x4x4 կամ 8x8x8 խորանարդին: Այս նախագիծը ոգեշնչված է GreatScott- ից: Ես որոշեցի գնալ ավելի բարդ կառուցվածքի `օգտագործելով ավելի մեծ լուսարձակներ (8 մմ), ավելի քիչ հեռավորությամբ + Bluetooth հաղորդակցություն ավելացնելով, ինչը շատ ավելի հեշտ է դարձնում նոր գործառույթներ ավելացնելը և ավելացնում է խորանարդը կառավարելու ծրագիր ստեղծելու հնարավորությունը: Սա նաև թույլ է տալիս ինձ օրինակ. ծածկագրել օձի խաղը (վերջում 3 -րդ ցուցադրական տեսանյութը): Դրա վերևում ես ավելացրեցի Audio Visualizer ռեժիմը, որը թույլ է տալիս խորանարդին պատկերացնել AUX մուտքագրումը, օրինակ. Երաժշտություն ՝ օգտագործելով MSGEQ7 (ցուցադրեք տեսանյութը վերջում): Բացի այդ, ես գրել եմ AnimationCreator ծրագիր Java- ում ՝ հեշտ օգտագործվող միջերեսով ՝ անիմացիաներ ստեղծելու և փոփոխելու համար, այնպես որ յուրաքանչյուրը կարող է շատ արագ ստեղծել անհատականացված անիմացիաներ: Այսպիսով, Sketch + Bluetooth հավելվածը հիմք է տալիս LED Cube- ի ցանկացած կազմաձևի համար, և Animation Creator- ի հետ կարիք չկա անհանգստանալու անհատականացված անիմացիաներ իրականացնելու մասին:

Հղումներ դեպի Arduino Sketch և Bluetooth հավելված

RGBCube_Arduino Sketch (Github)+Animation Creator.jar

Cubo Bluetooth հավելված (Github)

Cube- ի մասերի ցուցակ

• 216x RGB LED (ընդհանուր անոդ) (8 մմ) (AliExpress / Ebay)-> 6x6x6 = 216
• Rապավենային մալուխ (1 մ 40 Փին պետք է լինի բավարար) (AliExpress / Ebay / Amazon)
• Իգական և արական վերնագրեր (յուրաքանչյուրը առնվազն 4x40 պին) (AliExpress / Ebay / Amazon)
• Պահածոյացված պղինձ / արծաթե մետաղալար 0.8 մմ (~ 25 Մետր) (AliExpress / Ebay / Amazon)
• Նեղացող խողովակ (AliExpress / Ebay / Amazon)

Վերահսկիչ խորհուրդների մասերի ցուցակ

• 7 x TLC5940 LED վարորդ (Ebay / AliExpress)
• 6 x IRF 9540 P-Channel MOSFET (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 8 x 10 uF կոնդենսատորներ (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 3 x 1000 uF կոնդենսատորներ (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 14x 2.2kOhm դիմադրողներ (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 1 x 1kOhm դիմադրություն (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 7 x 28pin IC վարդակներ (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 1 x Arduino Nano (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 1 x 1N4001 դիոդ (ցանկացած սովորական դիոդ) (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 8 x 0.1uF կոնդենսատորներ (Ebay)
• 1 x DC Jack PCB Mount (Amazon / Ebay / AliExpress)
• 1 x HC-05 Bluetooth մոդուլ (Amazon / Ebay / AliExpress)

Քայլ 1: Տեսություն

Եթե ձեզ չի հետաքրքրում մուլտիպլեքսավորման մասին տեսությունը, ապա անցեք Քայլ 2 ՝ իրական կառուցման մեկնարկի համար

Քանի որ ապարատային և ծրագրային ապահովումն այս նախագծի հավասար մասեր են, եկեք նախ տեսություն ունենանք տեսության մասին:

Խորանարդի ուղեղը Արդուինո Նանո է: Այն ապահովում է բավականաչափ մուտք/ելք ՝ օգտագործված LED վարորդների հետ փոխազդելու, ինչպես նաև Bluetooth կապ հաստատելու HC-05 մոդուլի և կառավարման այլ սարքավորումների հետ: Եթե դուք դիտել եք LED Cube- ի այլ կառուցվածքներ, ապա կիմանաք, որ մարդկանց մեծամասնությունը օգտագործում է Shift պարզ գրանցամատյանները `առանձին LED- ների գույների պայծառության արժեքները պահելու համար: Այս կառուցվածքը չի օգտագործում Shift գրանցամատյաններ, այլ փոխարենը այսպես կոչված «TLC5940» LED վարորդներ: Ինչպես հետագայում կտեսնենք, դա մեզ խնայում է շատ ժամանակ, ինչպես նաև տոննա լրացուցիչ սարքավորում (օրինակ ՝ դիմադրիչներ):

Խորանարդը կառավարելու հիմնական գործառույթն օգտագործում է բազմապատկում: Այս դեպքում մենք մուլտիպլեքսավորում ենք խորանարդի 6 շերտերը, այսինքն ՝ շերտի բոլոր LED- ների բոլոր անոդները (+) միացված են, մինչդեռ նույն սյունակի բոլոր LED- ների առանձին կաթոդները կապված են ներքևի մասի հետ: Սա նշանակում է, որ եթե ցանկանում եք լուսավորել LED- ը x = 1, y = 2, z = 3, գույնը ՝ կանաչ, ապա պետք է 5V ապահովել 3 -րդ շերտի անոդում և GND- ը միացնել սյունակի կաթոդին համապատասխան Կանաչ քորոց x = 1, y = 2: Այսպիսով, իրականում ժամանակի ինչ -որ պահի, Խորանարդի միայն մեկ շերտն է իրականում միացված, բայց ինչպես ավելի ուշ կտեսնեք օրենսգրքում, մենք այնքան արագ ենք անջատում և միացնում առանձին շերտերը, որ մեր աչքը կարծում է, թե ամբողջ խորանարդը միացված է:.

Պայծառությունը, անիմացիաները և այլն վերահսկելու համար մենք օգտագործում ենք HC-05 Bluetooth մոդուլ, որը միացված է Arduino Nano- ին: Շատ պարզ է մոդուլն օգտագործել Arduino- ով, քանի որ ձեզ անհրաժեշտ է ընդամենը 4 կապ կապ և կարող եք պարզապես մոդուլը միացնել Arduino- ի կանխադրված Serial-Communincation- ի միջոցով: Այս հրահանգի վերջում դուք կիմանաք, թե որքան հեշտ է գրել ձեր սեփական Bluetooth ծրագիրը ՝ Cube- ը վերահսկելու համար:

ՆՇՈՒՄ

Arduino Circuit տախտակի իմ սխեմատիկայում կարող եք տեսնել նաև մի փոքր սխեմա MSGEQ7 չիպային գործընթացի Աուդիո մուտքագրման միացման համար, սա բացարձակապես անհրաժեշտ չէ իրական խորանարդի համար և ընդամենը լրացուցիչ գործառույթ է, որը ես ավելացրել եմ, ուստի կարող եք պարզապես անտեսել նշված սխեմատիկ պատկերը: «MSGEQ7» - ով

Քայլ 2. Սարքաշար. LED Cube Build

Այսպիսով, եկեք նայենք, թե ինչպես կարելի է կառուցել Cube- ը ՝ նախքան Arduino Nano- ի կառավարման միացման մասին խոսելը:

Խորանարդի կառուցման մասերի ցուցակ.

• 216x RGB LED (ընդհանուր անոդ) (AliExpress / Ebay)-> 6x6x6 = 216
• Ibապավենային մալուխ (1 մ 40 Փին պետք է լինի բավարար) (AliExpress / Ebay / Amazon)
• Իգական և արական վերնագրեր (առնվազն 4x40pin) (AliExpress / Ebay / Amazon)
• Պահածոյացված պղինձ / արծաթե մետաղալար 0.8 մմ (~ 25 Մետր) (AliExpress / Ebay / Amazon)
• Նեղացող խողովակ (AliExpress / Ebay / Amazon)

Առաջին բանը, և ես հիմա դա հոգնեցուցիչ է, բայց անհրաժեշտ, մենք պետք է փորձարկենք LED- ները: Դա անելու համար մենք պարզապես միացնում ենք սնուցման աղբյուրը, օրինակ ՝ 9 Վ մարտկոցի բլոկը ամրակով ամրացնող սարքին: Ինչպես տեսնում եք 3 -րդ նկարում, LED- ների ամենաերկար կապիչը անոդն է (+), այնպես որ դուք միացնում եք այս մարտկոցը մարտկոցի +9V- ին: Այժմ GND- ի առանձին գույներին կաթոդները (կարմիր, կանաչ, կապույտ) միացնելուց առաջ յուրաքանչյուր կաթոդին ավելացրեք 220 Օմ ռեզիստոր `հոսանքը սահմանափակելու համար: Այժմ զվարճացեք ՝ փորձարկելով բոլոր 216 LED- ների բոլոր գույները:

Հաջորդ քայլում մենք կպատրաստենք փորձարկվող LED- ները, որպեսզի հետագայում դրանք հեշտությամբ հավաքենք:

Քայլ 3: LED տողեր

Նախքան LED- ները կպցնելը համապատասխան տողերի մեջ, մենք պետք է թեքենք և կտրենք լարերը:

Ինչպես տեսնում եք առաջին նկարում, ես պարզապես 8 մմ անցք (8 մմ LED- ների համար) փորեցի մի փայտի մեջ և 3 շատ փոքր փորվածքներ փորեցի LED անցքից ձախ, իսկ մյուսը ՝ անցքի աջ կողմում: Այս փորվածքները մալուխներ են լարերը ճիշտ թեքելու համար և պետք է ունենան մոտ 1 սմ հեռավորություն լուսադիոդի անցքի կեսից:

Այս տեխնիկան ոգեշնչված է Սթիվ Մենլիից, YouTube- ում կարող եք գտնել մի տեսանյութ, որում նա դա անում է ՝ մի փոքր տատանումներով:

Նախքան փոսերը կտրելը և թեքելը, ինչպես երևում է նկար 2 -ում և 3 -ում, համոզվեք, որ լարերի կողմնորոշումը համապատասխանում է 1 -ին նկարին (կապույտ ՝ վերևից ձախ, ապա կանաչ, այնուհետև ՝ անոդ + դեպի աջ, և կարմիրը նորից մնաց): Շղթան, որը դուք թեքել եք լարերի մեջ, պետք է ունենա բավական մեծ տրամագիծ, որը կհամապատասխանի թիթեղյա պղնձե մետաղալարին (0.8 մմ): Այս քայլը հիանալիորեն հեշտացնում է LED- ները գեղեցիկ ամրացնել տեղում:

Այժմ, երբ բոլոր LED- ները պատրաստ են, մենք ցանկանում ենք դրանք հավաքել 6 -րդ շարքերում, որտեղ անոդները (+) միացված են.

1. Կառուցեք փոքրիկ ջիգ, ինչպես երևում է նկար 6 -ում, 6 անցք (տրամագիծը ՝ 0.8 մմ) ՝ 2,5 սմ հեռավորությամբ մինչև հաջորդ անցքը: Սա թույլ է տալիս միանգամից 6 լուսադիոդ տեղադրել տեղակայման մեջ
2. Անոդները միացնելու համար մեզ պետք է tin 16 սմ երկարությամբ պղնձե մետաղալարի ուղիղ թիթեղյա կտոր (որոշ լրացուցիչ լուսանցքով): Հաղորդալարը գեղեցիկ և ուղիղ դարձնելու համար կարող եք լարերի մի ծայրը տեղադրել էլեկտրական հորատիչի մեջ, սեղանին միաժամանակ ամրացնել մոտ 2 մ լարեր, այնուհետև անցկացնել փորվածքը այնպես, որ մետաղալարը ձգված և ամուր լինի մի քանի վայրկյան արագ շտկեք մետաղալարը: Դրանից հետո կարող եք կտրել մետաղալարերը հենց այն հատվածում, որտեղ ամրացրել եք կտորը: Կարող եք նաև օգտագործել երկու տափակաբերան աքցան և միաժամանակ լարել ավելի փոքր կտոր մետաղալարեր, բայց դա շատ ավելի հոգնեցուցիչ է
3. 16 սմ երկարությամբ մետաղալարեր ունենալուց հետո դրանք ուղղեք անոդի անոդի (+) անցքերի միջով և ոլորեք անոդի կապիչները մետաղալարով (նկար 7)

Ամբողջ խորանարդի համար մեզ անհրաժեշտ կլինի այս LED շարքերից 6x6 = 36

Քայլ 4: Շերտերի հավաքում

Ինչպես արդեն նշեցի, մենք բազմապատկելու ենք խորանարդի շերտերը, բայց հավաքման համար ավելի հեշտ է կառուցել 6 պատի 6x6 լուսադիոդային 6 պատ, այնուհետև դրանք հավաքել իրար կողքի և պարզապես անցկացնել մեկ թիթեղյա պղնձե մետաղալար ՝ միացնելով անոդները շարքերը միասին շերտով:

Areգուշացեք, որ այս քայլը շատ ժամանակ և համբերություն է պահանջում այն ճիշտ կատարելու համար, ընդհանուր առմամբ, դուք ստիպված կլինեք մոտ 1000 զոդի միացում ամրացնել կառուցման համար, այնպես որ ձեր ժամանակը չշտապի:

LED պատ կառուցելու համար.

1. Սեղանի համար. Մեզ պետք է փայտի մի կտոր 6 փորագրված գծերով, որոնք 6 շարքեր տեղավորվում են մեկը մյուսից վեր ՝ պատ կառուցելու համար: Դուք կարող եք տեսնել ջիգը ինքնին նկար 2 -ում (տողերի միջև հեռավորությունը ՝ 2,5 սմ)
2. Դուք տեղադրում եք LED- ների 6 շարքերը փորագրությունների մեջ, իսկ Անոդի մետաղալարը ՝ ներքև ՝ փորագրված գծի մեջ, այնպես, որ 3 կաթոդները (R, G, B) դեմքով վեր են
3. Միմյանց վերևում տեղադրված կաթոդները միացնելու համար (տե՛ս նկար 2) մեզ հարկավոր է ևս մի մետաղալար (ուստի մենք կրկին 6 Սյունակ x 3 Կաթոդ x 6 Պատեր = 108 մետաղալար մետաղալար կտորներ, ինչպես նկարագրված է վերջին քայլին (2.) (նույն երկարությունը))
4. Լարերի կտորները սյունակի ներքևից սահեցրեք կաթոդների անցքերի միջով դեպի վերին տող և յուրաքանչյուր LED- ի վրա ամրացրեք մետաղալարը տեղում

Դուք դա անում եք 6 անգամ ՝ LED պատերի 6 պատերը ստանալու համար:

Այժմ մենք կարող ենք փաստորեն հավաքել Պատերը իրական խորանարդի մեջ: Բայց խորանարդը պահելու համար մենք պետք է ինչ -որ ստորերկրյա հարթություն կառուցենք: Դրա համար ես պարզապես օգտագործեցի բարակ նրբատախտակ և դրա մեջ 0.8 մմ փոքր անցքեր բացեցի ՝ ամենացածր LED շարքերից կախված լարերը (բոլոր 6 LED պատերի համար): Մեկ LED- ի անցքերի չափումները փաստաթղթավորված են Քայլ 3 -ում և յուրաքանչյուր LED- ի միջև հեռավորությունը 2,5 սմ է:

Տեղի անցքերով մենք այժմ վերցնում ենք առաջին պատը և մանևրում այն նրբատախտակի հենց ձախ կողմում գտնվող անցքերի մեջ: Ներքևում գտնվող LED շարանը պետք է նստել հենց փայտի վրա, որպեսզի վերջում բոլոր Պատերը հավասարվեն:

Շարունակեք նույնը անել մնացած LED պատերի հետ, բայց հիշեք, որ Պատերի անոդները միշտ նույն ուղղությամբ են: (նկար 3 -ում Պատերի բոլոր անոդները ուղղված են ձախ)

Երբ ամբողջ Cube- ը տեղում է, մենք պետք է միասին կպցնենք յուրաքանչյուր շերտի անոդները: Դա անելու համար մենք վերցնում ենք wire 16 սմ ուղիղ մետաղալար և դնում այն առաջին շերտի վերևում, այնպես, որ մետաղալարերը մեկ շերտով դիպչեն 6 պատերի բոլոր Անոդի լարերին: Watchգուշացեք, որ նոր մետաղալարերը չեն դիպչում կաթոդներից որևէ մեկին: Theոդեք մետաղալարերը տեղում և նույնը կրկնեք մնացած 5 շերտերի համար:

Քայլ 5: Cube էլեկտրագծերի տեղադրում

Մոդեր LED Վարորդի տախտակի համար.

• 7 x TLC 5940
• 6/7 x 10 uF կոնդենսատորներ
• 2 x 1000 uF կոնդենսատորներ
• 7x 2.2kOhm դիմադրիչներ
• 7 x 28pin IC վարդակներ
• 7 x 0.1uF կոնդենսատորներ
• Ibապավենային մալուխ

Անցնելով կառավարման սխեմաներին ՝ նախ թույլ տվեք դիտել LED Driver տախտակը: Ինչպես արդեն նշվեց, մեզ անհրաժեշտ է 7 TLC5940 միացված Arduino Nano- ին: TLC5940- ի բոլոր չիպերը շղթայված են, ինչը նշանակում է, որ վարորդների կառավարման բոլոր կապումներն իրար փոխկապակցված են (օրինակ, առաջին TLC- ի BLANK pin- ը միացված է երկրորդ, երրորդ, չորրորդ,… TLC- ի BLANK- ին) և բոլորը միացված են Arduinowith- ին: նույն լարերը, բացառությամբ Serial In- ի, որն առաջին հերթին Arduino Digital Pin- ից միացված է առաջին TLC- ին, այնուհետև այս առաջին TLC- ի Serial Out կապը միացված է երկրորդ TLC- ի SIN քորոցին և այլն (տես նկար 4)…

Այսպիսով, TLC խորհրդի սխեման բավականին պարզ է, ինչպես տեսնում եք կցված սխեմատիկայում:

(ԵԹԵ WԱՆԿԱՆՈՄ ԵՍ ԽԱOԱՈԹՅԱՆ ՏԵԽՆԻԿԱՅԻ ԿՈՄԻ TO ՔԱՅԼ 8)

Ես կցեցի նաև սխեմայի սքրինշոթը, որը ներառում է փին պիտակներ և նաև GIMP.xcf ֆայլեր `շերտերով, յուրաքանչյուր Control Pin կապի համար առանձնացված:

Սկսեք ՝ միացնելով բոլոր IC վարդակները տեղում, այնուհետև յուրաքանչյուր TLC- ին ավելացնելով 100nF կոնդենսատորներ, այնուհետև 2.2kOhm ռեզիստորներ IREFand GND- ին և վերին աջ անկյունում գտնվող 7 փին վերնագրին: Դրանից հետո կարող եք պարզապես հետևել.xcf ֆայլին սկսած «SIN շերտից» Gimp ֆայլում, որը ցույց է տալիս, թե ինչպես միացնել ժապավենային մալուխների միջոցով Վարորդների սերիական IN/OUT կապերը, այնուհետև GIMP- ում միացնել CLK շերտը և այլն: Համոզվեք, որ + և - կապումներն ունեն լավ կապեր վերևի աջ մասում գտնվող վերնագրի հետ: Մնացած սխեմատիկան պետք է ինքնաբացատրելի լինի, բայց համոզվեք, որ տախտակին ավելացնում եք բավականաչափ 1000uF և 10uF կոնդենսատորներ, դա այնքան էլ տեղին չէ: դու դրանք դիր:

Այս տախտակի ավարտից հետո հաջորդ քայլում կարող եք անցնել Arduino- ի տախտակին:

Քայլ 7: Arduino + Bluetooth կառավարման տախտակ

Վերահսկիչ խորհրդի մասեր.

• 6 x IRF 9540 P-Channel MOSFET- ներ
• 1 x 10 uF կոնդենսատորներ
• 1 x 1000 uF կոնդենսատորներ
• 7 x 2.2kOhm դիմադրիչներ
• 1 x 1kOhm դիմադրություն
• 2 x 14 Կանացի քորոց Վերնագիր
• 1 x Arduino Nano
• 1 x 1N4001 դիոդ
• 1 x 0.1uF կոնդենսատորներ
• 1 x DC Jack PCB Mount
• 1 x HC-05 Bluetooth մոդուլ
• 1 x 3.5 մմ աուդիո խցիկ

Arduino Control Board- ը հիմնականում զբաղվում է նաև մուլտիպլեքսավորմամբ, ինչպես նաև ապահովում է LED Վարորդի տախտակի քորոց վերնագրի համապատասխանականը:

Եռակցում տախտակի վրա

1. Տեղադրեք երկու կին Pin- ի վերնագրեր ՝ Arduino- ի համար որպես վարդակից հանդես գալու տախտակի մեջտեղում:
2. Տեղադրեք 6 MOSFET- ը իրար կողքի Arduino- ի աջ կողմում (անալոգային կապում գտնվող կողմը) և յուրաքանչյուրի առաջին և վերջին քորոցների միջև ավելացրեք 2.2kOhm ռեզիստոր:
3. Այժմ տեղադրեք 6 պինով վերնագիրը MOSFET- ների դիմաց (շարքի միջին մաս) և միացրեք FET- ների 6 DRAIN կապը (միջին քորոց) վերնագրին, իսկ FET- ների GATE- ի (ձախ քորոցը) համապատասխան Arduino անալոգային կապումներին:.
4. Հաջորդը, կպցրեք 7pin վերնագիրը LEDDriver միացման համար Arduino- ի մյուս կողմում, որոշ տեղ թողեք մալուխների համար և զոդեք բոլոր կապերը Arduino- ից մինչև քորոց վերնագիր:
5. Ավելացրեք որոշ կոնդենսատորներ (1-2 1000uF, 1 10uF, 100nF Arduino- ի կողքին) հնարավոր ընթացիկ արտահոսքերի համար:
6. HC-05 մոդուլի համար Arduino- ի հետևի կողքին կպցրեք 4 կապանի վերնագիր և կատարեք 4 միացումները VCC, RX, TX, GND և մի մոռացեք, որ HC-05- ի RX Pin- ից լարման բաժանարար սարքեք և Arduino- ի TX Pin- ը (տես այստեղ)
7. Տեղադրեք DC Jack- ը տախտակի ցանկացած եզրին `կողքի անջատիչով և միացրեք անջատիչի աջ քորոցը DC Jack- ի + Pin- ին
8. Վերջապես կատարեք հոսանքի բոլոր անհրաժեշտ միացումները DC Jack- ի GND Pin- ից և անջատիչի (VCC) աջ քորոցից մինչև Arduino, MOSFET, կոնդենսատորներ և HC-05, ինչպես երևում է սխեմատիկայում: Հիշեք, որ դիոդ ավելացնեք միայն անջատիչի VCC պինից էներգիա տալով Arduinos 5V պինին, այլ ոչ թե այլ կերպ: (սա պաշտպանում է Arduino- ն USB միացման միջոցով ծրագրավորելիս)

Էլեկտրաէներգիայի միացման համար ես օգտագործեցի DC Power Jack մի պարզ անջատիչով, եթե ցանկանում եք, կարող եք նաև օգտագործել USB միակցիչ: Էլեկտրաէներգիայի միակցիչը փոխանցեցի մեկ այլ փոքր տպատախտակին, որպեսզի այն լավ տեղավորվի իմ փայտե պատյանում, բայց դուք պարզապես կարող եք այն ուղղակիորեն տեղադրել Arduino տախտակին: Ինչպես նշվեց առաջին քայլում, սխեմայում կա նաև MSGEQ7 միացման միացում, բայց պարզապես անտեսեք այն, եթե չեք օգտագործում MSGEQ7: (MSGEQ7 ֆունկցիոնալության մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար կտտացրեք այստեղ)

Չմոռանաք պատրաստել ևս 7Pin ժապավենային մալուխ ՝ յուրաքանչյուր ծայրում արական կապույտ վերնագրերով ՝ Arduino տախտակը Վարորդի տախտակին միացնելու համար:

Քայլ 8: Լրացուցիչ. Շրջանակային տախտակների փորագրում

Այսպիսով, եթե ձեզ դուր չի գալիս շատ մալուխների զոդումը, ապա, եթե նախընտրում եք, կարող եք նաև փորել անհրաժեշտ PCB- ները:

Իմ Cube- ում Arduino տախտակը և Power/Audio միակցիչ տախտակը երկուսն էլ փորագրված տախտակներ են `օգտագործելով կցված սխեմատիկ/EAGLE ֆայլերը: Առաջին անգամ սխեմատիկ սխալ թույլ տվեցի, այնպես որ ստիպված եղա վերափոխել LED Վարորդի տախտակը, ինչպես դա արեցի վերջին քայլին: Տախտակը փորագրելու փոխարեն հսկայական առավելություններ չկան, այնպես որ ազատ զգացեք կամ փորագրեք տախտակը կամ կպցրեք այն տախտակի վրա:

Կցված.zip- ում կարող եք գտնել ինչպես BOARD ֆայլ, այնպես էլ SCHEMATIC ֆայլ:

Ուշադրություն դարձրեք, որ ենթադրվում է, որ վերին շերտի հետքերը (կարմիր) մետաղալար կամուրջներ են (քանի որ ես չեմ կարող տանը երկկողմանի տախտակներ փորագրել): Չուղղորդված հետքերը ցուցադրում են այն կապերը, որոնք պետք է կատարվեն մալուխների միջոցով իգական Pin Headers- ի համար:

Սխեման ներառում է MSGEQ7 հնարավորությունը, որը կարող եք պարզապես բաց թողնել ՝ ջնջելով.

Քայլ 9: Միացրեք խորանարդը

Cube- ի բոլոր մասերը միացնելու համար սկսեք 7 պին մալուխը միացնելով Arduino տախտակին և Վարորդի տախտակին (համոզվեք, որ կողմնորոշումը ճիշտ է): Հաջորդը միացրեք HC05 մոդուլը 4 Pin- ի վերնագրին և անջատեք, եթե անջատված է:

Խորանարդի 7x16 Pin վերնագրերը միացնելու համար համոզվեք, որ սկսեք առաջին TLC- ով (այն, որի SIN- քորոցը ուղղակիորեն միացված է Arduino- ին): Գտեք Cube- ից 16pin- ի ճիշտ մալուխը և միացրեք այն առաջին TLC- ի կապի վերնագրին (համոզվեք, որ Cathode Nr.0- ի մալուխը միանում է առաջին TLC OUT0 Pin- ին): Շարունակեք և միացրեք մյուս 16 պինային մալուխները համապատասխան կարգով համապատասխան TLC վերնագրերին:

Վերջին, բայց ոչ ամենակարևորը, 6Pin մալուխը Cube- ից անոդների համար միացրեք 6Pin վերնագրին `MOSFET- երի կողքին գտնվող կառավարման տախտակի վրա:

Խորանարդը ավարտելու համար ես պատին ավելացրեցի պատին ՝ սև ներկով նրբատախտակով և սոսնձեցի դրանք:

Այժմ մենք ավարտեցինք ամբողջ սարքավորման համար անհրաժեշտ ամբողջ սարքավորումը:

Քայլ 10. Softwareրագրակազմ. Բազմապատկման ցիկլ

Այժմ տեսականորեն Arduino- ն մշտապես կատարում է հետևյալ ցիկլը.

1. Եթե LayerDuration- ն ավարտվել է, հաջորդ շերտի արժեքները բեռնեք TLC- ներում, անջատեք ընթացիկ շերտը, միացրեք հաջորդ շերտը, վերակայեք LayerDuration- ը, նոր արժեքները հանձնեք TLC- ներին:
2. Եթե FrameDuration- ն ավարտվել է, բեռնեք ընթացիկ Շարժապատկերման նոր Շրջանակը ՝ բոլոր LED- ների և գույների արժեքները պահելով ValueLed բուֆերում, վերակայեք FrameDuration- ը
3. Եթե Bluetooth- ի տվյալները հասանելի են, արձագանքեք դրանց (Փոխեք անիմացիաները, պայծառությունը,…) (ավելի շատ տեղեկություններ ավելի ուշ)

Ինչպես տեսնում եք, կոդի հիմնական շեշտը արագությունն է: Կարևոր է, որ Շերտը փոխելու ժամանակը նվազագույն լինի:

Որքան արագ միացնեք/անջատեք Շերտերը, այնքան ավելի շատ «շրջանակներ» կստանաք: այսպիսի 6x6x6 RGB LED խորանարդի համար ես հասկացա, որ 1700 microSec շերտի տևողությունը: բավական լավ է, որպեսզի նվազագույնը թարթվի և պետք է մնա այս արժեքով: FrameDuration- ն ավելի շատ է վերահսկում Շարժապատկերների արագությունը, որպեսզի այն փոխվի տարբեր Շարժապատկերների համար:

Հաջորդ քայլում մենք կանդրադառնանք, թե ինչպես կարող ենք իրականում գրել մեր սեփական Շարժապատկերները:

Քայլ 11: Անհատականացված անիմացիաներ

Անիմացիա իրականացնելու համար մենք պետք է ValueLed բուֆերը սահմանենք այն արժեքների վրա, որոնք մենք ցանկանում ենք հաջորդ Frame- ի համար ամեն անգամ, երբ FrameDuration- ն անցնում է: Մենք դա անում ենք ՝ մակրո գործառույթը անվանելով «SETLED (x, y, z, COLOR, Brightness)»:

x, y, z- ն այն LED- ի կոորդինատներն են, որոնք մենք ցանկանում ենք սահմանել, իսկ COLOR- ը (ԿԱՐՄԻՐ, Կանաչ կամ Կապույտ) այն գույնն է, որը մենք ցանկանում ենք սահմանել, իսկ Brightness- ը `այս տվյալ գույնի իրական արժեքը:

Օրինակ ՝ անիմացիա իրականացնելու համար, որը պարզապես կարմիր, կանաչ և կապույտ գույնը պատահականորեն ցուցադրում է ամբողջ խորանարդի վրա, կարող եք պարզապես դա անել.

void randomLedsFull () {

for (uint8_t j = 0; j <CUBE_SIZE; j ++) {for (uint8_t x = 0; x <CUBE_SIZE; x ++) {for (uint8_t y = 0; y <CUBE_SIZE; y ++) {uint8_t rand = random8 (3); ԿԱՌԱՎԱՐՎԱ (x, y, j, rand, maxBright); }}}}

Այս մեթոդը կոչվում է ամեն անգամ, երբ FrameDuration- ն անցնում է և ընտրվում է loop- ի switch-case հրամանից (): Եթե դուք գրում եք նոր անիմացիաներ, կարող եք դրանք ավելացնել ՝ դրանք պարզապես ավելացնելով անջատիչ գործի մեջ:

Քայլ 12: Լրացուցիչ ՝ AnimationCreator

Ես լրացուցիչ գրել եմ AnimationCreator ՝ օգտագործելով JavaFX և Java3D:

Դա շատ հեշտ է դարձնում հատուկ անիմացիաների ստեղծումը և խմբագրումը ՝ ապահովելով դյուրընկալելի միջերես:

Դուք կարող եք ստեղծել, խմբագրել, վերանվանել և վերակազմավորել Շարժապատկերներ 4x4x4, 6x6x6 կամ 8x8x8 LED խորանարդի համար:

Նոր Շարժապատկերներ ստեղծելու համար պարզապես կտտացրեք Ֆայլ> Նոր, «Խորանարդ» -ի ներքո կարող եք ընտրել Կուբիկի չափը, LED- ի գույնը սահմանելու համար ընտրեք ձեր ուզած գույնը ՝ ձախ ընտրված Գույն ընտրիչով, այնուհետև ձախ ՝ կտտացրեք այն լուսադիոդներին, որոնցում ցանկանում եք: այդ գույնը այդ Շրջանակի համար: Մեկ այլ շրջանակ ավելացնելու համար կտտացրեք «Հաջորդ» կամ «+»: Մնացած UI Controls- ը բավականին ինքնին բացատրելի է, Cubes Layers- ի կողքին նշվող վանդակները պետք է ստուգեն, թե որ շերտերի վրա պետք է ազդել տեղաշարժը և «Պահել շրջանակը»: Պարզապես փորձարկեք այն և շուտով ամեն ինչ կպարզեք:

Բացի Շարժապատկերումը մոդելավորելու համար կարող եք սեղմել «Դիտել 3D» կոճակը, որը բացում է մեկ այլ պատուհան Cube- ի Java3D մոդելով: Կարող եք պտտել տեսախցիկը ՝ մկնիկի ձախ կոճակը սեղմած պահելով (Սեղմեք R ՝ տեսախցիկը վերակայելու համար): Շարժապատկերը նվագարկելու/դադարեցնելու համար սեղմեք P ստեղնը, Շարժապատկերի հարվածը վերակայելու համար Q: FrameTime, հետևաբար ձեր անիմացիայի արագությունը:

Շարժապատկերի ավարտից հետո տվեք այն անուն և կտտացրեք Ֆայլ> Պահել որպես…

Էսքիզում ձեզ նոր Շարժապատկերներ ներառելու համար բացեք Cubo_Control.ino- ն և Էսքիզի վերևում ավելացրեք հետևյալ ծածկագիրը.

#ներառել «RGBit.h» // Փոխարինել

Ոլորեք ներքև BTEvent () և ավելացրեք մեծատառերի հայտարարություն անիմացիաների անջատիչ գործին

անջատիչ (curAnim) {

… Դեպք 10: անիմացիա = & ani_cubesmove [0] [0]; FRAME_TIME = ANI_CUBESMOVE_FRAMTIME; maxCount = ANI_CUBESMOVE_FRAMES; ընդմիջում; դեպք 11: // ՔՈ ՆՈՐ ՇՆՈՐՀԱՎՈՐՈ animՄ անիմացիա = & ani_rgbit [0] [0]; FRAME_TIME = RGBIT_FRAMETIME; maxCount = ANI_RGBIT_FRAMES; ընդմիջում; }

Քայլ 13: Bluetooth հավելված

Իրականում Cube- ը վերահսկելու համար, HC-05 մոդուլի շնորհիվ, բավականին պարզ է Bluetooth ծրագիր կառուցել ՝ ձեր հեռախոսը Cube- ին միացնելու համար:

Հղում դեպի հավելված ՝ Github

Հավելվածը բաց կոդ է, այնպես որ ազատ զգացեք ինքներդ հավելյալ անիմացիա/հնարավորություններ ավելացնելու համար:

• Գործարկեք ծրագիրը, այն խնդրում է ձեզ միացնել Bluetooth- ը
• Կտտացրեք «Որոնել» և հայտնվում է առկա Bluetooth կապերի ցանկը: Բացահայտեք HC-05 մոդուլը Cube- ից և կտտացրեք դրա վրա:
• Եթե Cube- ին միանալիս սխալ է տեղի ունենում, փորձեք ձեռքով զուգավորել HC-05 մոդուլը Bluetooth- ի կարգավորումներում
• Հավելվածը միացնելուց հետո անցնում է կառավարման էկրանին, և Bluetooth կապը հաստատվել է

Կառավարում

• Արագություն և պայծառություն. Փոխեք սահիչի արժեքները `արագացնելու/դանդաղեցնելու Շարժապատկերը կամ փոխելու պայծառությունը
• Շարժապատկերներ. Կտտացրեք Անիմացիան փոխելու կոճակի վրա, լռելյայն Շարժապատկերները շրջվում են (վերևից ձախ կոճակը համապատասխանում է currAnim- ին)
• Տեքստի ոլորում. Կտտացրեք «Տեքստ» կոճակին, որը երկխոսություն է առաջացնում ՝ տեքստ մուտքագրելու համար, որը ոլորվելու է խորանարդի միջով:
• Հրաման. Դուք կարող եք ձեռքով հրամաններ մուտքագրել Command TextField- ով (շարահյուսության համար դիտեք Cubo_Control.ino- ի BTEvent () մեթոդը)
• Snake: classic Snake Game (կարմիր ՝ խնձոր, կանաչ ՝ snake Head, կապույտ ՝ sneak Tail)
• Աուդիո վիզուալիզատոր. MSGEQ7- ը օգտագործվում էր AUX Jack- ից 6 աուդիո խումբ պատկերելու համար (Անիմացիայի կոճակ 7)

Քայլ 14: cուցափեղկ