Arduino Mega 8x8x8 RGB LED խորանարդ ՝ 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

«Այսպիսով, դուք ցանկանում եք կառուցել 8x8x8 RGB LED խորանարդ»

Ես որոշ ժամանակ զբաղվում եմ էլեկտրոնիկայի և Arduino- ի հետ, ներառյալ ՝ իմ մեքենայի համար բարձր ուժեղացուցիչի անջատիչ վերահսկիչ և մեր սկաուտների խմբի վեց գոտիով Pinewood Derby Judge- ի կառուցումը:

Այսպիսով, ես հետաքրքրվեցի, այնուհետև բռնվեցի, երբ գտա Քևին Դարրայի հիանալի կայքը `իր մանրամասն բացատրություններով և տեսանյութերի ստեղծմամբ:

Այնուամենայնիվ, նրա կառուցվածքի մի քանի ոլորտ կար, ես կարծում էի, որ կարող եմ կատարելագործվել:

Դրական կողմը

• Այս բարդ ծրագրի համար անհրաժեշտ Arduino կոդի վերաբերյալ Քևինի մանրամասն բացատրությունները պարզեցրեցին կառուցվածքի կոդավորման կողմը:
• Ես պաշտպանում եմ Քևինի կողմից առանձին տրանզիստորների օգտագործումը ՝ 192 կաթոդներից յուրաքանչյուրը քշելու համար: Թեև դա պահանջում է բաղադրիչներով հարուստ ապարատային ձևավորում, այն թույլ է տալիս քշել յուրաքանչյուր LED- ն ՝ առանց ռիսկի ենթարկելու 8 (կամ ավելի) LED- ներ կառավարող մեկ վարորդի չիպի ծանրաբեռնվածությունը:

Ոլորտներ, որոնք ես ցանկանում էի բարելավել

• Պետք է լինի խորանարդն ինքնին կառուցելու ավելի լավ տարբերակ, գումարած ՝ ավելի քան 2000 զոդի միացում 8x8x8 RGB ձագի մեջ, և եթե մեկը մեջտեղից խափանվի/կոտրվի, մոտենալն ու ամրացնելը անհնար կլինի:
• Այդ ամբողջ լարերը !!!! Նախկինում ես ունեցել եմ PCB- ների նախագծման որոշակի փորձ, այնպես որ նպատակ ունեի կառուցել մեկ PCB `ինչպես պահանջվող բաղադրիչների, այնպես էլ խորանարդը տեղավորելու համար:

Հետագա որոնումների արդյունքում պարզվեց խորանարդի հետագա ձևավորում, որից ես ոգեշնչման այլ ոլորտներ եմ վերցրել:

Նիկ Շուլցեն նոտայի հիանալի օրինակ է կառուցել, չնայած STP16- ի ավելի պարզ ապարատային մոտեցմամբ և 32 բիթանոց չիպով KIT UNO: Ես ավելի շատ օգտագործեցի նրա խորանարդի դիզայնը, քան Քեվինը:

SuperTech-IT- ը կենտրոնացած է ապարատային կողմի պարզեցման վրա `մեկ PCB մոտեցմամբ` ինտեգրելով և ընդլայնելով ինչպես Kevin- ի, այնպես էլ Nick- ի ծրագրավորման մոտեցումը `կենտրոնանալով բոլոր էլեկտրագծերի վերացման վրա:

Այսպիսով, պլան կազմվեց: Օգտագործելով Քևինի սխեմատիկ սխեման ՝ Նիկ -ի խորանարդը, նախագծեք մեկ հատ PCB և մշակեք լուծում, որը պարզեցնելու է կառուցվածքը և ամրացնելու խորանարդը:

Քայլ 1: Բոլոր այդ LED- ները:

8x8x8 = 512 RGB LED: eBay- ը ձեր ընկերն է այստեղ, և ես 1000 -ը գնել եմ չինացի մատակարարից:

Իմ ընտրած դիզայնը օգտագործում է 5 մմ ընդհանուր անոդ RGB լուսադիոդներ, այնպես որ յուրաքանչյուր LED ունի կաթոդ (բացասական) մետաղալար երեք հիմնական գույներից յուրաքանչյուրի համար (կարմիր/կանաչ/կապույտ) և մեկ անոդ (դրական) մետաղալար, որը սովորական է յուրաքանչյուրի համար: գույները:

LED- ների փորձարկում

Թեև էժան ես մի փոքր մտահոգված էի որակի վրա: Վերջին բանը, որ ցանկանում եք գտնել ձեր խորանարդի մեջտեղում անորոշ LED, այնպես որ ես սկսեցի փորձարկել 512 LED- ներից յուրաքանչյուրը, որոնք ես կօգտագործեի:

Մոտեցումը պարզեցնելու համար ես նախագծեցի մի փոքրիկ տախտակ և մի պարզ Arduino ծրագիր, որն առանձին LED- ով կներկայացներ երկու LED- ի Կարմիր> Կանաչ> Կապույտ, այնուհետև սպիտակ գույնի վրա ՝ կոճակը սեղմելով:

Բոլոր LED- ների համար մեկ LED- ը հանդես կգա որպես ընդհանուր տեղեկանք `ապահովելու համար, որ բոլոր LED- ները ունենան ընդհանուր պայծառություն:

Երբ դուք ընկնում եք LED- ը սեղանի մեջ մղելու, կոճակը սեղմելու, LED- ի առկայծումը դիտելու գույների միջով, երկար չի տևի բոլոր 512 -ի վերանայումը: Բացի այդ, ես ոչ մի թերություն չգտա և շատ գոհ LED- ների որակից:

Ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորի արժեքների ընտրություն

Մինչ հացահատիկը դուրս է եկել, լավ ժամանակ է փորձարկելու և վավերացնելու LED ընթացիկ սահմանափակող դիմադրությունները, որոնք ձեզ հարկավոր է օգտագործել: Կան բազմաթիվ հաշվիչներ, որոնք կօգնեն ձեզ ընտրել ճիշտ արժեքը, և դա միևնույնը չի լինի բոլոր գույների համար (կարմիրը գրեթե անպայման տարբեր պահանջներ կունենա կանաչից և կապույտից):

Ուշադրության արժանի մեկ հիմնական ոլորտ է ընդհանուր սպիտակ գույնը, որը LED- ն արձակում է, երբ բոլոր RGB գույները միացված են: Դուք կարող եք հավասարակշռել դիմադրիչների արժեքը `մաքուր Սպիտակ գույն արտադրելու համար LED- ի ներկայիս սահմաններում:

Քայլ 2: Պարզեցրեք Cube Build- ը

Մի ջիգ ՝ յուրաքանչյուր 8x8 կտոր կառուցելու համար

Այս բարդության խորանարդ կառուցելը չպետք է անլուրջ վերաբերվի: Սա կպահանջի ձեր ժամանակի զգալի ներդրում:

Իմ կողմից մշակված մոտեցումը պարզեցրեց յուրաքանչյուր խորանարդի յուրաքանչյուր 8x8 ուղղահայաց «կտորի» զոդումը մեկ իրադարձության մեջ, ի տարբերություն հերթով 8 LED լուսադիոդների կառուցման, այնուհետև դրանցից 8 -ի զոդումը առանձին գործողությամբ:

Այս մոտեցման համար ձեզ ջիգ կպահանջվի, և այստեղ ներդրված մի փոքր ժամանակ հետագայում հսկայական օգուտներ է քաղում:

Վերը նկարը ցույց է տալիս այս դիզայնի պարզությունը:

• Ես օգտագործեցի մոտ 18 մմ x 12 մմ փափուկ փայտ, որը ձեռք է բերվել տեղական շինարարական խանութից:
• 18 մմ կողմի միջնամասում 8 x 5 մմ անցքեր, 30 մմ հեռավորության վրա 8 երկարությամբ, ինչը թույլ է տալիս լրացուցիչ 50 մմ երկարություն յուրաքանչյուր ծայրին:
• Օգտագործեք երկու երկարությամբ փայտ յուրաքանչյուր կողմում և ամրացրեք այս 8 փորված հատվածները `ապահովելով դրանք միմյանց զուգահեռ և ճշգրիտ 30 մմ հեռավորության վրա:
• Խորհուրդ կտամ դրանք միասին ամրացնելիս մեխից/պտուտակից բացի օգտագործել փայտի սոսինձ: Դուք չեք ցանկանում, որ այս ջիգը թեքվի:
• Theածկի վերին և ստորին ծայրերում ես սահմանեցի ևս մեկ երկարություն և երեք փոքր մեխեր/վահանակներ պահեցի ֆայլում ՝ LED- ների անցքերի յուրաքանչյուր սյունակով: Կենտրոնական մեկը ճշգրիտ գծի մեջ է, իսկ մյուս երկուսը ՝ 5 մմ հեռավորության վրա, յուրաքանչյուր կողմից: Այս մեխերը մենք կօգտագործենք խորանարդը ձևավորելու համար օգտագործվող մետաղալարերի ուղիղ երկարությունները `ավելի ուշ:
• Նկարի վրա կտեսնեք փայտի մեկ այլ երկարության ՝ մյուսների նկատմամբ փոքր անկյան տակ: Այս մեկը հետագայում կարևոր կլինի, քանի որ մենք կկտրենք մեր կառուցվածքային լարերը այս տեսանկյունից համապատասխան, ինչը զգալիորեն կպարզեցնի այս ուղղահայաց շերտերից յուրաքանչյուրի տեղադրումը PCB- ի մեջ ավելի ուշ:

Մի շտապեք կառուցել այս ջիգը: Որքան ճշգրիտ եք այստեղ, այնքան ավելի ճշգրիտ կլինի ձեր վերջնական խորանարդը:

Քայլ 3: LED- ների պատրաստում

LED կապի միացումներ

Նախորդ օրինակների վերաբերյալ, որոնց մասին ես կարդացել էի, մտահոգություններից մեկն այն էր, որ լուսադիոդների ամրացումը մետաղալարին ամրացնելիս պարզ հետույքի միացումն էր: Սա կհանգեցնի երկու հիմնական խնդրի

• Շատ դժվար և ժամանակատար է LED հաղորդալարն ամրացնել մետաղալարերի կողքին ՝ առանց այն բավականաչափ երկար տեղաշարժվելու, որպեսզի ապահովվի լավ զոդման հանգույց ձեռք բերելը:
• Հետույքի հոդերը կարող են հեշտությամբ կոտրվել. Մի բան, որից ես ուզում էի խուսափել:

Այսպիսով, ես նախագծեցի մի լուծում, որի համաձայն յուրաքանչյուր LED պատրաստվում է յուրաքանչյուր հանգույցի վերջում գտնվող օղակով, որի միջով անցնում է շրջանակը, որն ամրացման ժամանակ լարերը պահում է դիրքում և մեխանիկական կապ ապահովում ի լրումն զոդման `ամրության բարձրացման համար:

Դրա բացասական կողմն այն էր, որ 512 LED- ներից յուրաքանչյուրի պատրաստումը տևեց ավելի երկար.

Դրական կողմը այն է, որ նախորդ կտորի միջոցով կտորի փաստացի եռակցումը տևեց ընդամենը մեկ ժամ:

LED կռում ջիգ

Ես նախագծել եմ մի ջիգ, որն աջակցում է LED- ների պատրաստմանը `վերևի նկարը առանցքային չափսերով:

• Ես վերցրեցի նախկինում օգտագործված 18x12 մմ ռելսերից մեկը, 5 մմ անցք բացեցի 18 մմ կողմի կենտրոնով, այնուհետև այս երկաթուղին դրեցի MDF- ի մի փոքրիկ վահանակի վրա (կարող եք օգտագործել ցանկացած փայտի կտոր, սա այն էր, ինչ պետք էր ձեռքով) և տարվում է երկաթուղու 5 մմ անցքի վրա մինչև MDF- ի կենտրոն:
• Հորատման բիտն օգտագործելով, այնպես որ երկաթուղու և MDF- ի անցքը հավասարեցված են, վերցրեք մատիտ և գծեք MDF- ի երկայնքով երկաթգծի երկու կողմերի երկայնքով:
• Հեռացրեք փորվածքն ու երկաթուղին, և ձեզ մնաց MDF- ի 5 մմ անցք և դրա երկու կողմերի երկու զուգահեռ գծեր, որոնք կհամապատասխանեն երկաթուղու չափերին (18 մմ հեռավորության վրա):
• Երկաթուղային գծերին ուղղահայաց 5 մմ անցքի կենտրոնով գծեք ևս մեկ գիծ:
• Ես օգտագործեցի 22swg թիթեղյա պղնձե մետաղալար (բավական էր 500 գ գլան), որն ունի 0.711 մմ լայնություն: Ես առցանց գտա (կրկին eBay- ին օգնության հասնելու համար) մոտ 0,8 մմ տրամաչափի փորվածքներ և դրանք օգտագործեցի որպես ձևավորողներ, որոնց շուրջ ես LED ճառագայթները կծռեի ՝ օղակ կազմելու համար:
• Հորատեք 0.8 մմ տրամագծով երեք փորվածք, միջին մասը ՝ 5 մմ LED անցքի կենտրոնական գծի վրա, մյուսները ՝ 5 մմ հեռավորության վրա և կարևորը ՝ երկաթուղու գծից դուրս ՝ MDF- ի տախտակի LED անցքից, ոչ թե գծի վրա, այլ մի կողմից: փորվածք, որը պարզապես դիպչում է երկաթուղային գծին:
• Չորրորդ 0.8 մմ հորատիչն այնուհետև կրկին հորատվում է մյուս երկաթուղու 5 մմ LED անցքի կենտրոնական գծի վրա և այս անգամ հենց երկաթուղու ներսում: Վերոնշյալ նկարը պետք է այս նկարագրությունը մի փոքր ավելի հստակ դարձնի:
• Հորատանցքերը թողեք փայտի մեջ, MDF- ից դուրս ցցված մոտ 1-15մմ փորվածքով:

Այժմ ձեզ անհրաժեշտ է գործիք. Լավ նախագիծը միշտ այն ծրագիրն է, որտեղ անհրաժեշտ է հատուկ գործիք գնել:-): Ձեզ հարկավոր կլինի մի փոքր զույգ հարթ քթի տափակաբերան աքցան (eBay- ը կրկին 2 - 3 ֆունտ սթերլինգով): Սրանք ունեն ուղիղ զուգահեռ երկար քիթ և հարթ ծայր - տես նկարը:

LED նախապատրաստում

Այժմ գալիս է 512 LED- ներից յուրաքանչյուրը պատրաստելու երկար խնդիրը: Ես առաջարկում եմ դրանք կատարել խմբաքանակով: Առավել մանրամասն ՝ վերևի նկարներում

• Անցկացրեք LED- ը տափակաբերան աքցանի մեջ, չորս հանգույցները դեպի ձեզ ուղղված:
• ԿԱՐԵՎՈՐ - Այս քայլին կենսական նշանակություն ունի կապուղիների կարգն ու կողմնորոշումը: Anode- ը կլինի ամենաերկար առաջատարը `չորս առաջատարներից երկրորդը: Վստահ եղեք, որ սա աջից երկրորդն է: Սխալ թույլ տվեք, և ձեր LED- ը չի լուսավորվի ճիշտ, քանի որ մենք դրանք հետագայում փորձարկում ենք. Ես գիտեմ, որ 512 -ից 2 սխալ եմ թույլ տվել:
• Մինչև LED- ն տափակաբերանոցի մեջ պահելը, LED լամպը դրեք MDF տախտակի 5 մմ անցքի մեջ, ինչպես ցույց է տրված վերևում նկարում: Հնարավոր է, որ ձեզ անհրաժեշտ լինի 5 մմ անցքը մի փոքր վերևից մաքրելու համար, որպեսզի ապահովեք տափակաբերան աքցանը հարթ MDF- ի վրա:
• Իր հերթին թեքեք լուսադիոդային հանգույցները փորվածքների շուրջը ՝ հանգույց ձևավորելու համար: Ես պարզեցի, որ եթե թեքումից հետ ես կանգնում երանգը, այն լրիվ բացում է հանգույցը և օգնում հեռացնել օղակները փորվածքներից, երբ LED- ը ջիգից հանում են:
• Անջատեք հանգույցի մոտ գտնվող չորս տողերի ավելցուկը մի զույգ փոքր մետաղալար կտրիչներով:
• Անոդի օղակը, որն ինքնուրույն է, թեքեք 90 աստիճան, որպեսզի հանգույցը ուղղահայաց ուղղված լինի դեպի LED լամպը
• Տեղադրեք պատրաստի LED- ն հարթ մակերևույթի վրա և համոզվեք, որ բոլոր հաղորդալարերը հարթ են մակերեսի երկայնքով, LED- ի վրա մի փոքր ճնշումը կհամապատասխանի բոլորին

Վերջ… այժմ կրկնել 511 անգամ:-)

Քայլ 4: Շերտերի կառուցում

Շրջանակի մետաղալարերի ուղղում

Այսպիսով, մենք այժմ ունենք ջիգ ՝ մեր 8x8 կտորները պատրաստելու և փորձարկված և պատրաստված LED- ների փաթեթ:

Այն, ինչ ձեզ հարկավոր է հիմա, շրջանակավոր մետաղալար է: բոլոր LED- ները միասին պահելու համար: Ես օգտագործեցի 500 գ գլանափաթեթավորված 22swg պղնձե մետաղալար (կրկին eBay- ից)

Այժմ, իհարկե, դուք կցանկանաք ուղղել մետաղալարը, երբ այն գլորվում է գլորումից: Հեշտ, եթե ևս մեկ ձեռքով աշխատանք: Երկար կտրեք մետաղալարերի մի հատվածը և պահեք երկու ծայրերը երկու զույգ տափակաբերան աքցանով և նրբորեն քաշեք և ձգեք մետաղալարը: Եթե լավը լինես, կզգաս, որ մետաղալարերը ձգվում են, այնուհետև կարող ես կանգ առնել, եթե քո ծանր ձեռքով մետաղալարը կոտրվի տափակաբերան աքցանի մոտ, երբ բավականաչափ ձգվի: Երկու ճանապարհներն էլ լավ են, և դուք կավարտեք ոչ միայն լարերի ուղղումը, այլև մի փոքր կարծրացումը, որպեսզի այն պահպանի իր ձևը:

Յուրաքանչյուր 8x8 շրջանակի համար ձեզ կպահանջվի բավական երկար 24 երկարություն, որպեսզի կարողանաք ամբողջ երկարությամբ վարել ջիգը, որի ծայրերում որոշ պահեստամասեր կպցնել վահանակի կապում, որոնք կպչում են զոդման ընթացքում: Բացի այդ, ձեզ հարկավոր է 8 երկարություն ուղղահայաց անոդի լարերի համար, որոնք մի փոքր ավելի լայն են, քան մալուխի լայնությունը:

Կառուցելով 8x8 կտոր

Այժմ լարերը շտկված, մենք անցնում ենք զվարճալի հատվածին:

• Theիգը նստած է իր երկու ուղղահայաց ռելսերի վրա և դեպի առջև ուղղված 8 փորված խաչմերուկները միանգամից 8 LED- ներ են մղում մեկ սյունակի մեջ, իսկ LED- ների երեք ոտքերը դեպի ձեզ են ուղղված:
• Այժմ անցեք ուղղաձիգ շրջանակավոր մետաղալար ՝ բոլոր 8 LED- ների միջին LED կապիչով և կապեք յուրաքանչյուր ծայրը ՝ փաթաթելով վահանակի կապումներին:
• Կրկնեք սա արտաքին երկու շրջանակային լարերի համար:
• Այնուհետեւ կրկնում ենք վերը նշված քայլերը մյուս 7 սյունակների համար:

Այժմ կունենաք 64 լուսադիոդային թելեր 24 ուղղահայաց շրջանակային լարերի հետ միասին: Համոզվեք, որ բոլոր LED- ները նստած են փայտե ռելսերի վրա և ուղղեք LED ոտքերը `անհամապատասխանությունները վերացնելու համար:

Այժմ ջարդեք ձեր զոդման երկաթը և ամրացրեք LED օղակների և շրջանակող լարերի միջև եղած 192 կապերը: Ես չեմ բացատրելու, թե ինչպես կպցնել այստեղ, կան բազմաթիվ հիանալի ձեռնարկներ, որոնք դա բացատրում են ինձանից ավելի լավ:

Ավարտե՞լ: Մի պահ հիացեք ձեր ձեռքի աշխատանքով և ոլորեք այն: Մենք դեռ պետք է ավելացնենք Անոդի շրջանակային լարերը:

Այժմ դուք կարող եք տեսնել, թե ինչու ենք մենք անոդի կապարի օղակները թեքել 90 աստիճանով:

• Վերցրեք ձեր 8 ուղղած անոդի շրջանակային լարերը և նորից անցեք յուրաքանչյուր շարքի 8 LED- ներից յուրաքանչյուրի միջով:
• Ես կտրեցի մետաղալարը ժիգի լայնությանը, բայց չփորձեցի դրանք ամրացնել վահանակի կապում:
• Ավարտելուց հետո մի փոքր ժամանակ ուղղեք բոլոր LED- ները `ապահովելու համար, որ դուք ունեք ուղիղ հետևողական վազքեր և կրկին կպցրեք բոլոր 64 միացման կետերը:

Փորձարկում ենք 8x8 հատվածը

Մեկ կտոր ներքև, բայց մինչ այն ջիգից կտրելը, թույլ տվեք նախ փորձարկել այն: Դրա համար ձեզ հարկավոր է 5 վ լարման աղբյուր (ձեր Arduino- ից կամ ձեր LED փորձարկիչից) և մեկ ռեզիստոր (100 օմ -ի սահմաններում ամեն ինչ անելու է):

• Մի մետաղալար միացրեք գետնին, այն կօգտագործվի բոլոր 24 կաթոդային շրջանակային լարերի վրա:
• Մյուս մետաղալարը միացրեք 5 վ -ին դիմադրության միջոցով:
• 5 վ լարը պահեք շրջանակի լարերից մեկին ՝ 8 անոդի մակարդակի վրա
• Անցեք Ground- ի մետաղալարերը 24 կաթոդային շրջանակային լարերից յուրաքանչյուրի վրայով:
• Ստուգեք, որ յուրաքանչյուր LED լուսավորված է կարմիր, կանաչ և կապույտ ՝ յուրաքանչյուր LED- ի համար, որը միացված է նույն անոդի մետաղալարին:
• Այժմ տեղափոխեք 5 վ լարը հաջորդ մակարդակի վրա և նորից գործարկեք չեկը, մինչև չփորձարկեք յուրաքանչյուր մակարդակ, յուրաքանչյուր LED և յուրաքանչյուր գույն:

Եթե գտնում եք, որ մեկ LED չի աշխատում, ապա, հավանաբար, LED- ի հոսանքները թեքելիս խառնեցիք LED- ի անոդի կապարը: Եթե գտնում եք, որ մեկը չի աշխատում, ապա առաջարկում եմ կտրել հեռացնել LED- ը, վերցնել պահեստային պատրաստված LED, բացել LED հանգույցների օղակները, այս նոր LED- ն մղել ջիգի մեջ և լավագույնս հետ թեքել շրջանակները: դու կարող ես.

Երբ բոլորը փորձարկվեն, այժմ կարող եք կտրել սահիկը սղոցից: Դա անելու համար կտրեք շրջանակի մետաղալարը վերին շարքում `LED հանգույցի կողքին և կտրեք ներքևի շրջանակային լարերը մի փոքր անկյան տակ գտնվող ոլորահատ շրջանակի երկայնքով:

Առայժմ թողեք շրջանակի մետաղալարերի բոլոր երկար ծայրերը, մենք դրանք կկարգավորենք հետագայում, երբ կառուցենք խորանարդը:

Մեկը ներքև, ևս 7 -ին մնացել է:

Ես հավատում եմ, որ ես հասել եմ իմ առաջին նպատակին և լուծում եմ մշակել ՝ պարզեցնելու խորանարդի կտորների կառուցվածքը:

Քայլ 5: Դեպի էլեկտրոնիկա

PCB- ի նախագծում

Իմ երկրորդ նպատակը բոլոր էլեկտրագծերի հեռացումն էր, բայց որոշ ճկունության տեղ թողնելը:

Այդ նպատակով ես որոշեցի, որ.

• Պրոցեսորի կառավարման 6 լարերը տախտակից հանեք միակցիչի միջոցով: Իմ տեսած խորանարդի վարորդներից շատերը տվյալների փոխանցման համար օգտագործում են SPI ածանցյալ, որը պահանջում է 4 մուտք ՝ Տվյալներ, ockամացույց, Ելքի միացում և Latch, գումարած ես ավելացրել եմ 5 վ և Ground, որպեսզի մենք կարողանանք պրոցեսորը սնուցել նույն մալուխից:

• 74HC595 հերթափոխի գրանցամատյանների միջև սերիական ներս և սերիալային կապերը բաց թողեք, որպեսզի կարողանաք տարբեր օղակներ սահմանել չիպերի միջև:

  • Քեվինսի սխեման առաջինն է անոդի վարորդի համար, այնուհետև բոլոր 8 չիպերը հաջորդ գույնով վարում են հաջորդը, այնուհետև հաջորդ երկու գույները հաջորդաբար `ընդհանուր առմամբ 25 հերթափոխի գրանցամատյանների համար:
  • Nicks- ի սխեմատիկ պատկերը առանձին օղակ ունի դեպի պրոցեսոր ՝ յուրաքանչյուր գույնի համար:
• Թույլ տվեք, որ անոդի շերտերը շարժվեն սեփական հերթափոխի ռեգիստրով կամ անմիջապես պրոցեսորից ՝ 8 առանձին միացումներով:

Բացի այդ, ես ուզում էի

• Օգտագործեք անցքի բաղադրիչների միջոցով (ինչպես ես դրան սովոր եմ):
• Սահմանափակվեմ երկշերտ PCB տախտակով (կրկին իմ փորձի սահմաններում):
• Տեղադրեք բոլոր բաղադրիչները PCB- ի մի կողմում (ներքևի մասում) և թույլ տվեք, որ LED շերտերը զոդվեն անմիջապես PCB- ի վերին մասում:

Այսպիսով, այն կավարտվեր որպես մի մեծ տախտակ (270 մմ x 270 մմ), որը կպահեր մի խորանարդ ՝ 30 մմ հեռավորությամբ LED- ների միջև, չնայած դրան, այն դեռ սեղմում էր բոլոր բաղադրիչներին և հետքերին տեղավորվելու համար:

Նախկինում ես հաջողությամբ օգտագործել եմ մի քանի տարբեր PCB նախագծման ծրագրակազմ:

Օգտագործման հեշտության համար Pad2Pad- ը հիանալի է, բայց դուք փակված եք դրանց թանկարժեք արտադրական ծախսերի մեջ, քանի որ չեք կարող արտահանել Gerber ֆայլերը: Այս կառուցման համար ես օգտագործեցի DesignSpark- ը (ոչ այնքան պարզ, որքան Pad2Pad- ն օգտագործելը, այլ կարող է գերբեր ֆայլեր արտահանել) և այդ ժամանակվանից փորձեր եմ անում Eagle- ի հետ (շատ ունակ գործիք, բայց ես դեռ շարունակում եմ ուսման կորը բարձրանալ):

Ես չեմ համարձակվում գումարել PCB- ի ծրագրային ապահովման նախագծման վրա ծախսված ժամերը, մի քանի անգամ պահանջվեց ճիշտ լինել, բայց ես շատ գոհ եմ արդյունքից: Իմ առաջին տարբերակում կան մի քանի բաց թողնված հետքեր, բայց դրանք փոխարինելը պարզ է: PCB- ների փոքր խմբաքանակ արտադրելու համար ես օգտագործել եմ և խորհուրդ կտամ SeeedStudio- ին: Հարցերին լավ պատասխան, մրցունակ գներ և արագ սպասարկում:

Այդ ժամանակվանից ես մտադիր եմ նախագծել SMD տարբերակ, որը կարող էի այնուհետև պատրաստել արդեն տեղադրված և զոդված բոլոր բաղադրիչներով:

Շատ բաղադրիչներ

Ինչ վերաբերում է բաղադրիչներին, ապա ես օգտագործեցի հետևյալը (համահունչ Քևինի սխեմատիկին)

• 200 տրանզիստոր NPN 2N3904
• 25 100nF կոնդենսատորներ
• 8 100uF կոնդենսատորներ
• 8 IRF9Z34N ՄՈՍՖԵՏՆԵՐ
• 25 74HC595 հերթափոխի գրանցամատյաններ
• 128 82 Օմ 1/8 Վտ դիմադրիչներ (Կարմիր LED ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորներ)
• 64 130 Օմ 1/8W դիմադրիչներ (Կանաչ և կապույտ LED ընթացիկ սահմանափակող դիմադրողներ)
• 250 1k Ohm 1/8W ռեզիստորներ (որոշ հավելումներով)
• 250 10k Ohm 1/8W ռեզիստորներ (որոշ հավելումներով)
• 1 5v 20A սնուցման աղբյուր (ավելի քան բավարար)
• 1 Arduino Mega (կամ ձեր ընտրությամբ պրոցեսոր)
• Arduino- ին միանալու համար մեկ տողի վերնագրի կապում
• որոշ jumper մալուխ `հերթափոխային ռեգիստրների միջև հաջորդական մուտքի/ելքի օղակներ ստեղծելու համար
• տախտակի միակցիչին 6 պտտվող վերնագրի մալուխ
• 240 վ էլեկտրամատակարարման մալուխ և վարդակից

Ես օգտագործել և խորհուրդ կտամ Farnell Components- ին դրանք Մեծ Բրիտանիայում պատվիրելու համար, հատկապես հաշվի առնելով նրանց հաջորդ օրվա սպասարկումը և մրցունակ գները:

Oldոդում… շատ զոդում

Հետո մի քանի ժամ տևեց բոլոր բաղադրիչները տախտակի վրա միացնելը: Ես այստեղ մանրամասնությունների չեմ անդրադառնա, բայց մի քանի դասեր, որոնք ես սովորեցի, հետևյալն էին.

• Ձեռքի տակ պահեք զոդման պոմպ և կպչուն պարկուճ, դա ձեզ պետք կգա:
• Հոսքի գրիչն իսկապես աշխատում է, չնայած հետո մաքրվելը խառնաշփոթ է
• Օգտագործեք փոքր տրամագծի զոդիչ - ես լավագույնը գտել եմ 0.5 մմ 60/40 անագ/կապար 2.5% հոսքի զոդ:
• Խոշորացույցը հարմար է ցանկացած կամուրջ կամուրջ տեսնելու համար:
• Շտապեք ժամանակ առ ժամանակ կատարել խմբաքանակ և ստուգել բոլոր հոդերը ՝ հաջորդ տարածք անցնելուց առաջ:
• Ինչպես միշտ մաքուր պահեք ձեր զոդման ծայրը:

Հաշվի առնելով LED- ների կարմիր գույնը, հավանաբար, կանաչի և կապույտի համար անհրաժեշտ կլինի այլ դիմադրողական արժեք: Ես նշեցի PCB A, B և C. PCB- ի ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորները: Այժմ ժամանակն է համեմատել շերտերի վերջնական կողմնորոշումը: PCB- ին `սահմանելու համար, թե LED- ների որ կապը վերաբերում է ընթացիկ սահմանափակող դիմադրության դիրքին:

Ամբողջական լինելուց հետո ես տախտակը մաքրեցի PCB մաքրող միջոցով, լվացա այն օճառով և ջրով և մանրակրկիտ չորացրեցի:

Փորձարկեք ձեր պատրաստի PCB- ն

Նախքան սա մի կողմ դնելը, մենք պետք է ստուգենք, որ ամեն ինչ աշխատում է:

Ես բեռնեցի Քևինի Arduino ծածկագիրը (մեգայի համար պետք է աննշան փոփոխություններ կատարել) և մշակեցի մի պարզ թեստային ծրագիր, որն անընդհատ միացնում և անջատում էր բոլոր LED- ները:

Փորձել:

• Ես LED փորձարկման մետաղալար պատրաստեցի ՝ վերցնելով մեկ գունավոր LED, 100 օմ դիմադրիչ բռնելով լարերից մեկին, այնուհետև երկար մետաղալար ավելացնելով բացված ծայրերից յուրաքանչյուրին:Մի փոքր էլեկտրական ժապավենը բաց տարածքի շուրջ տանում է ցանկացած շորտ և կանգնեցնում LED- ի դրական (անոդ) մետաղալարը:
• 6 պրոցեսորով միացրեք ձեր պրոցեսորը (իմ դեպքում ՝ Arduino մեգա)
• Միացրեք սնուցման տախտակին սնուցման աղբյուրից
• Անոդի փորձարկման հաղորդիչը միացրեք գրատախտակին գտնվող 5 վ աղբյուրին
• Այնուհետև LED փորձարկման մետաղալարից կաթոդի մետաղալարն իր հերթին դրեք PCB խորանարդի կաթոդի յուրաքանչյուր միակցիչի վրա:
• Ամեն ինչ լավ է, որ փորձարկման լարի LED- ը պետք է միանա և անջատվի, եթե այո, անցեք հաջորդին:
• Եթե այն չի բռնկվում, ապա սխալների հայտնաբերման մեջ եք: Ես նախ կստուգեի ձեր զոդման հոդերը չորացած հոդերի առկայության համար, դրանից դուրս ես կառաջարկեի, որ դուք հերթով աշխատեք հերթափոխի մատյաններից `միաժամանակ ստուգելով բաղադրիչը:

Փորձարկեք բոլոր 192 կաթոդները, այնուհետև փոփոխեք ձեր ծածկագիրը ՝ անոդի շերտերի վարորդները փորձարկելու համար, փոխեք ձեր LED թեստի կապարի վրայով և միացրեք այն գետնին և փորձարկեք 8 շերտի վարորդներից յուրաքանչյուրը:

Երբ ավարտեք և փորձարկեք PCB- ն, զվարճանքը իսկապես սկսվում է. Այժմ կառուցեք խորանարդը:

Քայլ 6: Խորանարդի կառուցում

Ձեր անոդի մակարդակի միակցիչների պատրաստում `ևս մեկ ջիգ

Մենք ունենք ևս մեկ իր պատրաստելու համար, նախքան մենք կսկսենք ձեր 8x8 շերտերը զոդել PCB- ի վրա:

Երբ մենք ավելացնում ենք շերտեր, մենք պետք է ամրացնենք յուրաքանչյուր կտորի դրսից ՝ միացնելով հորիզոնական շերտերը:

Հաշվի առնելով, որ մենք հանգույցներով բոլոր LED- ները միացրել ենք շրջանակային լարերին, թույլ մի տվեք հիմա կանգ առնել:

Անոդի խաչմերուկներ կառուցելու համար.

• Վերցրեք փայտի մեկ այլ երկարություն, որն օգտագործել եք ռելսերի համար և գիծ գծել երկաթուղու կենտրոնով:
• Կատարեք 8 նշան այս գծի երկայնքով `30 մմ հեռավորության վրա:
• Վերցրեք 0.8 մմ տրամաչափի փորվածքներից 8 -ը և դրանք փորեք փայտի մեջ ՝ թողնելով փորված փայտը փայտի մեջ, իսկ թևը մակերևույթից մոտ 10 մմ դուրս է ցցված:
• Կտրեք շրջանակի մետաղալարերի երկարությունը և ուղղեք այն, ինչպես նախկինում:
• Լարի մի ծայրը փաթաթեք օղակ կազմող առաջին փորված բիթի շուրջը, այնուհետև ոլորեք մետաղալարը յուրաքանչյուր հաջորդ փորվածքի շուրջը ՝ կազմելով ուղիղ մետաղալար ՝ իր երկարությամբ 8 օղակով:

Սա որոշակի պրակտիկա է պահանջում, բայց փորձեք և շահագործեք մետաղալարը բոլոր օղակները կազմելուց հետո, որպեսզի մետաղալարը հնարավորինս ուղիղ լինի: Նրբորեն հեռացրեք մետաղալարերը փորվածքներից, ապա փորձեք այն ամբողջովին ուղղել:

Վերջնական խորանարդի համար ձեզ հարկավոր կլինի 16 երկարություն ՝ յուրաքանչյուրը 8 օղակով, սակայն շինարարության ընթացքում ձեռնտու է ունենալ երկու և երեք օղակների երկարություններ ՝ յուրաքանչյուր նոր կտոր իր հարևանի հետ պահելու համար:

Ի վերջո, մենք կարող ենք կառուցել խորանարդը

Մենք պետք է բարձրացնենք PCB- ն մակերևույթից, որպեսզի յուրաքանչյուր հատված հարթեցնենք և իջեցնենք PCB- ի վրա: Ես մի քանի փոքր պլաստիկ տուփեր օգտագործեցի PCB- ի երկու կողմերում:

Հիշելով նախկինում ընտրված կտորի կողմնորոշումը, երբ սահմանում եք ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորների գտնվելու վայրը, այժմ կարող եք առաջին հատվածը մի ծայրով իջեցնել PCB- ի անցքերի մեջ: Ես առաջարկում եմ սկսել ձեզանից հեռու գտնվող ամենահեռավոր անցքերից և աշխատել ինքներդ ձեզ վրա:

Այստեղ մենք տեսնում ենք կաթոդի շրջանակի լարերը անկյան տակ կտրելու առավելությունը: Սա թույլ կտա ձեզ տեղավորել 24 կաթոդ լարերից յուրաքանչյուրը առանձին:

Կտորն ամրացնելու և դրա ուղղահայաց դիրքը որոշելու համար ես օգտագործեցի փայտե երկաթուղին, որը մենք օգտագործում էինք անոդի միակցիչներ պատրաստելու համար և այն տեղադրեցի PCB- ի երկայնքով LED- ների առաջին փաթեթի տակ: Engineարտարագետների քառակուսիով, որն օգտագործվում է հատակն ուղղահայաց PCB- ին և մակարդակից ծայրից ծայր, այժմ կարող եք կաթոդի շրջանակները լարերը կպցնել PCB- ին:

Դուք կարող եք հիմա փորձարկել այս կտորը, բայց ես լավագույնս գտա առաջին երկու շերտերը դնել PCB- ի վրա և օգտագործել նախնական փորձարկումից առաջ երկու շերտերի երկու անոդի միակցիչներ մի քանի վայրերում, որպեսզի առաջին երկու շերտերն ավելի կայուն լինեն: Այս առաջին երկուսից հետո յուրաքանչյուր կտոր հերթով փորձարկեք ՝ հաջորդը ավելացնելուց առաջ:

Շերտերի փորձարկում:

Անոդի վարորդները գտնվում են PCB- ի կողմերից մեկի երկայնքով, և PCB- ում կան անցքեր, որտեղ մենք ի վերջո յուրաքանչյուր շերտ կկապենք դրա վարորդին: Առայժմ մենք դրանք կօգտագործենք գերանների լարերով և 8 մինի կոկորդիլոսի սեղմիչներով `յուրաքանչյուր շերտին հերթով ամրացնելու համար:

PCB- ի վրա տեղադրված կաթոդների և վարորդներին միացված անոդների միջոցով լարերով և սեղմիչներով, մենք կարող ենք փորձարկել հատվածը ՝ փոփոխելով PCB- ն նոր անիմացիայով փորձարկվող ծածկագիրը:

• Գրեք պարզ անիմացիա ՝ ձեր գույնի յուրաքանչյուր LED- ի միաժամանակ լուսավորելու համար (բոլորը ՝ կարմիր, այնուհետև կանաչ, ապա կարմիր, այնուհետև բոլորը ՝ սպիտակի համար): Դուք կարող եք սահմանել հատվածի համարը որպես փոփոխական, որպեսզի կարողանաք փոփոխել այն, երբ հերթով ստուգեք յուրաքանչյուր հատված:
• Միացրեք պրոցեսորը և սնուցումը PCB- ին և միացրեք:
• Ստուգեք բոլոր LED- ների լույսերը բոլոր գույներով:

Միակ թերությունը, որ ես այստեղ նկատել եմ, ուղղահայաց կաթոդի շրջանակային լարերից մեկի չոր հոդի պատճառով էր:

Erոդեք և փորձարկեք յուրաքանչյուր կտոր հերթով:

Գրեթե այնտեղ էին: Եվս երկու տարր կա, որ մենք պետք է ավելացնենք խորանարդին, հիմա մենք զոդել և փորձարկել ենք բոլոր 8 շերտերը:

Անոդի շերտի միակցիչներ

Այժմ մենք կարող ենք կոտրել անոդի միակցիչները ձեր նախապատրաստած 8 օղակներով:

Կցեք դրանք շերտերի երկայնքով ՝ միացնելով նույն շերտը յուրաքանչյուր կտորի վրա երկու սլայդների վրա: Ես տեղափոխեցի իմը, մինչև նրանք մոտ 5 մմ հեռավորության վրա էին գտնվում ամենամոտ LED կաթոդային մետաղալարից: Համոզվեք, որ դրանք տեսք ունեն ուղիղ և հարթ, նախքան բոլոր օղակները միացնելը և միացրեք 8 անոդի յուրաքանչյուր շերտը միասին:

Անոդի վարորդի միակցիչներ

Հեռացրեք նախկինում օգտագործված բոլոր լարերը ՝ PCB- ի անոդի վարորդի անցքերից փորձարկելու համար և համոզվեք, որ անցքերը մաքուր են զոդումից:

PCB- ի 8 անոդի վարորդներից յուրաքանչյուրը պետք է միացված լինի PCB- ի առանձին շերտին: PCB- ի հոսանքի միացումների մոտակա անոդի վարորդը պետք է միացված լինի ամենացածր մակարդակին, այնուհետև աստիճանաբար հետ աշխատեք դեպի PCB- ի հետևի կողմը և 8 -րդ շերտը:

Մի փոքր ուղղանկյուն թեքեք ուղղիչ շրջանակող մետաղալարի կտորի մեջ և խորանարդի միջով մետաղալարով երկար կողմը իջեցրեք PCB- ի վրա տեղադրված անոդի անցքի մեջ: Համոզվեք, որ մետաղալարն ուղիղ և հարթ է, չի շոշափում խորանարդի որևէ այլ մետաղալար, այնուհետև այն կպցրեք խորանարդի անոդի շերտի վրա և PCB- ի վրա

Ամբողջական անոդների բոլոր 8 վարորդների համար:

Քայլ 7: Այն ավարտված է

Կառուցումն ավարտված է, ավարտված է:

Ամբողջ նախապատրաստությամբ, կառուցելով և փորձարկելով այն, ինչ դուք արել եք, այժմ պարզ է:

• Միացրեք սնուցման սարքը PCB- ին
• Միացրեք պրոցեսորը PCB- ին:
• Միացրեք:
• Տեղադրեք կամ միացրեք անիմացիաները ձեր ծրագրաշարում, վերբեռնեք պրոցեսորին և թողեք, որ դա անի

Գործ սարքելը

Այս բոլոր ժամերը ներդնելուց հետո կցանկանաք պաշտպանել ձեր ներդրումը:

Մենք մի պատյան պատրաստեցինք կաղնու տախտակներից և մի փոքրիկ թերթիկից, և հետևի հատվածը կառուցեցինք, որտեղ մենք կարող էինք մուտք գործել էներգիայի մատակարարում և Arduino, ինչպես նաև պատյան հետևի մասում տեղադրել USB վարդակ, որը թույլ կտա ավելի հեշտ մուտք գործել ծրագրավորման համար:.

Հետո այն ավարտեցինք ակրիլային պատյանով acrylicdisplaycases.co.uk- ից: Շատ լավ խորհուրդ է տրվում:

Քեզ մոտ

Այժմ կա երկու բանի, որոնց կարող ես միտքդ դարձնել.

• Ինչպիսի՞ աջակցություն/տուփ եք ցանկանում նախագծել և կառուցել ՝ PCB- ին աջակցելու և էներգիայի մատակարարման և պրոցեսորի տեղադրման համար, դա ես կթողնեմ ձեր երևակայությանը:
• Մտեք ծածկագրի մեջ և սկսեք նախագծել և գրել ձեր սեփական անիմացիաները: Քեվինը, Նիկն ու SuperTech-IT- ը հիանալի աշխատանք են կատարել այստեղ ՝ ձեր ճանապարհը սկսելու համար:

Քայլ 8: Վերջնական արտադրանքի տեսահոլովակ գործողության մեջ

Շնորհակալություն Kevin- ին և SuperTech-IT- ին անիմացիաների համար, ինչպես նաև իմ ստեղծած մի քանիսը

Քայլ 9: Շարժապատկերներ - օձեր

Իմ սեփական անիմացիաներից մեկը ՝ կիսելու համար ՝ օգտագործելով Քևին Դարրայի կոդը

Անվավեր հանգույցով զանգահարեք հետևյալին

օձեր (200); // Կրկնություններ

Քայլ 10: Once Your Into the Groove

Ես և եղբայրս հիմա կառուցել ենք մեկը, և մենք աշխատում ենք երրորդի վրա:-)

ԹԱՐՄԱՈՄ - Երրորդ խորանարդն այժմ ավարտված է, և մենք պատրաստվում ենք այն վաճառքի հանել eBay- ում ՝ երկու պահեստային PCB տախտակների (և հրահանգների) հետ միասին:

Մենք որոշ փոփոխություններ ենք կատարելու PCB- ում `հիմնականում մեր հաջորդ նախագծի` 16x16x16 RGB LED խորանարդի զարգացմանը աջակցելու համար:

Քայլ 11. Իմ Arduino Mega կոդի վերջին տարբերակը

Կից դուք այստեղ կգտնեք իմ ծածկագրի վերջին տարբերակը:

Սա հիմնականում վերցված է այստեղ Քեվին Դարրայի մշակած լուծումից, բայց ես այն փոխանցել եմ Arduino Mega- ին և անիմացիաներին ավելացրել եմ կամ այլ աղբյուրներից, կամ ինքս եմ մշակել:

Arduino Mega- ի կապումներն են.

• Լաթ - կապ 44
• Դատարկ - քորոց 45
• Տվյալներ - PIN 51
• Clամացույց - պտուտակ 52