DIY LED Cube: 7 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:32

የ LED ኩብ በተለያዩ ቅርጾች እና ቅጦች ውስጥ ለማብራት የ 3 ዲ ልኬት የኤልዲዎች ሌላ አይደለም። የእርስዎን የማሽከርከር ፣ የወረዳ ዲዛይን ፣ የ3 -ል ህትመት እና የፕሮግራም ሙያ ችሎታን ለመማር ወይም የተሻለ ለማድረግ አስደሳች ፕሮጀክት ነው። ምንም እንኳን የ RGB ኩብ መገንባት ብፈልግም ፣ ተሞክሮ ለማግኘት በመጀመሪያ በቀላል ባለ አንድ ቀለም መሪ ኪዩብ የምጀምር ይመስለኛል።

እጅግ በጣም ተደንቄ ነበር እና በቻር ፕሮጀክት ከአስተማሪ ዕቃዎች ተነስቼ ነበር ፣ ጊዜ ካገኙ ሊፈትሹት ይገባል።

እኔ 8x8x8 የሚመራ ኩብ እሠራለሁ ፣ ይህም ከ 8 ረድፎች ፣ 8 አምዶች እና 8 የኤልዲዎች ንብርብሮች በስተቀር ምንም አይደለም። ያ በአጠቃላይ 512 LEDs ነው። አሁን ፣ በጣም አስፈላጊው ንጥል LED ነው ፣ ኩብው የታመቀ እንዲሆን አነስተኛውን መጠን ይምረጡ። እንዲሁም ፣ ብርሃን ሰጪዎች ብርሃንን ስለሚበትኑ እና በጣም የሚስቡ ስላልሆኑ የተበታተኑትን ኤልኢዲዎች ከማስተላለፊያው በላይ ማድረጉ የተሻለ ነው።

ደረጃ 1: ክፍሎች ያስፈልጋሉ

LEDs - 512 pc

Resistors 1k, 220E - ጥቂቶች

ተጣጣፊ መቀየሪያ - 1 pc

ወደ ማብሪያ / ማጥፊያ ይግፉት - 1 pc

ራስጌዎች M/F - ጥቂቶች

አርዱዲኖ ፕሮ ሚኒ - 1 ፒሲ

Capacitors 0.1uF - 9pc

Perfboard (15cm x 15cm) - 2pc

LED - 1 ፒሲ

74HC594 - 8 ፒሲ

2N2222 ትራንዚስተር - 16 ፒሲ

74LS138D - 1 ፒሲ

አይሲ ሶኬቶች 20 ፒን - 9 pc

አይሲ ሶኬቶች 16 ፒን - 1 ፒሲ

ሪባን ኬብሎች - 5 ሜትር

የ UART ፕሮግራም አውጪ

አርፒኤስ

የ 3 ዲ አታሚ መዳረሻ

ደረጃ 2 የ LED ኩብ አወቃቀርን መሰብሰብ

እኔ 512 ን የምጠቀምበትን 1000 የተበታተኑ ኤልኢዲዎችን አንድ ጥቅል አነሳሁ። አሁን ፣ እያንዳንዱን ኤልኢዲዎችን በተናጥል መቆጣጠር መቻል አለብን ፣ ከዚያ በኋላ ብቻ አስደሳች ንድፎችን መስራት እንችላለን።

ኤልዲዎቹን ለመቆጣጠር አርዱዲኖ ፕሮ ሚኒ ቦርድ እጠቀማለሁ ፣ ግን ይህ ሰሌዳ LED ን ለመቆጣጠር 21 ፒኖች ብቻ አሉት። ግን ሁሉንም የ 512 ኤልኢዲዎችን በ 21 ፒኖች በኩል ለማሽከርከር ባለብዙ ማዘር መጠቀም እችላለሁ።

ወደ ሾፌር ወረዳው ንድፍ ከመግባታችን በፊት ፣ ለኤዲዲ ኪዩብ መዋቅሩን እንገንባ። ኩብው ጥሩ ሆኖ እንዲታይ ሲምሞሜትሩን በትክክል ማግኘታችን በጣም አስፈላጊ ነው ፣ ስለሆነም መጀመሪያ ሚዛናዊነትን ለመጠበቅ የሚረዳውን ጂግ ያዘጋጁ።

እኔ ኩብ ለመገንባት 120x120x2 ሚሜ መሠረት ወደ 3 ዲ ልታተም ነው። እያንዳንዱን የኤልዲዎች ንብርብር ለመፍጠር ይህንን እጠቀማለሁ ፣ ይህም በአንድ ንብርብር ወደ 64 ኤልኢዲዎች ይሆናል። አሁን ፣ ኤልዲዎቹን በቦርዱ ላይ ወጥ በሆነ ቦታ ማኖር አለብኝ። ካቶዴድ 17 ሚሜ ያህል ስለሆነ ፣ 2 ሚሜ ለሽያጭ በመተው ፣ ቀዳዳዎቹን በ 15 ሚሜ ርቀት ላይ እጥላለሁ። 3 ዲ ህትመቱን እንጀምር።

እኔ በመጀመሪያ በተከታታይ የኤልዲዎቹን አደራጅቼ እና ካቶዴድን አሳጥራለሁ። በተመሳሳይ እኔ ካቶዶቻቸው በአጭሩ 8 ረድፎችን የኤልዲዎችን ዝግጅት አደርጋለሁ። አንዴ ከተጠናቀቀ ፣ 1 ካቶዴድ ፒን እና 64 የአኖድ ፒኖች አሉኝ ፣ ይህ 1 ንብርብር ይፈጥራል።

8 እንዲህ ዓይነቶቹን ንብርብሮች እርስ በእርሳቸው መደርደር ያልተረጋጋና መዋቅሩ እንዲበላሽ ያደርገዋል። ስለዚህ ተጨማሪ ድጋፍ እሰጣለሁ። ጥቂት የማድረግ መንገዶች አሉ እና አንደኛው መንገድ በብር የተለበጠ የመዳብ ሽቦን መጠቀም ነው ፣ ግን ይህ ከእኔ ጋር ስለሌለ ጨካኝ ዘዴን እሞክራለሁ። የሽያጭ ሽቦውን መዘርጋት ያጠነክረዋል ፣ ስለዚህ ያንን ለድጋፍ እጠቀምበታለሁ። ድጋፉን ለመስጠት ሽቦውን ከመጠቀምዎ በፊት በካቶድ ፒን ላይ ጥቂት ብየዳዎችን ይተግብሩ። በማዕከሉ እና በጎኖቹ ውስጥ መጠቀሙ ኪዩብ አስፈላጊውን ጥንካሬ እንዲሰጥ ተስፋ እናደርጋለን። እኛ ወደ 16 ገደማ ሽቦዎች ያስፈልጉናል እናም ይህንን ክፍል በትክክል ማድረጉ በጣም አስፈላጊ ነው።

እኔ ሚዛናዊ እንዲሆኑ የአኖድ ፒኖችን ቀጥታ አደርጋለሁ።

በኤሌዲዎች ሙቀት ምክንያት አንዳንድ ጊዜ ሊበላሹ ይችላሉ ፣ ስለዚህ እያንዳንዱን ንብርብር ከገነቡ በኋላ እነሱን መመርመር ይሻላል። አንዴ ከተከናወኑ ፣ ሽፋኖቹ እርስ በእርሳቸው ሊሰበሰቡ እና በዚህ ጊዜ የአኖድ ፒኖች ሊሸጡ ይችላሉ። በመጨረሻ ፣ በአንድ ንብርብር 64 የአኖድ ፒኖች እና አንድ ካቶዴድ ፒን ሊኖርዎት ይገባል። ስለዚህ በእነዚህ 64 + 8 = 72 ፒኖች ፣ በዚህ ኩብ ውስጥ ያሉትን እያንዳንዱን ኤልኢዲዎች መቆጣጠር መቻል አለብን።

አሁን ፣ ሽፋኖቹን እርስ በእርስ ለመገጣጠም የድጋፍ መዋቅር እንፈልጋለን።

ስህተት ሰርቻለሁ። እኔ ትንሽ በጣም ቀናተኛ ነበር እና የአኖድ ፒኖች እርስ በእርስ የተጣጣሙ መሆናቸውን አልመረመርኩም። እያንዳንዱ ሽፋን እርስ በእርስ እንዲሸጥ እና ቀጥታ መስመር እንዲፈጠር የአኖድ ፒኖችን በ 2 ሚሜ ማጠፍ ነበረብኝ። እኔ ይህንን ስላላደረግሁ ፣ ያሸጥኳቸውን ሁሉንም ፒኖች በእጅ ማጠፍ አለብኝ እና ይህ በመጨረሻ ሚዛኔን ሊጎዳ ይችላል። ግን ሲገነቡ ፣ ተመሳሳይ ስህተት ላለመፈጸም ተገቢውን ጥንቃቄ ያድርጉ። አሁን ግንባታው ተጠናቅቋል ፣ በአሽከርካሪው ወረዳ ላይ መሥራት አለብን።

ደረጃ 3 - የአሽከርካሪ ወረዳ - የፒን ቁጥርን ይቀንሱ

መጀመሪያ ላይ እንደጠቀስኩት ከመቆጣጠሪያው 72 አይኦ ፒን እንፈልጋለን ፣ ግን ያ እኛ ልንገዛው የማንችለው የቅንጦት ነው። ስለዚህ ባለብዙ ማዞሪያ ወረዳ እንገንባ እና የፒኖችን ብዛት እንቀንሳ። እስቲ አንድ ምሳሌ እንመልከታቸው ፣ የ Flip-flop IC ን እንውሰድ። ይህ የዲ ዓይነት መገልበጥ-ፍሎፕ ነው ፣ በዚህ ጊዜ ስለ ቴክኒካዊ ጉዳዮች አንጨነቅ። የአይሲው መሠረታዊ ሥራ 8 ቱ ፒኖችን ማስታወስ ነው ፣ ከእነዚህ ውስጥ 2 ለኃይል አቅርቦት ፣ D0 - D7 መረጃውን ለመቀበል የግብዓት ካስማዎች እና Q0 - Q7 የተቀነባበረ መረጃን ለመላክ የውጤት ፒኖች ናቸው። የውጤት ማንቃት ፒን ገባሪ ዝቅተኛ ፒን ነው ፣ ማለትም እኛ 0 ስናደርግ ብቻ የግቤት ውሂቡ በውጤት ካስማዎች ውስጥ ይታያል። የሰዓት ፒን አለ ፣ ለምን እንደፈለግን እንይ።

አሁን ፣ አይሲውን በዳቦ ሰሌዳ ላይ አስተካክዬ እና ግቤቶቹን ወደ 10101010 ከውጤቱ ጋር በተገናኙ 8 ኤልዲዎች አዘጋጅቻለሁ። አሁን ፣ በመግቢያው ላይ በመመስረት ኤልዲዎቹ በርተዋል ወይም ጠፍተዋል። ግቤቱን ወደ 10101011 ልቀይረው እና ውጤቱን ይመልከቱ። ከ LEDs ጋር ምንም ለውጥ አላየሁም። ነገር ግን በሰዓት ፒን በኩል ዝቅተኛ ወደ ከፍተኛ የልብ ምት ስልክ ፣ በአዲሱ ግብዓት ላይ በመመርኮዝ ውጤቱ ይለወጣል።

የአሽከርካሪ ወረዳ ሰሌዳችንን ለማዳበር ይህንን ጽንሰ -ሀሳብ እንጠቀማለን። ነገር ግን የእኛ አይሲ 8 የግብዓት ፒን መረጃን ብቻ ማስታወስ ይችላል ፣ ስለሆነም 64 ግብዓቶችን ለመደገፍ በአጠቃላይ 8 እንደዚህ አይሲዎችን እንጠቀማለን።

ደረጃ 4 - የአሽከርካሪ ወረዳ ንድፍ

እኔ ወደ ማይክሮ መቆጣጠሪያው 8 የውሂብ ፒኖች የአይሲውን ሁሉንም የግብዓት ፒኖች በማባዛት እጀምራለሁ። እዚህ ያለው ዘዴ የ 8 ፒኖችን 64-ቢት መረጃን ወደ 8 ቢት ውሂብ መከፋፈል ነው።

አሁን ፣ 8 ቢት መረጃዎችን ወደ መጀመሪያው አይሲ (ሲአይ) በሰዓት ፒን ውስጥ ከዝቅተኛ እስከ ከፍተኛ የልብ ምት ምልክት ሲያስገባ ፣ የግብዓት ውሂቡ በውጤት ካስማዎች ውስጥ ሲያንፀባርቅ እመለከታለሁ። በተመሳሳይ ሁኔታ 8 ቢት መረጃዎችን ወደ ቀሪዎቹ አይሲዎች በመላክ እና የሰዓት ፒኖችን በመቆጣጠር ለሁሉም አይሲዎች 64 ቢት መረጃ መላክ እችላለሁ። አሁን ሌላው ችግር በመቆጣጠሪያው ውስጥ የሰዓት ፒኖች እጥረት ነው። ስለዚህ የሰዓት ፒን መቆጣጠሪያዎችን ለማባዛት ከ 3 እስከ 8 የመስመር ዲኮደር አይሲን እጠቀማለሁ። ከማይክሮ መቆጣጠሪያው ጋር በማጣመር በዲኮደር ውስጥ ያሉትን 3 የአድራሻ ካስማዎች እኔ የ 8 ዲኮደር ውፅዓት ፒኖችን መቆጣጠር እችላለሁ። እነዚህ 8 የውጤት ፒኖች በአይሲዎች ውስጥ ካሉ የሰዓት ፒኖች ጋር መገናኘት አለባቸው። አሁን ሁሉንም ውፅዓት ፒኖችን ማንቃት እና በማይክሮ መቆጣጠሪያው ላይ ካለው ፒን ጋር መገናኘት አለብን ፣ ይህንን በመጠቀም ሁሉንም LED ዎች ማብራት ወይም ማጥፋት መቻል አለብን።

እስካሁን ያደረግነው ለአንድ ንብርብር ብቻ ነው ፣ አሁን ተግባሩን በፕሮግራም በኩል ወደ ሌሎች ንብርብሮች ማራዘም አለብን። አንድ ሊድ የአሁኑን 15mA ያህል ይወስዳል ፣ ስለዚህ በዚያ ቁጥር በመሄድ ለአንድ ንብርብር 1 Amp የአሁኑን ያስፈልገናል። አሁን የአርዱዲኖ ፕሮ ሚኒ ቦርድ እስከ 200 mA የአሁኑን ምንጭ ብቻ ወይም መስመጥ ይችላል። የእኛ የመቀየሪያ ፍሰት በጣም ብዙ ስለሆነ የ LED ን ንብርብር ለመቆጣጠር BJT ወይም MOSFET ን መጠቀም አለብን። ብዙ MOSFET የለኝም ፣ ግን ጥቂት NPN እና PNP ትራንዚስተሮች አሉኝ። በንድፈ ሀሳብ ፣ በአንድ ንብርብር እስከ 1 amp የአሁኑን መለወጥ አለብን። ካገኘኋቸው ትራንዚስተሮች ውስጥ ፣ ከፍተኛው የአሁኑን ወደ 800mA ፣ 2N22222 ትራንዚስተር ብቻ መለወጥ ይችላል።

ስለዚህ 2 ትራንዚስተሮችን ወስደን በትይዩ በማገናኘት የአሁኑን አቅማቸውን እናሳድግ። ብዙ ሰዎች ይህንን ዘዴ ሲቀበሉ የመሠረት ወሰን ተቃዋሚውን ብቻ ይጠቀማሉ ፣ ግን እዚህ ያለው ችግር ትራንዚስተሮች አማካይነት የአሁኑን ሁኔታ ሲቀይር ሚዛናዊ ባለመሆኑ እና የመረጋጋት ችግሮችን ያስከትላል። ችግሩን ለማቃለል ፣ የሙቀት መጠኑ በሚቀየርበት ጊዜም እንኳ የአሁኑን ለመቆጣጠር በኤሚተሩ ውስጥ ተመሳሳይ 2 ተቃዋሚዎችን መጠቀም እንችላለን። ይህ ጽንሰ -ሀሳብ የኢሜተር መበላሸት ይባላል። የኤሚስተር ተከላካዩ ትራንዚስተሩን ትርፍ ለማረጋጋት አንድ ዓይነት ግብረመልስ ይሰጣል።

እኔ በመሠረቱ ውስጥ ብቻ ተቃዋሚዎችን እጠቀማለሁ። ይህ ለወደፊቱ ችግሮች ሊያስከትል ይችላል ፣ ግን ይህ አምሳያ ብቻ ስለሆነ በኋላ እቆጣጠረዋለሁ።

ደረጃ 5: ክፍሎቹን መሸጥ

አሁን ፣ ሽቶውን በወረቀት ላይ እንሰበስብ። በተገለባበጠ አይሲዎች እንጀምር እና ለዚህ ዓላማ የአይሲ መያዣን እንጠቀም። ሁልጊዜ በመጀመሪያዎቹ እና በመጨረሻዎቹ ካስማዎች ይጀምሩ ፣ መረጋጋትን ይፈትሹ ፣ ከዚያ የተቀሩትን ፒንዎች ይሸጡ። ለአሁኑ ውስን ተቃዋሚዎች መሰኪያ እና ጨዋታ እና ከኩብ ጋር ለመገናኘት አንዳንድ የወንድ ራስጌን እንጠቀም። አሁን በአይሲው የኃይል አቅርቦት ፒኖች አቅራቢያ የአይሲን የመገጣጠሚያ መያዣዎችን ያገናኙ።

በመቀጠል በማይክሮ መቆጣጠሪያ ላይ እንሥራ። እንዲሰካ እና እንዲጫወት ፣ መያዣን እንጠቀም እና መጀመሪያ የሴት ፒኖችን እናገናኝ ፣ ከዚያ ማይክሮ መቆጣጠሪያውን እናስቀምጥ።

በትራንዚስተሮች ላይ ለመስራት ጊዜ። ከ 1 ትራንዚስተሮች መሠረት ጋር ለመገናኘት 16 1 ኪ ohm resistors ያስፈልጋሉ። የ LED Cube የጋራ ካቶድ ፒኖችን በነባሪ አመክንዮ ሁኔታ ውስጥ ለማቆየት ፣ 8 ተቃዋሚዎች የያዘውን 8 K ohm ዚፕ ተከላካይ እጠቀማለሁ። በመጨረሻ በአድራሻ ዲኮደር IC ላይ እንዲሠራ ያስችለዋል። አሁን ወረዳው ከወረዳው ንድፍ ጋር ተመሳሳይ ሆኖ ተዘጋጅቷል።

ደረጃ 6: 3 ዲ ማተም

እኛ የወረዳ ሰሌዳውን እና የሚመራውን ኪዩብ ለመኖር ማቀፊያ እንፈልጋለን ፣ ስለዚህ 3 ዲ የታተመውን እንጠቀም። ለመገጣጠም ቀላል እንዲሆን በ 3 ክፍሎች አደርገዋለሁ።

በመጀመሪያ ፣ መሪውን መዋቅር ለመያዝ የመሠረት ሰሌዳ። ሁለተኛ ፣ ለኤሌክትሮኒክስ ማዕከላዊ አካል። ሦስተኛ ፣ ቤቱን ለመዝጋት ክዳን።

ደረጃ 7: መጠቅለል

የመሪውን መዋቅር በመጫን እንጀምር። ቀዳዳዎቹን በኩል ቀዳዳዎቹን ገፍተው በቀጥታ ወደ ወረዳው ቦርድ መሸጥ ይችላሉ ፣ ግን ለመረጋጋት ሲባል መጀመሪያ የሽቶ ሰሌዳ እጠቀማለሁ ፣ ከዚያ ወደ ወረዳው እሸዋለሁ። እኔ ወደ ኤልኢዲዎች ለመሸጋገሪያ ሪባን ገመድ እጠቀማለሁ ፣ ከዚያ ሌላኛውን ጫፍ ከሚመለከታቸው Flip-flop ICs የውጤት ካስማዎች ጋር ያገናኙት።

በ transistor እና በ LED ኩብ ንብርብሮች መካከል ለመገናኘት ፣ ከካቶድ ፒን ጋር ለመገናኘት ገለልተኛ ፒኖች ሊኖረን ይገባል። ከማብራትዎ በፊት ፣ በነጥቦች መካከል ያለውን ቀጣይነት እና ቮልቴጅ ማረጋገጥ አስፈላጊ ነው። አንዴ ሁሉም ነገር ጥሩ ከሆነ ፣ አይሲዎቹ ሊገናኙ እና ከዚያ ሊበሩ ይችላሉ። አሁንም በወረዳ በኩል ከማገናኘትዎ በፊት ሁሉም ኤልኢዲዎች በቀጥታ ከኃይል ጋር በማገናኘት ያበሩ መሆናቸውን ማረጋገጥ ጥሩ ነው። ሁሉም ጥሩ ሆኖ ከተገኘ ፣ ከዚያ የሚመሩ ኬብሎች ከሚመለከታቸው ተንሸራታች ነጥቦች ጋር ሊገናኙ ይችላሉ።

አንዳንድ የፅዳት ሥራዎችን እንሥራ - የማይክሮ መቆጣጠሪያውን የፕሮግራም ገመድ ያላቅቁ ፣ የሚያቆራኙትን ካስማዎች ይቁረጡ ፣ ወዘተ አሁን የፕሮግራም ገመዱን ከመኖሪያ ቤቱ አካል ጋር እናገናኘው ፣ የሁኔታ መሪን ፣ የኃይል መቀየሪያን እና በመጨረሻም ዳግም ማስጀመሪያ መቀየሪያን ያስተካክሉ። እኛ ለማጠናቀቅ ተቃርበናል ፣ ስለዚህ 3 ቱን ክፍሎች አንድ ላይ እናድርግ። በኤልዲኤው መሠረት ወደ ሰውነት ይጀምሩ ፣ ከዚያ አንዴ ኬብሎች አንዴ ከተቀመጡ በታች ያለውን ክዳን ይዝጉ።

ኮዱን ወደ አርዱዲኖ ፕሮ ሚኒ ያውርዱ እና ያ ብቻ ነው!

ለምርጡ አስተማሪ እና ኮድ Chr https://www.instructables.com/id/Led-Cube-8x8x8/ እናመሰግናለን።