DIY LED Lub Vev Xaib: 7 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Lub voos xwmfab LED tsis muaj dab tsi tab sis muaj 3-seem kab ntawm LEDs kom pom kev sib txawv thiab cov qauv. Nws yog qhov phiaj xwm txaus siab kom kawm lossis ua kom zoo dua koj Cov Kev Siv Hluav Taws Xob, Kev Tsim Vaj Huam Sib Luag, Kev Luam Ntawv 3D, thiab kev txawj ua haujlwm. Txawm hais tias kuv xav tsim lub RGB lub voos xwmfab, kuv xav tias kuv yuav xub pib nrog qhov yooj yim ib xim coj lub voos xwmfab kom tau txais kev paub dhau los.

Kuv tau txais kev txaus siab heev thiab tau tshoov siab los ntawm Char txoj haujlwm los ntawm Cov Ntawv Qhia, koj yuav tsum txheeb xyuas nws yog tias koj tau txais sijhawm.

Kuv tab tom tsim lub 8x8x8 coj lub voos xwmfab, uas tsis muaj dab tsi tab sis 8 kab, 8 kab thiab 8 txheej ntawm LEDs. Qhov ntawd yog 512 LEDs hauv txhua qhov. Tam sim no, yam khoom tseem ceeb tshaj plaws yog LED, xaiv qhov me me kom lub voos xwmfab tau me me. Tsis tas li, nws zoo dua kom tau txais cov diffused LEDs dhau qhov pom kev vim tias cov uas tsis pom kev tawg ua rau lub teeb thiab tsis txaus siab heev.

Kauj Ruam 1: Cov Cheeb Tsam Yuav Tsum Tau

LEDs - 512 daim

Resistors 1k, 220E - ob peb

Tactile Hloov - 1 pc

Thawb rau ON Hloov - 1 pc

Headers M/F - Tsawg

Arduino Pro Mini - 1pc

Capacitors 0.1uF - 9pc

Perfboard (15cm x 15cm) - 2pc

LED - 1 teeb

74HC594 - 8pc

2N2222 Transistor - 16pc

74LS138D - 1pc

IC Sockets 20 tus pin - 9pc

IC Sockets 16 tus pin - 1pc

Ribbon Cables - 5 Meters

UART Programmer yog

RPS

Nkag mus rau 3D Tshuab Luam Ntawv

Kauj Ruam 2: Sib Sau Cov Qauv ntawm LED Cube

Kuv tau khaws ib pob ntawm 1000 diffuse LEDs uas kuv yuav siv 512. Tam sim no, peb yuav tsum tuaj yeem tswj hwm txhua tus LEDs ntawm nws tus kheej, tsuas yog tom qab ntawd peb tuaj yeem tsim cov qauv zoo.

Kuv yuav siv Arduino Pro Mini board los tswj cov LEDs, tab sis pawg thawj coj no tsuas muaj 21 tus pin los tswj cov LEDs. Tab sis kuv tuaj yeem siv lub multiplexer tsav tag nrho 512 LEDs hla 21 tus pin.

Ua ntej peb nkag mus rau hauv kev tsim qauv ntawm kev tsav tsheb, cia peb tsim cov qauv rau LED lub voos xwmfab. Nws yog ib qho tseem ceeb heev uas peb tau txais qhov sib npaug rau lub voos xwmfab kom zoo, yog li cia ua ntej tau npaj qhov kev npaj npaj uas yuav pab peb tswj kev sib npaug.

Kuv tab tom yuav 3D luam tawm 120x120x2mm lub hauv paus rau kev tsim lub voos xwmfab. Kuv yuav siv qhov no los tsim txhua txheej ntawm LEDs, uas yuav yog txog 64 LEDs ib txheej. Tam sim no, Kuv xav tau qhov chaw LEDs zoo ib yam thoob plaws lub rooj tsavxwm. Txij li cov cathode kwv yees li 17mm, tawm hauv 2mm rau kev siv tshuaj yaj yeeb, Kuv yuav mus rau qhov chaw 15mm sib nrug. Cia peb pib 3d luam ntawv.

Kuv xub npaj cov LEDs ua ke thiab ua kom luv cathode. Ib yam li ntawd, Kuv yuav npaj 8 kab ntawm LEDs nrog lawv cov cathodes luv. Thaum ua tiav, Kuv muaj 1 tus pin cathode thiab 64 anode pins, qhov no yog 1 txheej.

Kev npaj 8 cov khaubncaws sab nraud povtseg saum toj no ib leeg yuav ua rau nws tsis ruaj khov thiab cov qauv yuav hloov pauv. Yog li kuv yuav muab qee qhov kev txhawb nqa ntxiv rau nws. Muaj ob peb txoj hauv kev ua thiab ib txoj hauv kev yog siv cov nyiaj plated tooj liab hlau, tab sis txij li thaum kuv tsis muaj qhov no nrog kuv Kuv yuav sim ua cov txheej txheem nyoos. Ncab cov hlau txuas ua kom tawv nws, yog li kuv yuav siv qhov ntawd los txhawb nqa. Ua ntawv thov qee yam ntawm cov xaim cathode ua ntej siv xaim los muab kev txhawb nqa. Vam tias siv nws hauv nruab nrab thiab ob sab yuav tsum muab lub voos xwmfab lub zog nws xav tau. Peb yuav xav tau txog 16 cov xov hlau thiab nws tseem ceeb heev uas peb tau txais qhov no kom raug.

Kuv yuav mus ncaj tawm cov anode pins kom lawv sib npaug.

Cov LEDs tuaj yeem ua rau lub sijhawm puas vim yog siv cov cua sov, yog li nws zoo dua los tshuaj xyuas lawv tom qab tsim txhua txheej. Thaum ua tiav, cov khaubncaws sab nraud povtseg tuaj yeem sib sau ua ke nyob rau ib sab thiab lub sijhawm no tus pin anode tuaj yeem muab muag tau. Thaum kawg, koj yuav tsum muaj 64 anode pins thiab ib tus pin cathode ib txheej. Yog li nrog cov 64 + 8 = 72 pins, peb yuav tsum muaj peev xwm tswj tau txhua tus LEDs hauv lub voos xwmfab no.

Tam sim no, peb xav tau cov qauv kev txhawb nqa rau sib dhos cov txheej txheej saum toj ib leeg.

Kuv ua yuam kev lawm. Kuv zoo siab heev me ntsis thiab tsis tau txheeb xyuas seb cov anode pins sib koom ua ke nrog ib leeg. Kuv yuav tsum tau khoov tus pin anode los ntawm 2 hli kom txhua txheej tuaj yeem sib txuas ua ke thiab ib txoj kab ncaj tuaj yeem tsim tau. Txij li thaum kuv tsis tau ua qhov no, Kuv yuav tsum tau khoov txhua tus pin uas kuv tau siv thiab qhov no tuaj yeem cuam tshuam rau kuv qhov sib npaug thaum kawg. Tab sis thaum koj tsim nws, ua tib zoo saib xyuas kom tsis txhob ua yuam kev ib yam. Tam sim no kev tsim kho tiav, peb yuav tau ua haujlwm ntawm kev tsav tsheb.

Kauj Ruam 3: Tsav Circuit - Txo Cov Pins

Zoo li kuv tau hais thaum pib, peb yuav xav tau 72 IO tus pin los ntawm tus tswj, tab sis qhov ntawd yog khoom kim heev uas peb tsis tuaj yeem them taus. Yog li cia peb tsim cov kab hluav taws xob sib tshooj thiab txo tus naj npawb ntawm tus pin. Cia peb saib ib qho piv txwv, cia siv lub flip-flop IC. Nov yog D hom flip-flop, cia peb tsis txhob txhawj xeeb txog cov txuj ci ntawm qhov no. Txoj haujlwm tseem ceeb ntawm IC yog kom nco ntsoov 8 tus pin, ntawm qhov 2 yog rau lub hwj chim, D0 - D7 yog cov pins nkag rau tau txais cov ntaub ntawv thiab Q0 - Q7 yog cov pins tso rau xa tawm cov ntaub ntawv tiav. Cov zis tso tawm tus pin yog tus pin qis nquag, piv txwv li tsuas yog thaum peb ua nws 0 yuav cov ntaub ntawv tawm tswv yim tshwm hauv cov pins tso tawm. Kuj tseem muaj tus lej pin, cia saib yog vim li cas peb thiaj xav tau nws.

Tam sim no, Kuv tau kho tus IC ntawm lub khob cij thiab teeb lub tswv yim qhov tseem ceeb rau 10101010 nrog 8 LEDs txuas nrog rau cov zis. Tam sim no, LEDs qhib lossis tawm raws li kev nkag. Cia kuv hloov qhov kev nkag mus rau 10101011 thiab txheeb xyuas qhov tso tawm. Kuv tsis pom kev hloov pauv nrog LEDs. Tab sis thaum kuv xa qhov qis mus rau siab mem tes los ntawm tus pin tus pin, cov zis hloov pauv raws li cov tswv yim tshiab.

Peb yuav siv lub tswv yim no los txhim kho peb lub rooj tsav xwm tsav tsheb. Tab sis peb tus IC tuaj yeem nco tau tsuas yog 8 tus lej pin cov ntaub ntawv, yog li peb yuav siv tag nrho ntawm 8 xws li ICs los txhawb 64 cov tswv yim.

Kauj Ruam 4: Tsim Tus Qauv Tsav Tsheb

Kuv pib nrog multiplexing tag nrho cov pins nkag ntawm IC mus rau 8 cov ntaub ntawv pins ntawm microcontroller. Qhov ua kom yuam kev ntawm no yog faib cov ntaub ntawv 64-ntsis ntawm 8 tus pin rau 8 khoom ntawm cov ntaub ntawv.

Tam sim no, thaum kuv dhau 8 cov khoom ntawm cov ntaub ntawv mus rau thawj IC ua raws los ntawm qhov qis mus rau siab mem tes teeb liab hauv tus pin tus pin, Kuv yuav pom cov ntaub ntawv nkag mus cuam tshuam rau hauv cov pins tso tawm. Ib yam li ntawd, los ntawm kev xa 8 cov ntaub ntawv mus rau lwm tus ICs thiab tswj lub moos pins, Kuv tuaj yeem xa 64 cov khoom ntawm txhua cov ICs. Tam sim no lwm qhov teeb meem yog qhov tsis txaus ntawm lub moos pins hauv tus tswj. Yog li kuv yuav siv 3 mus rau 8 kab txiav txim siab IC txhawm rau txhawm rau ntau lub moos tus lej tswj. Siv tus lej 3 chaw nyob hauv tus lej txiav txim ua ke nrog lub microcontroller Kuv tuaj yeem tswj 8 tus pin tso zis ntawm tus txiav txim siab. Cov 8 tus pin tso tawm no yuav tsum txuas nrog lub moos pins hauv ICs. Tam sim no peb yuav tsum luv txhua qhov tso tawm kom ua pins thiab txuas rau tus pin ntawm lub microcontroller, siv qhov no peb yuav tsum muaj peev xwm hloov pauv lossis tawm tag nrho cov LEDs.

Dab tsi peb tau ua txog tam sim no tsuas yog rau ib txheej xwb, tam sim no peb xav tau txuas ntxiv kev ua haujlwm mus rau lwm cov txheej txheem los ntawm kev ua haujlwm. Ib Led siv txog 15mA ntawm tam sim no, yog li mus los ntawm tus lej peb yuav xav tau txog 1 Amp tam sim no rau ib txheej. Tam sim no Arduino pro mini board tuaj yeem tsuas yog qhov chaw lossis poob mus txog 200 mA ntawm tam sim no. Txij li thaum peb hloov pauv tam sim no ntau dhau peb yuav tau siv BJT lossis MOSFET los tswj cov txheej ntawm LEDs. Kuv tsis muaj MOSFETs ntau, tab sis kuv muaj ob peb NPN thiab PNP transistors. Kev xav, peb yuav tau hloov mus txog 1 amp ntawm tam sim no ib txheej. Ntawm cov transistors kuv tau txais, qhov siab tshaj plaws tuaj yeem hloov pauv txog 800mA ntawm tam sim no, 2N22222 transistor.

Yog li cia peb coj 2 lub transistors thiab nce lawv lub peev xwm tam sim no los ntawm kev txuas lawv ua ke. Coob leej neeg thaum lawv siv txoj hauv kev no siv tsuas yog lub hauv paus txwv tiv thaiv, tab sis qhov teeb meem ntawm no yog vim qhov ntsuas kub hloov pauv tam sim no los ntawm cov transistors dhau los ua tsis sib xws thiab ua rau muaj teeb meem kev ruaj ntseg. Txhawm rau txo qhov teeb meem, peb tuaj yeem siv qhov zoo sib xws 2 resistors hauv tus emitter ib yam los tswj hwm qhov tam sim no txawm tias qhov kub hloov pauv. Lub tswv yim no hu ua emitter degeneration. Cov emitter resistor muab cov lus tawm tswv yim kom ruaj khov qhov nce ntawm transistor.

Kuv tsuas yog siv cov resistors nkaus xwb hauv lub hauv paus. Qhov no yuav ua rau muaj teeb meem yav tom ntej, tab sis txij li qhov no tsuas yog tus qauv kuv yuav daws nws tom qab.

Kauj Ruam 5: Soldering Cheebtsam

Tam sim no, cia peb sib sau ua ke lub Circuit Court ntawm perfboard. Cia peb pib nrog flipflop ICs thiab siv tus tuav IC rau lub hom phiaj no. Ib txwm pib nrog tus pin thawj thiab zaum kawg, txheeb xyuas kom ruaj ntseg, tom qab ntawd muab tus lej PIN tas. Wb kuj tseem siv qee tus txiv neej lub taub hau rau lub hom phiaj ntawm kev ntsaws thiab ua si ntawm qhov txwv tam sim no thiab rau kev txuas mus rau Cube. Tam sim no txuas tus IC's decoupling capacitors nyob ze rau lub zog fais fab ntawm IC.

Tom ntej no, cia ua haujlwm ntawm microcontroller. Txhawm rau ua nws ntsaws thiab ua si, cia siv tus tuav thiab txuas tus poj niam tus pin ua ntej, tom qab ntawd tso lub microcontroller.

Lub sijhawm los ua haujlwm ntawm transistors. 16 1K ohm resistors yuav tsum tau txuas rau lub hauv paus ntawm transistors. Txhawm rau khaws cov cathode pins ntawm LED Cube hauv lub xeev qhov laj thawj, kuv yuav siv 8 K ohm zip resistor, uas muaj 8 tus tiv thaiv. Thaum kawg cia ua haujlwm ntawm tus lej txiav txim IC. Tam sim no lub Circuit Court tau npaj txhij zoo ib yam li kev tsim hluav taws xob.

Kauj Ruam 6: Luam Ntawv 3D

Peb xav tau ib lub thawv rau vaj tsev nyob ntawm lub rooj tsav xwm hauv Circuit thiab coj lub voos xwmfab, yog li cia siv 3d luam tawm ib qho. Kuv yuav ua nws mus rau 3 ntu kom yooj yim ntawm kev sib dhos.

Ua ntej, lub hauv paus phaj rau tuav tus qauv coj. Qhov thib ob, lub hauv paus tseem ceeb rau cov khoom siv hluav taws xob. Peb, lub hau kaw lub tsev.

Kauj ruam 7: Ua kom tiav

Cia peb pib nrog kev teeb tsa tus qauv coj. Koj tuaj yeem thawb tus pin los ntawm lub qhov thiab ncaj ncaj nws mus rau lub rooj tsav xwm hauv Circuit Court, tab sis rau qhov kev ruaj ntseg, Kuv yuav xub xub siv lub rooj tsav tsheb perf, tom qab ntawd muab nws txuas rau hauv Circuit Court. Kuv tab tom siv cov hlua txuas txuas rau cov LEDs, tom qab ntawd txuas rau lwm qhov kawg rau qhov cuam tshuam flip-flop ICs cov pin tso tawm.

Txhawm rau txuas nruab nrab ntawm lub transistor thiab LED lub voos xwmfab txheej, peb yuav tsum muaj tus pin ywj siab txhawm rau txuas rau cathode pins. Ua ntej peb tso nws rau, nws yog ib qho tseem ceeb los tshuaj xyuas qhov txuas ntxiv thiab qhov hluav taws xob ntawm cov ntsiab lus. Thaum txhua yam zoo, ICs tuaj yeem txuas nrog thiab tom qab ntawd ua haujlwm. Ib zaug ntxiv, nws yog qhov zoo los xyuas seb txhua lub LEDs ci los ntawm kev txuas nws ncaj qha rau lub zog ua ntej txuas nws los ntawm kab hluav taws xob. Yog tias txhua yam pom tau zoo, tom qab ntawv cov hlua coj tuaj yeem txuas nrog rau cov ntsiab lus ntxeev-flop.

Cia peb ua qee txoj haujlwm ntxuav - tshem tawm cov microcontroller programming cable, txiav tus pin tawm, thiab lwm yam. Tam sim no cia peb txuas lub program cable mus rau lub cev ntawm lub tsev, kho cov xwm txheej coj, hloov lub zog thiab thaum kawg rov pib dua. Peb nyob ze rau qhov ua tiav, yog li cia ua ke 3 ntu. Pib nrog lub hauv paus LED rau lub cev, tom qab ntawd ib zaug cov hlua tau zaum zoo kaw lub hau hauv qab.

Rub tawm cov cai rau Arduino Pro Mini thiab qhov ntawd yog nws!

Ua tsaug rau Chr https://www.instructables.com/id/Led-Cube-8x8x8/ rau nws cov lus qhia tau zoo thiab Code.