Yuav Tsim Li Cas 8x8x8 LED Lub Vev Xaib thiab Tswj Nws Nrog Arduino: 7 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Lub ib hlis ntuj 2020 edit:

Kuv tab tom tso qhov no tawm yog tias leej twg xav siv nws los tsim cov tswv yim, tab sis tsis muaj ib qho ntxiv hauv kev tsim lub voos xwmfab raws li cov lus qhia no. LED tsav ICs tsis tau ua ntxiv lawm, thiab ob daim duab tau sau rau hauv cov ntawv qub ntawm Arduino thiab Ua Haujlwm thiab tsis ua haujlwm ntxiv lawm. Kuv tsis paub tias yuav hloov dab tsi kom lawv ua haujlwm. Tsis tas li, kuv txoj kev tsim kho tau ua rau muaj qhov tsis sib haum xeeb. Kuv qhov lus pom zoo yog ua raws cov lus qhia ntawm lwm qhov kev qhia lossis yuav khoom siv. Lub voos xwmfab no raug nqi ib ncig $ 50 rov qab rau xyoo 2011, koj tuaj yeem yuav cov khoom tawm ntawm ebay rau ib ncig $ 20 tam sim no.

Thawj qhov kev qhia:

Muaj ntau ntau cov LED ntsuas ntawm Cov Lus Qhia, yog li vim li cas lwm tus? Feem ntau yog rau cov ntsuas me me suav nrog 27 lossis 64 LEDs, tsis tshua muaj loj dua vim tias lawv tau txwv rau cov lej uas muaj nyob ntawm lub microcontroller. Lub voos xwmfab no yuav yog 512 LEDs, thiab tsuas yog xav tau 11 lub xov hluav taws xob los ntawm Arduino. Qhov no ua tau li cas? Los ntawm kev siv Allegro Microsystems A6276EA LED tsav tsheb.

Kuv yuav qhia koj li cas kuv ua lub voos xwmfab nws tus kheej, pawg tswj hwm, thiab thaum kawg cov cai kom nws ci.

Kauj ruam 1: Cov ntaub ntawv

Txhua ntu koj yuav xav tsim lub voos xwmfab: 1 Arduino/Freeduino nrog Atmega168 lossis siab dua 512 LEDs, qhov loj thiab xim yog nyob ntawm koj, Kuv siv 3mm liab 4 A6276EA LED tsav tsheb los ntawm Allegro 8 NPN transistors los tswj qhov hluav taws xob ntws, Kuv siv BDX53B Darlington transistor 4 1000 ohm resistors, 1/4 watt lossis siab dua 12 560 ohm resistors, 1/4 watt lossis siab dua 1 330uF electrolytic capacitor 4 24 pin IC socket 9 16 pin IC nyob 4 "x4" (lossis loj dua) ib qho ntawm perfboard los tuav txhua ntu, Lub tshuab computer qub qub Ib qho qub floppy maub los cable Ib lub khoos phis tawj qub fais fab mov Muaj ntau txoj hlua txuas, txuas, hlau txuas, txuas, lwm yam kom ua rau koj lub neej yooj yim thaum ua qhov no. 7 "x7" (lossis loj dua) daim ntoo uas siv los ua LED soldering jig Ib rooj plaub zoo los tso saib koj lub voos xwmfab Kuv li Arduino/Freeduino xaiv yog Bare Bones Board (BBB) los ntawm www.moderndevice.com. Cov LEDs tau yuav los ntawm eBay thiab raug nqi $ 23 rau 1000 LEDs xa los ntawm Tuam Tshoj. Cov khoom siv hluav taws xob tseem tshuav tau yuav los ntawm Newark Electronics (www.newark.com) thiab yuav tsum raug nqi ib ncig $ 25. Yog tias koj yuav tsum yuav txhua yam, txoj haujlwm no yuav tsum raug nqi ib ncig $ 100. Kuv muaj cov khoom siv khoos phis tawj qub ntau heev yog li cov khoom ntawd tau tawm ntawm qhov seem.

Kauj Ruam 2: Sib dhos Cov Txheej Txheem

Yuav ua li cas ua 1 txheej (64 LEDs) ntawm 512 LED lub voos xwmfab: Cov LEDs kuv yuav yog 3 hli txoj kab uas hla. Kuv txiav txim siab siv cov LEDs me me los txo tus nqi thiab ua kom qhov loj me me ntawm lub voos xwmfab me me txaus los zaum ntawm kuv lub rooj lossis txee yam tsis tau hla lub rooj lossis txee. Qhov no tau muab rau kuv lub voos xwmfab ib puag ncig 4.25 ntiv tes rau ib sab. Laum 3mm qhov uas cov kab sib ntsib los ua tus jig uas yuav tuav cov LEDs thaum koj muab txhuam rau txhua txheej. Qhov no txhais tau tias nws muab txoj hauv kev rau hauv av es tsis yog txoj hauv kev rau qhov hluav taws xob. Koj yuav tsum tsim lub voos xwmfab hauv kev teeb tsa anode. Feem ntau lub voos xwmfab tau tsim ua ib qho cathode. Qhov ntev ntawm LED feem ntau yog anode, txheeb xyuas koj li kom ntseeg tau. Thawj qhov kuv tau ua yog sim txhua LED. Yog nws yog txheej txheem ntev thiab tho txawv thiab koj tuaj yeem hla nws yog tias koj nyiam. Kuv yuav theej siv sijhawm los ntsuas LEDs dua li pom qhov tuag hauv kuv lub voos xwmfab tom qab nws tau sib sau ua ke. Kuv pom 1 tus tuag LED tawm ntawm 1000. Tsis phem. Ua 11 daim ntawm cov khoom, tsis-insulated nuv ntses xaim mus rau 5 ntiv tes. Muab 1 LED tso rau hauv txhua qhov kawg ntawm kab hauv koj jig thiab tom qab ntawd muab cov xaim txuas rau txhua qhov anode. Tam sim no tso qhov seem 6 LEDs rau hauv kab thiab muab cov ntawv anodes txuas rau xaim. Qhov no tuaj yeem yog ntsug lossis kab rov tav, nws tsis muaj teeb meem tsuav koj ua txhua txheej tib txoj kev. Thaum koj ua tiav txhua kab, txiav cov hlau lead ntau dhau los ntawm anodes. Kuv tshuav ib ncig 1/8 . Rov ua dua kom txog thaum koj tau ua tiav tag nrho 8 kab. Tam sim no txuas 3 daim ntawm txoj hlua sib txuas hla cov kab koj tsuas yog ua txuas lawv txhua qhov rau hauv ib qho xwb. Kuv mam li kuaj cov txheej los ntawm txuas 5 volts. txhawm rau txhawm rau rub cov kab hlau hla dhau tus tiv thaiv thiab kov lub hauv paus txhuas rau txhua lub cathode. Ncaj lawv tawm qhov zoo tshaj plaws uas koj tuaj yeem ua tau. Nws yooj yim heev rau khoov. Raws li koj tuaj yeem qhia los ntawm kuv cov duab, Kuv muaj ntau txoj hlua khi. Zoo siab, koj tau ua 1/8 ua tiav. Ua 7 txheej ntxiv. OPTIONAL: Los ua cov laug cov txheej ua ke (Kauj Ruam 3) yooj yim dua, thaum txhua txheej txheej tom ntej tseem nyob hauv jig khoov lub kaum hli sab saum toj ntawm cathode rau pem hauv ntej 45 txog 90 degrees. Tsis txhob ua qhov no rau koj thawj txheej, peb yuav tshaj tawm tias ib qho yog txheej txheej hauv qab thiab cov coj yuav tsum yog s khoom.

Kauj Ruam 3: Sib dhos lub voos xwmfab

Yuav ua li cas txhuam tag nrho cov txheej ua ke los ua lub voos xwmfab: Qhov nyuaj yog yuav luag tag. Tam sim no, ua tib zoo tso ib txheej rov qab rau hauv lub jig, tab sis tsis txhob siv lub zog ntau dhau, peb xav kom tshem nws yam tsis tau khoov nws. Thawj txheej no yog lub ntsej muag sab saum toj ntawm lub voos xwmfab. Muab lwm txheej tso rau saum toj ntawm thawj ib, ua kab ua ntej thiab pib siv cov laug. Kuv pom nws yooj yim tshaj plaws ua cov ces kaum ua ntej, tom qab sab ntug, tom qab hauv kab. Kev ntxiv cov txheej kom txog thaum koj ua tiav. Yog tias koj pre-bent cov coj ua tom qab ntawd nco ntsoov khaws cov txheej nrog ncaj coj rau zaum kawg. Nws yog hauv qab kuv muaj qhov chaw me me ntau dhau ntawm txhua txheej yog li kuv tsis tau txais lub voos xwmfab zoo. Tsis muaj teeb meem loj, Kuv tuaj yeem nyob nrog nws.

Kauj Ruam 4: Tsim Lub Rooj Tswjhwm Saib Xyuas

Yuav tsim lub rooj tsav xwm tswj hwm thiab txuas nws rau koj li Arduino li cas: Ua raws li cov txheej txheem thiab tsim lub rooj tsavxwm txawm li cas los xij koj xaiv. Kuv tso cov maub los tswj rau hauv nruab nrab ntawm pawg thawj coj saib thiab siv sab laug los tuav cov transistors uas tswj qhov tam sim no rau txhua txheej ntawm lub voos xwmfab, thiab siv sab xis los tuav cov txuas uas mus los ntawm cov maub los tswj mus rau cathodes ntawm cov kab ntawv LED. Kuv pom lub qub 40mm kiv cua lub computer nrog tus poj niam molex txuas los ntsaws rau hauv lub computer fais fab mov. Qhov no zoo kawg nkaus. Ib qho me me ntawm cov huab cua ntws hla cov nti tau muaj txiaj ntsig thiab tam sim no kuv muaj txoj hauv kev yooj yim los muab 5 volts rau cov khoom siv tswj hwm thiab Arduino nws tus kheej. Ntawm cov txheej txheem, RC yog tam sim no txwv tsis pub tiv thaiv rau txhua lub LEDs txuas nrog txhua A6276EA. Kuv siv 1000 ohms vim tias nws muab 5 milliamps rau LED, txaus kom pom nws. Kuv siv High Brightness, tsis yog Super Brite LEDs, yog li tam sim no ntws qis dua. Yog tias tag nrho 8 LEDs hauv kab ntawv tau teeb ib zaug, nws tsuas yog 40 milliamps. Txhua qhov kev tso tawm ntawm A6276EA tuaj yeem ua haujlwm 90 milliamps yog li kuv zoo nyob hauv thaj tsam. RL yog tus tiv thaiv txuas nrog cov laj thawj lossis teeb liab ua. Tus nqi tiag tiag tsis tseem ceeb npaum li nws muaj thiab tsis loj heev. Kuv siv 560 ohms vim tias kuv muaj ib pawg ntawm lawv muaj. Kuv siv lub zog transistor muaj peev xwm tuav txog 6 amps los tswj qhov tam sim no mus rau txhua txheej ntawm lub voos xwmfab. Qhov no yog overkill rau txoj haujlwm no, vim txhua txheej ntawm lub voos xwmfab tsuas yog kos 320 milliamps nrog txhua lub teeb ci ci. Kuv xav kom chav loj tuaj thiab tuaj yeem siv lub rooj tswj hwm rau qee yam loj dua tom qab. Siv qhov loj me me transistor haum rau koj xav tau. Qhov 330 uF lub tshuab hluav taws xob hla qhov hluav taws xob tau nyob ntawd los pab ua kom tsis muaj qhov hloov pauv me me. Txij li thaum kuv tab tom siv lub khoos phis tawj qub qub qub, qhov no tsis tsim nyog, tab sis kuv tso nws tseg tsuas yog thaum ib tus neeg xav siv 5 volt phab ntsa hloov pauv kom lub zog lawv lub voos xwmfab. Kuv tsis muaj lwm qhov txuas txuas uas tsim nyog yog li kuv tau siv coj mus rau qee qhov 16 tus pin IC ntsaws thiab yuav siv cov ntawd los txuas cov tswj hwm lub rooj rau lub voos xwmfab. Kuv kuj txiav ib qho IC ntsaws rau hauv ib nrab thiab siv nws txuas 8 lub xov hlau uas txuas cov transistors mus rau txheej txheej ntawm lub voos xwmfab. Kuv txiav li 5 ntiv tawm ntawm qhov kawg ntawm cov xov tooj qub qub los siv ua qhov txuas rau Arduino. Cov floppy cable yog 2 kab ntawm 20 tus pin, cov pob txha liab qab muaj 18 tus pin. Nov yog txoj hauv kev pheej yig heev (pub dawb) los txuas Arduino rau pawg thawj coj. Kuv rub daim kab xev sib nrug ua ob pawg ntawm 2 xaim, hle qhov kawg thiab muab lawv sib dhos ua ke. Qhov no tso cai rau koj ntsaws Arduino rau ob kab ntawm qhov txuas. Ua raws li cov txheej txheem thiab muab qhov txuas txuas rau hauv qhov chaw. Tsis txhob hnov qab txhawm rau txhawm rau 5 volt thiab hauv av ua rau lub txuas txuas muab lub zog rau Arduino. Kuv npaj siab siv lub rooj tswj hwm no rau lwm txoj haujlwm yog li cov qauv tsim qauv ua haujlwm zoo rau kuv. Yog tias koj xav kom nyuaj-xaim cov kev sib txuas, uas yog qhov zoo.

Kauj Ruam 5: Tsim Lub Zeem Muag Case

Ua kom koj cov khoom kawg zoo nkauj: Kuv pom lub hauv siab ntoo ntawm Hobby Lobby rau $ 4 thiab xav tias nws yuav zoo tag nrho vim tias nws muaj qhov chaw sab hauv los tuav tag nrho cov xaim ntxiv rau nws zoo nkauj. Kuv tau siv cov xim liab no, cov xim qub uas kuv tau siv ntawm kuv lub khoos phis tawj lub computer kom lawv sib phim. Rau daim phiaj nyob rau sab saum toj tib yam li daim phiaj siv rau cov laug txuas (.6 ntiv tes ntawm kab). Laum qhov kom tso cai rau coj mus rau sab saum toj, thiab laum lwm qhov tom qab daim phiaj rau txheej/dav hlau xov hlau (los ntawm cov transistors hauv Kauj Ruam 4). Kuv kawm txoj kev nyuaj uas sim ua kab 64 coj mus hla qhov me me nyuaj heev. Kuv thaum kawg txiav txim siab rov laum txhua lub qhov me me kom ua rau cov txheej txheem mus sai dua. Kuv tau siv tas li ib ncig.2 laum me ntsis. Tam sim no lub voos xwmfab tau zaum saum lub vijtsam, khoov cov ces kaum ua kom lub voos xwmfab yuav nyob hauv qhov chaw thaum koj txuas cov xov hlau. Xyuas kom koj txuas tag nrho cov xov hlau hauv qhov kev txiav txim raug. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 Thiab txuas cov xov hlau ntawm cov khaubncaws sab nraud povtseg (daim ntawv lo 'dav hlau' ntawm cov txheej txheem) thiab cov transistors. Tus transistor ntawm Arduino tus pin 6 yog txheej txheej saum toj kawg nkaus ntawm lub voos xwmfab yog tias koj tau txais cov xov hlau tsis raug, nws yog qhov kho tau me ntsis hauv txoj cai, tab sis nws yuav xav tau ntau txoj haujlwm, yog li sim ua kom lawv nyob hauv qhov yog. OK, txhua yam tau tsim thiab npaj mus, cia peb tau txais qee qhov chaws thiab sim nws.

Kauj ruam 6: Code

Cov cai rau lub voos xwmfab no ua tiav txawv dua li feem ntau, kuv yuav piav qhia yuav hloov li cas. Most lub voos xwmfab feem ntau siv sau ncaj qha rau kab ntawv. Txoj cai hais tias Kab X yuav tsum tau taws kom muab nws kua txiv thiab peb ua tiav. Qhov ntawd tsis ua haujlwm thaum siv cov khoom siv tswj. Qhov tswj cov chips siv 4 xov hlau los tham nrog Arduino: SPI-in, Clock, Latch, thiab Enable. Kuv grounded Enable tus pin (tus pin 21) los ntawm tus tiv thaiv (RL) yog li tso zis ib txwm ua haujlwm. Kuv yeej tsis tau siv Enable yog li kuv coj nws tawm ntawm txoj cai. SPI-hauv yog cov ntaub ntawv los ntawm Arduino, Moos yog lub sijhawm teeb liab ntawm ob qho thaum lawv tham, thiab Latch qhia tus tswj hwm nws yog lub sijhawm los lees txais cov ntaub ntawv tshiab. Piv txwv li; xa 1010101010101010 mus rau tus tswj yuav ua rau txhua lwm yam LED ntawm tus tswj kom pom kev. Koj tus lej yuav tsum tau ua los ntawm txhua yam xav tau rau cov zaub thiab tsim tus lej binary, tom qab ntawd xa nws mus rau lub nti. Nws yooj yim dua li lub suab. Technically nws yog ib pawg ntawm qhov sib ntxiv me ntsis, tab sis kuv tsis zoo ntawm kev ua lej me ntsis yog li kuv ua txhua yam hauv cov lej zauv. Qhov zauv rau thawj 16 cov khoom muaj raws li hauv qab no: 1 << 0 == 1 1 << 1 == 2 1 << 2 == 4 1 << 3 == 8 1 << 4 == 16 1 << 5 == 32 1 << 6 == 64 1 << 7 == 128 1 << 8 == 256 1 << 9 == 512 1 << 10 == 1024 1 << 11 == 2048 1 << 12 == 4096 1 << 13 == 8192 1 << 14 == 16384 1 << 15 == 32768 Qhov no txhais tau tias koj xav tau teeb pom kev tawm 2 thiab 10, koj ntxiv cov zauv (2 thiab 512) ua ke kom tau 514. Xa 514 mus rau tus tswj thiab tso tawm 2 thiab 10 yuav pom qhov kaj, tab sis peb muaj ntau dua 16 LEDs nws thiaj li nyuaj me ntsis. Peb yuav tsum tsim cov ntaub ntawv tso tawm rau 4 daim. Uas yog qhov yooj yim raws li tsim nws rau 1, tsuas yog ua 3 zaug ntxiv. Kuv siv lub ntiaj teb sib txawv ntawm cov kab los tuav cov lej tswj. Nws tsuas yog yooj yim dua li ntawd. Thaum koj muaj tag nrho 4 cov lej cim npaj rau xa, tso lub latch (teeb rau LOW) thiab pib xa cov lej. Koj yuav tsum xa qhov kawg ua ntej. Xa cov lej rau nti 4, tom qab ntawd 3, tom qab ntawd 2, tom qab ntawd 1, tom qab ntawd teeb Latch rau HIGH dua. Txij li thaum Enable tus pin ib txwm txuas nrog hauv av, cov zaub tau hloov pauv tam sim. Most lub voos xwmfab kuv tau pom ntawm Cov Lus Qhia, thiab lub vev xaib feem ntau, suav nrog cov thaiv loj heev ntawm cov cai teeb tsa los ua cov duab ua ntej. Qhov ntawd ua haujlwm zoo rau cov ntsuas me me tab sis xav tau khaws cia, nyeem, thiab xa 512 cov khoom ntawm binary txhua lub sijhawm koj xav hloov cov zaub yuav siv ntau lub cim xeeb. Arduino tsis tuaj yeem ua haujlwm ntau dua li ob peb ntas. Yog li kuv tau sau qee qhov haujlwm yooj yim los qhia lub voos xwmfab hauv kev nqis tes uas vam khom qhov kev xav ntau dua li cov teeb tsa ua ntej. Kuv suav nrog cov duab me me los qhia tias nws ua tiav li cas, tab sis kuv yuav tso nws rau koj los tsim koj tus kheej cov lus.cube8x8x8.pde yog tus lej Arduino. Kuv npaj yuav txuas ntxiv kev ua haujlwm rau cov cai thiab yuav hloov kho txoj haujlwm ib ntus.matrix8x8.pde yog qhov haujlwm hauv Kev Ua Haujlwm los tsim koj tus kheej cov lus. Thawj tus lej muab rau hauv qauv 1 , thib ob rau hauv qauv 2 , thiab lwm yam Cov ntawv rau A6276EA muaj nyob ntawm:

Kauj Ruam 7: Muab Koj Li Tes Ua

Koj ua tiav, tam sim no nws yog lub sijhawm kom txaus siab rau koj lub voos xwmfab. Raws li koj tuaj yeem pom, kuv lub voos xwmfab tawm me ntsis nkhaus. Kuv tsis mob siab rau tsim ib qho ntxiv tab sis yog li kuv yuav nyob nrog nws tau nkhaus. Kuv muaj ob peb qhov chaw tuag uas kuv yuav tsum tau saib. Nws yuav yog qhov txuas tsis zoo, lossis kuv yuav xav tau tus tswj hwm tshiab. Kuv vam tias Cov Lus Qhia no txhawb koj kom tsim koj tus kheej lub voos xwmfab, lossis qee qhov project LED siv A6276AE. Tshaj tawm qhov txuas hauv cov lus yog tias koj tsim ib qho Kuv tau sim txiav txim siab yuav mus qhov twg ntawm no. Pawg tswj hwm tseem yuav tswj hwm 4x4x4 RGB lub voos xwmfab, yog li qhov ua tau. Kuv xav tias nws yuav ua kom zoo ib yam thiab txoj kev uas kuv tau sau cov cai, nws yuav tsis nyuaj ua.