Cub LED Arduino Mega 8x8x8 RGB: 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Per tant, voleu crear un cub LED RGB de 8x8x8

Fa temps que jugo amb l’electrònica i l’Arduino, incloent la construcció d’un controlador de commutació d’amplificadors d’alta intensitat per al meu cotxe i un jutge de sis carrils Pinewood Derby per al nostre grup d’escoltes.

Així que em va quedar intrigat i després em va enganxar quan vaig trobar el fantàstic lloc de Kevin Darrah amb les seves explicacions detallades i el vídeo de compilació.

No obstant això, hi havia un parell d'àrees de la seva construcció que vaig pensar que podria millorar.

Al costat positiu:

• Les explicacions detallades de Kevin sobre el codi Arduino requerit per a aquest complex programa van simplificar el costat de codificació de la compilació.
• Dono suport a l’ús que Kevin fa de transistors individuals per conduir cadascun dels 192 càtodes. Tot i que això requereix un disseny de maquinari ric en components, us permet conduir cada LED dur sense arriscar-vos a sobrecarregar un sol xip de controlador gestionant 8 (o més) LED.

Àrees que volia millorar:

• Hi ha d’haver una manera millor de construir el mateix cub i, a més, hi ha més de 2.000 juntes de soldadura en un cadell RGB de 8x8x8 i si un fallés / es trenqués pel mig, seria gairebé impossible d’accedir i solucionar
• Tot aquest cablejat !!!! En el passat he tingut una mica d’experiència en el disseny de PCB, de manera que tenia l’objectiu de construir un PCB únic per allotjar el nombre important de components necessaris i el mateix cub.

La recerca posterior va revelar altres dissenys de cubs dels quals he pres altres àrees d’inspiració.

Nick Schulze ha construït un meravellós exemple de nota, tot i que amb un enfocament de maquinari STP16 més senzill i un chipKIT UNO de 32 bits. Vaig aprofitar el seu disseny de cubs en lloc del de Kevin.

SuperTech-IT s’ha centrat a simplificar el costat del maquinari amb un enfocament de PCB únic que integra i amplia l’enfocament de programació de Kevin i Nick amb un enfocament a eliminar tot el cablejat.

Per tant, es va establir un pla. Utilitzant l’esquema de Kevin, l’estructura de Nick’s Cube, dissenyeu una sola PCB i desenvolupeu una solució per simplificar la construcció i enfortir el mateix cub.

Pas 1: tots els LEDs

8x8x8 = 512 LED RGB. eBay és el teu amic aquí i en vaig comprar 1.000 a un proveïdor xinès.

El disseny que he escollit utilitza LED RGB de ànode comú de 5 mm, de manera que cada LED té un cable de càtode (negatiu) per a cadascun dels tres colors primaris (vermell / verd / blau) i un únic cable de ànode (positiu) comú per a cadascun dels colors.

Provant els LED

Tot i que barat, em preocupava una mica la qualitat. L'últim que voleu és trobar un LED fallat al mig del cub, així que em vaig posar a provar cadascun dels 512 LED que faria servir.

Per simplificar l’enfocament, vaig dissenyar una petita taula de programació i un senzill programa Arduino que permetia accionar dos LED vermells> verds> blaus de manera individual i, tot seguit, encès per blanc amb només prémer un botó.

Un LED actuaria com a referència comuna per a tots els altres per garantir que tots els LED tinguessin una brillantor comuna.

Un cop us heu ficat a l’hora de prémer un LED a la taula de premsa, prement el botó i veient com el LED parpelleja entre els colors, no triga massa a revisar tots els 512. Com a banda, no vaig trobar cap defecte i molt satisfet amb la qualitat dels LED.

Escollir els valors de la resistència limitant actuals

Tot i que el tauler de control està fora, és un bon moment per provar i validar les resistències de limitació de corrent LED que haureu d’utilitzar. Hi ha moltes calculadores per ajudar-vos a triar el valor adequat i no serà el mateix per a tots els colors (el vermell gairebé segur que tindrà un requisit diferent del verd i del blau).

Una de les àrees clau a tenir en compte és el color blanc general que emet el LED quan tots els colors RGB estan activats. Podeu equilibrar el valor de les resistències per produir un color blanc net dins dels límits actuals del LED.

Pas 2: simplificació de la creació de cubs

Una plantilla per construir cada llesca de 8x8

La construcció d’un cub d’aquesta complexitat no s’ha de prendre a la lleugera. Això requerirà una inversió important del vostre temps.

L'enfocament que vaig dissenyar va simplificar la soldadura de cada "llesca" vertical de 8x8 del cub en un sol esdeveniment, en lloc de construir línies de 8 LEDs al seu torn i després soldar-ne 8 junts en una operació independent.

Necessiteu una plantilla per a aquest enfocament i una mica de temps invertit aquí obtindrà enormes beneficis més endavant.

La imatge superior mostra la simplicitat d’aquest disseny.

• He fet servir fusta tova de 18 mm x 12 mm procedent d’una ferreteria local.
• Forats de 8 x 5 mm perforats al centre del costat de 18 mm, separats de 30 mm en 8 llargades, cosa que permet una longitud de 50 mm addicional a cada extrem.
• Utilitzeu dues longituds de fusta a cada costat i fixeu aquestes 8 seccions perforades assegurant-se que siguin paral·leles entre elles i separades exactament a 30 mm.
• Aconsellaria utilitzar una mica de cola per a fusta a més d'un clau o cargol per fixar-los junts. No voleu que aquesta plantilla es flexioni.
• A l'extrem superior i inferior de la plantilla he establert una altra longitud i he posat tres claus / passadors de tauler petits a cada columna de forats dels LED. El central està exactament en línia i els altres dos a 5 mm de distància a cada costat. Utilitzarem aquests claus per assegurar les longituds rectes de filferro que s’utilitzen per formar el cub, més endavant.
• Notareu a les imatges sobre una altra longitud de fusta amb un lleuger angle respecte a les altres. Aquest serà important més endavant, ja que tallarem els cables estructurals en línia amb aquest angle, que simplificarà significativament la posició de cadascuna d’aquestes rodanxes verticals al PCB en una data posterior.

Preneu-vos el temps per construir aquesta plantilla. Com més precís estigueu aquí, més precís serà el vostre cub final.

Pas 3: Preparació dels LED

Connexions de plom LED

Una de les preocupacions que he tingut sobre exemples anteriors sobre els quals he llegit va ser l’ús de juntes de culata simples quan es soldaven els LED al cable d’emmarcament. Això comportaria dos problemes clau

• És molt difícil i consumeix molt de temps mantenir un cable LED en posició al costat del cable d’emmarcament sense que es mogui el temps suficient per garantir una bona unió de soldadura.
• Les articulacions del darrere es poden trencar fàcilment, cosa que volia evitar.

Així doncs, vaig dissenyar una solució mitjançant la qual cada LED es prepara amb un bucle al final de cada cable, a través del qual passa el cable d’emmarcament que manté els cables en posició durant la soldadura i també proporciona una connexió mecànica a més de la soldadura per augmentar la resistència.

L'inconvenient d'això va ser que la preparació de cadascun dels 512 LED va trigar més: ho vaig fer per lots de 64, una llesca a la vegada, i vaig aconseguir que baixés a aproximadament 3 hores per cada llesca.

Al costat positiu, la soldadura real de la llesca amb la plantilla anterior va trigar poc més d’una hora.

Plantilla de flexió LED

Vaig dissenyar una plantilla per donar suport a la preparació dels LED: imatge superior amb dimensions clau.

• Vaig agafar un dels rails de 18x12mm que es feia servir anteriorment, vaig foradar un forat de 5mm pel centre del costat de 18mm i després vaig col·locar aquest rail sobre un petit panell de MDF (es podia utilitzar qualsevol tros de fusta, això era el que havia de fer) mà) i es va dur al forat de 5 mm al carril fins al centre del MDF.
• Utilitzant la broca per assegurar que el forat del rail i el MDF estiguin alineats, agafeu un llapis i traçeu una línia al llarg dels dos costats del rail al llarg del MDF.
• Traieu el trepant i el carril i us quedarà un forat de 5 mm al MDF i dues línies paral·leles a banda i banda que coincideixin amb les dimensions del carril (separades de 18 mm).
• Dibuixeu una altra línia pel centre del forat de 5 mm perpendicular a les línies del ferrocarril.
• He utilitzat filferro de coure estanyat de 22 swg (n'hi ha prou amb un rotlle de 500 g) que té una amplada de 0,711 mm. Vaig trobar en línia (eBay de rescat) unes broques de 0,8 mm i les vaig utilitzar com a formadors al voltant dels quals doblegaria els cables LED per formar un bucle.
• Traieu tres broques de 0,8 mm, la central a la línia central del forat LED de 5 mm, les altres separades a 5 mm i important fora de la línia del ferrocarril, allunyada del forat LED de la placa MDF; no a la línia, sinó amb un costat del trepant només tocant la línia del ferrocarril.
• Una quarta broca de 0,8 mm es torna a perforar a la línia central del forat LED de 5 mm de l’altra línia de ferrocarril i aquesta vegada just a l’interior de la línia de ferrocarril. La imatge superior hauria de fer una descripció una mica més clara.
• Deixeu els trepants a la fusta amb aproximadament 1-15 mm de la tija de trepant que sobresurt del MDF.

Ara necessiteu una eina: un bon projecte sempre és el que necessiteu per comprar una eina especial:-). Necessitareu un petit parell d’alicates planes (eBay una altra vegada entre 2 i 3 lliures). Aquests tenen un nas llarg i paral·lel recte i un extrem pla - vegeu la imatge.

Preparació LED

Ara ve la llarga tasca de preparar cadascun dels 512 LED. Us proposo fer-los per lots. Més detalls a les imatges anteriors

• Mantingueu el LED a les alicates amb els quatre cables apuntant cap a vosaltres.
• IMPORTANT: l'ordre i l'orientació dels cables són vitals en aquest pas. L’ànode serà el segon més llarg de les quatre avantatges. ASsegureu-vos que aquest és el segon de la dreta. Comproveu-ho malament i el vostre LED no s’encendrà correctament, ja que els provem més endavant: sé que he comès 2 errors de 512.
• Mentre manteniu el LED a les alicates, introduïu la bombeta LED al forat de 5 mm de la placa MDF, tal com es mostra a la imatge superior. És possible que hàgiu de netejar una mica el forat de 5 mm a la part superior per assegurar-vos que les alicates queden planes al MDF.
• Doblegueu els cables LED al voltant de les broques per formar un bucle. Vaig comprovar que si es retira el revolt una ombra quan es completa obre el bucle una ombra i ajuda a eliminar els bucles de les broques quan es treu el LED de la plantilla
• Talleu l’excés dels quatre cables propers al bucle amb un parell de talladores de filferro petites.
• Doblegueu el bucle de l’ànode, el que és sol, de 90 graus, de manera que el bucle estigui orientat cap a la bombeta LED
• Col·loqueu el LED acabat sobre una superfície plana i assegureu-vos que tots els cables quedin plans al llarg de la superfície, una mica de pressió sobre el LED els alinearà simplement

Això és…. ara repeteix 511 vegades:-)

Pas 4: Construir les llesques

Estirar el cable d’emmarcament

Per tant, ara tenim una plantilla per fer les nostres llesques de 8x8 i un paquet de LEDs provats i preparats.

Tot el que necessiteu ara és un cable per emmarcar. per mantenir tots els LEDs units. He utilitzat un rotlle de 500 g de filferro de coure estanyat de 22 swg (de nou a eBay)

Ara, per descomptat, voldreu redreçar el cable mentre es desprèn del rotlle. Una tasca fàcil, encara que una altra, manual. Tallar una secció de filferro al llarg i subjectar els dos extrems en dos parells d’alicates i estirar i estirar suaument el filferro. Si és bo, sentireu que el filferro s’estira i, a continuació, podeu aturar-lo, si el pes pesat el filferro es trencarà a la pinça quan estigui prou estirat. Les dues maneres estan bé i acabareu no només per endreçar el cable, sinó que també endurireu-lo una mica perquè mantingui la seva forma.

Per a cada marc de 8x8, necessitareu 24 llargs prou llargs per recórrer tota la longitud de la plantilla amb una mica de recanvi als extrems per embolicar-los al voltant dels passadors del tauler per mantenir-los premuts durant la soldadura. A més, necessitareu 8 longituds per als cables perpendiculars de l’ànode una mica més amples que l’amplada de la plantilla.

Construint una llesca de 8x8

Ara els cables estirats arribem a la part divertida.

• Amb la plantilla asseguda als seus dos rails verticals i els 8 rails creuats perforats mirant cap enrere, empenyeu 8 LEDs en una columna a la vegada amb les tres potes dels LED apuntant cap a vosaltres.
• Ara introduïu un cable d’emmarcament redreçat a través dels bucles de plom del LED central de tots els 8 LED i lligueu cada extrem envoltant els passadors del tauler.
• Repetiu-ho per als dos cables d’emmarcament externs.
• A continuació, repetiu els passos anteriors per a les altres 7 columnes.

Ara tindreu 64 LED roscats juntament amb 24 cables d’emmarcament verticals. Assegureu-vos que tots els LED estiguin a ras contra els rails de fusta i rectifiqueu les potes del LED per eliminar qualsevol incoherència.

Ara trenceu el soldador i fixeu totes les 192 connexions entre els bucles LED i els cables d’emmarcament. No explicaré com soldar aquí, hi ha molts tutorials excel·lents que expliquen això molt millor del que puc.

Acabat? Preneu-vos un moment per admirar el vostre treball manual i donar la volta a la plantilla. Encara cal afegir els cables d’emmarcament de l’ànode.

Ara podeu veure per què hem doblegat els bucles de plom de l’ànode 90 graus.

• Agafeu els vostres 8 cables d’emmarcament de l’ànode redreçat i torneu a passar per cadascun dels 8 LED de cada fila.
• Vaig tallar el cable a l’amplada de la plantilla, però no vaig intentar fixar-los als passadors del tauler.
• Quan hàgiu acabat, preneu-vos un moment per redreçar els LEDs per assegurar-vos que teniu tirades consistents rectes i torneu a soldar tots els 64 punts de connexió.

Prova de la part de 8x8

Una llesca cap avall, però abans de tallar-la de la plantilla permet provar-la primer. Per a això, necessitareu una font de 5 V (del vostre Arduino o del vostre tauler de proves LED) i una sola resistència (tot el que faci al voltant dels 100 ohms).

• Connecteu un cable a terra, que s’utilitzarà a tots els 24 cables d’emmarcament del càtode.
• Connecteu l'altre cable a 5v a través de la resistència.
• Mantingueu el cable de 5 V a un dels cables d’emmarcament dels 8 nivells d’ànode
• Executeu el cable de terra a través de cadascun dels 24 cables d’emmarcament del càtode.
• Comproveu que cada LED s’encengui en vermell, verd i blau per a cadascun dels 8 LED connectats al mateix cable d’ànode.
• Ara moveu el cable de 5 V al següent nivell i torneu a executar la comprovació fins que hàgiu provat cada nivell, cada LED i cada color.

Si trobeu que un LED no funciona, probablement barregeu el cable d’ànode al LED quan doblegueu els cables LED. Si en trobeu un que no funciona, us suggereixo que retalleu el LED, que prengueu un LED preparat de recanvi, que obriu els bucles dels cables del LED, que empenyeu aquest nou LED a la plantilla i que doblegueu els bucles al voltant dels cables d’emmarcament com millor. tu pots.

Un cop tot provat, ja podeu retallar la diapositiva de la plantilla. Per fer-ho, talleu el cable d’emmarcament a la fila superior prop dels bucles de plom LED i talleu els cables d’emmarcament inferiors al llarg del bastidor de plantilla lleugerament inclinat.

Deixeu ara tots els extrems llargs del cable d’emmarcament, els endreçarem més endavant quan construïm el cub.

Un avall, 7 més per acabar.

Crec que he complert el meu primer objectiu i he desenvolupat una solució per simplificar la construcció dels talls de cubs.

Pas 5: accediu a l'electrònica

Disseny del PCB

El meu segon objectiu era eliminar tot el cablejat, però tot i així deixar lloc a una mica de flexibilitat.

Amb aquest objectiu, vaig decidir que:

• Traieu els 6 cables de control del processador de la placa mitjançant un connector. La majoria de controladors de cubs que he vist utilitzen un derivat SPI per a la transferència de dades que requereix 4 entrades (dades, rellotge, habilitació de sortida i bloqueig), a més he afegit 5v i terra per poder alimentar el processador des del mateix cable.

• Deixeu obertes les connexions d’entrada i sortida de sèrie entre els xips del registre de desplaçament 74HC595 de manera que pugueu definir diferents bucles entre els xips.

  • L'esquema de Kevins és per al controlador d'ànode primer, després els 8 xips que condueixen un sol color i després els dos colors següents seqüencialment per a un total de 25 registres de desplaçament.
  • L’esquema de Nicks té un bucle separat de tornada al processador per a cada color.
• Permetre que les capes d'ànode es condueixin mitjançant el seu propi registre de desplaçament o directament des del processador amb 8 connexions separades.

A més jo volia

• Utilitzeu components de forats (ja que amb això estic acostumat).
• Limiteu-me a una placa PCB de dues capes (de nou, segons la meva experiència).
• Teniu tots els components a un costat del PCB (la part inferior) i permeteu que les làmines de LED es puguin soldar directament a la part superior del PCB.

Per tant, acabaria sent un tauler gran (270 mm x 270 mm) per suportar un cub amb un espaiat de 30 mm entre els LED, tot i que encara era una mica ajustat a tots els components i traces.

En el passat he utilitzat un parell de programari de disseny de PCB diferents amb èxit.

Per facilitar la seva utilització, Pad2Pad és fantàstic, però esteu bloquejat en els costosos costos de fabricació, ja que no podeu exportar fitxers Gerber. Per a aquesta compilació he utilitzat DesignSpark (no tan senzill d’utilitzar com Pad2Pad però pot exportar fitxers gerber) i des d’aleshores he estat experimentant amb Eagle (una eina molt capaç però segueixo pujant per la corba d’aprenentatge).

No m'atreveixo a sumar les hores dedicades al disseny de programari del PCB, he necessitat diversos intents per fer-ho bé, però estic molt satisfet del resultat. Hi ha un parell de traces que falten a la meva primera versió, però són fàcils de substituir. Per a la fabricació d’un petit lot de PCB he utilitzat i recomanaria SeeedStudio. Bona resposta a preguntes, preus competitius i servei ràpid.

Des de llavors estic pensant en dissenyar una versió SMD que després hauria pogut fer amb tots els components ja col·locats i soldats.

Molts components

Pel que fa als components, he utilitzat el següent (alineant-me amb l'esquema de Kevin)

• 200 transistors NPN 2N3904
• 25 condensadors 100nF
• 8 condensadors 100uF
• 8 MOSFETS IRF9Z34N
• 25 registres de desplaçament 74HC595
• 128 resistències 1 / 8W de 82 Ohm (resistències de limitació de corrent de LED vermell)
• 64 resistències de 130 Ohm 1 / 8W (resistències de limitació de corrent LED verd i blau)
• 250 resistències 1k Ohm 1 / 8W (amb alguns extres)
• 250 resistències 10 / Ohm 1 / 8W (amb alguns extres)
• 1 font d'alimentació 5v 20A (més que suficient)
• 1 Arduino Mega (o processador que trieu)
• alguns pins de capçalera d'una sola fila per connectar-se a l'Arduino
• algun cable jumper per crear els bucles d'entrada / sortida sèrie entre els registres de desplaçament
• un cable de capçalera de 6 pins per connectar la placa
• un cable i endoll d'alimentació de 240v

He utilitzat i recomanaria Farnell Components per fer-ne la comanda al Regne Unit, sobretot pel seu servei al dia següent i els preus competitius.

Soldar … molta soldadura

Després van passar diverses hores soldant tots els components a la placa. No passaré els detalls aquí, però un parell de lliçons que vaig aprendre van ser:

• Mantingueu a mà una bomba de soldadura i una metxa de soldadura: la necessitareu.
• Un bolígraf de flux funciona realment, tot i que després està desordenat netejar-lo
• Utilitzeu una soldadura de petit diàmetre: he trobat que el millor era una soldadura de flux de 0,5 mm 60/40 estany / plom.
• Una lupa és útil per detectar qualsevol pont de soldadura.
• Preneu-vos el temps, feu un lot a la vegada i inspeccioneu totes les articulacions abans de passar a la zona següent.
• Com sempre, mantingueu neta la punta del soldador.

Donat el color vermell dels LEDs, probablement necessitarà un valor de resistència diferent al verd i al blau. Vaig marcar les resistències limitadores de corrent a les PCB A, B i C. Ara és el moment de definir l'orientació final de les llesques en comparació a PCB per definir quina derivació del LED es relaciona amb la ubicació de la resistència que limita el corrent.

Un cop acabat, vaig netejar el tauler amb un netejador de PCB, el vaig rentar amb aigua i sabó i el vaig assecar bé.

Provant el vostre PCB acabat

Abans de posar-ho a un costat, hem de comprovar que tot funciona.

Vaig carregar el codi Arduino de Kevin (per a la mega hauràs de fer alguns canvis menors) i vaig desenvolupar un programa de prova senzill que encengués i apagés tots els LEDs contínuament.

Per provar:

• Vaig fer un cable de prova de LED agafant un LED de color únic, subjectant una resistència de 100 Ohm a un dels cables i després afegint un cable llarg a cadascun dels extrems oberts. Una mica de cinta elèctrica al voltant dels cables oberts per aturar qualsevol curtmetratge i marcar el fil positiu (ànode) del LED.
• Connecteu el processador (en el meu cas un mega Arduino) a la placa amb els 6 connectors
• Connecteu l'alimentació a la placa des de la font d'alimentació
• Connecteu el cable de prova de l’ànode a una font de 5v de la placa
• A continuació, poseu el cable del càtode del cable de prova del LED a cadascun dels connectors del càtode del cub de la PCB al seu torn.
• Tot el que està bé és que el LED del cable de prova s’ha d’encendre i apagar, si és així, passar al següent.
• Si no parpelleja, llavors trobareu errors. Primer comprovaria les juntes de soldadura per si hi ha juntes seques, fora d’això, us suggeriria que treballéssiu al seu torn dels registres de torns que comproven un component a la vegada.

Proveu els 192 càtodes i, a continuació, modifiqueu el codi per provar els controladors de capa d'ànode, canvieu el cable de prova LED i connecteu-lo a terra i proveu cadascun dels controladors de 8 capes.

Un cop hàgiu completat i provat el PCB, la diversió realment comença, ara per construir el cub.

Pas 6: Construir el cub

Preparació dels connectors de nivell ànode: una altra plantilla

Tenim un element més per fabricar abans de començar a soldar les llesques de 8x8 al PCB.

A mesura que anem afegint llesques, haurem d’afegir claus a l’exterior de cada llesca que uneix les llesques horitzontals.

Tenint en compte que hem connectat tots els LEDs amb bucles als cables d’emmarcament que no s’aturin ara.

Per construir les claus transversals d'ànode:

• Agafeu una altra longitud de la fusta que heu utilitzat per als carrils i traqueu una línia pel centre del carril.
• Feu 8 marques al llarg d’aquesta línia separades de 30 mm.
• Agafeu vuit de les broques de 0,8 mm i foradeu-les a la fusta, deixant la broca a la fusta amb la canya que sobresurt uns 10 mm de la superfície.
• Tallar una longitud de filferro d’emmarcament i redreçar-lo com abans.
• Emboliqueu un extrem del filferro al voltant de la primera broca formant un bucle i, a continuació, encreueu el filferro al voltant de cada broca posterior formant un filferro recte amb 8 bucles al llarg de la seva longitud.

Això requereix una mica de pràctica, però intenteu manipular el cable després de formar tots els bucles per aconseguir que el cable sigui el més dret possible. Premeu suaument el cable de les broques i, a continuació, intenteu redreçar-lo completament.

Per al cub final, necessitareu 16 llargs de filferro cadascun amb 8 bucles, però durant el procés de construcció és útil tenir un nombre de dos i tres llargs de bucle a la mà per suportar cada nova llesca amb el seu veí.

Finalment podem construir el cub

Haurem d’elevar el PCB de la superfície per alinear i baixar cada llesca al PCB. He utilitzat un parell de petites caixes de plàstic a banda i banda del PCB.

Recordant la vostra orientació de la llesca escollida abans en definir la ubicació de les resistències limitants de corrent, ara podeu baixar la primera llesca als forats de la placa PCB en un extrem. Us proposo que comenceu amb el forat més allunyat de vosaltres i que treballeu cap a vosaltres mateixos.

Aquí és on veiem l’avantatge de tallar els cables d’emmarcament del càtode en angle. Això us permetrà localitzar cadascun dels 24 cables del càtode individualment.

Per recolzar la llesca i definir la seva ubicació vertical, vaig utilitzar el rail de fusta que vam fer per fer els connectors d'ànode i el vaig col·locar al llarg del PCB sota el primer conjunt de LEDs. Amb un quadrat d’enginyers que s’utilitza per assegurar-se que la llesca sigui perpendicular al PCB i que s’anivelli de punta a punta, ara podeu soldar els cables d’emmarcament del càtode al PCB.

Podeu provar aquesta llesca ara, però he trobat que és millor posar les dues primeres llesques al PCB i utilitzar connectors curts d'ànode de 2 bucles en un parell de llocs al llarg de les dues llesques abans de fer la prova inicial per fer aquestes dues primeres llesques més estables. Després d'aquestes dues primeres proves, cada llesca al seu torn abans d'afegir la següent.

Provant les llesques

Els controladors d'ànode es troben al llarg d'un dels costats del PCB i hi ha orificis al PCB on finalment connectarem cada capa al seu controlador. De moment, els utilitzarem amb alguns cables de registre i 8 mini clips de cocodril per fixar-los a cada capa de cada llesca al seu torn.

Amb els càtodes soldats al PCB i els ànodes connectats als controladors amb els cables i els clips, podem provar la llesca modificant el codi que hem utilitzat per provar el PCB amb una nova animació.

• Escriviu una animació senzilla per il·luminar tots els LEDs de la llesca de cada color a la vegada (tot vermell, després verd, vermell i tot encès per al blanc). Podeu definir el número de segment com a variable per poder modificar-lo a mesura que proveu cada segment al seu torn.
• Connecteu el processador i l'alimentació a la PCB i engegueu-lo.
• Comproveu que tots els LED s’il·luminin de tots els colors.

L'únic defecte que he observat aquí es va deure a una unió seca en un dels cables verticals que emmarcaven el càtode.

Soldar i provar cada llesca al seu torn.

Gairebé hi eren. Hi ha dos elements més que hem d’afegir al cub ara que hem soldat i provat els 8 talls.

Connectors de capa d'ànode

Ara podem trencar els connectors d'ànode amb els 8 bucles que heu preparat anteriorment.

Enfileu-los a través de les llesques que uneixen la mateixa capa a cada llesca de les dues diapositives. Vaig traslladar la meva fins que estaven a uns 5 mm del cable de càtode LED més proper. Assegureu-vos que semblin rectes i anivellades abans de soldar tots els bucles i uniu cadascuna de les vuit capes d’ànode.

Connectors del controlador d'ànode

Traieu tots els cables utilitzats anteriorment per provar les llesques dels forats del controlador d'ànode a la PCB i assegureu-vos que els forats estiguin lliures de soldadura; la metxa de soldadura és el vostre amic aquí.

Cadascun dels vuit controladors d'ànode del PCB ha d'estar connectat a una capa individual del PCB. El controlador d'ànode més proper a les connexions d'alimentació del PCB s'hauria de connectar al nivell més baix i, després, tornaria a treballar de manera incremental cap a la part posterior del PCB i la vuitena capa.

Doblegueu un petit angle recte en un tros de filferro de redreçament i baixeu el costat llarg del fil a través del cub fins al forat del controlador de l’ànode de la PCB. Assegureu-vos que el cable estigui pla i pla, sense tocar cap altre cable del cub i, a continuació, soldeu-lo a la capa d'ànode del cub i al PCB

Complet per als 8 conductors d'ànode.

Pas 7: està complet

La construcció s'ha acabat, ja està.

Ara, amb tota la preparació, construcció, proves que heu fet, ara és senzill.

• Connecteu la font d'alimentació a la PCB
• Connecteu el processador a la PCB.
• Encès.
• Carregueu o activeu les animacions del vostre programari, pengeu-les al processador i deixeu-ho fer

Fer un cas

Voldreu protegir la vostra inversió després d’haver dedicat totes aquestes hores.

Vam fer un estoig amb algunes taules de roure i una petita làmina de capes i vam construir un dibuix a la part posterior on podríem accedir a la font d’alimentació i a Arduino, a més d’instal·lar un endoll USB a la part posterior de la caixa per facilitar l’accés a la reprogramació..

Després ho vam acabar amb una funda acrílica de acrylicdisplaycases.co.uk. Molt bé recomanable.

A vosaltres

Ara hi ha dues coses a les quals podeu convertir la vostra ment:

• Quin tipus de suport / caixa voleu dissenyar i construir per donar suport al PCB i allotjar la font d'alimentació i el processador: ho deixaré a la vostra imaginació.
• Entra al codi i comença a dissenyar i escriure les teves pròpies animacions. Kevin, Nick i SuperTech-IT han fet una gran feina aquí per iniciar-vos en el vostre camí.

Pas 8: Clip del producte final en acció

El meu agraïment a Kevin i SuperTech-IT per les animacions i algunes de les meves pròpies que he creat fins ara

Pas 9: Animació: serps

Una de les meves pròpies animacions per compartir amb el codi de Kevin Darrah

Truqueu al següent bucle buit

serps (200); // Iteracions

Pas 10: un cop heu entrat al solc

Ara el meu germà i jo n'hem construït un i estem treballant en un tercer:-)

ACTUALITZACIÓ: el tercer cub ja està completat i el posarem a la venda a eBay juntament amb dues plaques de PCB de recanvi (i instruccions).

Farem algunes revisions del PCB principalment per donar suport al desenvolupament del nostre proper projecte: un cub LED RGB de 16x16x16

Pas 11: última versió del meu codi mega Arduino

Adjunt trobareu aquí la darrera versió del meu codi.

Això es basa principalment en la solució desenvolupada per Kevin Darrah aquí, però ho he portat a l'Arduino Mega i l'he afegit a les animacions d'altres fonts o m'he desenvolupat jo mateix.

Els passadors de l'Arduino Mega són:

• Pestell - passador 44
• En blanc: pin 45
• Dades: pin 51
• Rellotge - pin 52