Cub LED Charlieplex 3D de llums d'arbres de Nadal: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

El temps de Nadal és un bon moment per obtenir un gran nombre de LEDs molt barats. Aquest instructiu utilitza 80 LED d'una cadena de llum LED d'arbre de Nadal per fer el venerable cub LED 3D. En aquest cas, un cub de 5x4x4. Els altres components són un regulador de voltatge de 7805 5V, un condensador de desacoblament 2x100nF, 16 resistències, un receptor IR i un sol microcontrolador PIC 16F88. Molts altres projectes de cubs de LED utilitzen tot tipus de xips de registre de desplaçaments, etc. per dur a terme la direcció de la matriu de LED. Per estalviar esforços de components i cablejats, fa ús de la tècnica d’adreça de charlieplexing descrita anteriorment a instructables: https://www.instructables. com / id / Charlieplexing-LEDs - The-theory / andhttps://www.instructables.com/id/How-to-drive-a-lot-of-LEDs-from-a-few-microcontrol/precedents projets using això són: https://www.instructables.com/id/Microdot---wrist-watch-LED-pattern-timepiece/andhttps://www.instructables.com/id/Minidot-2---The-holoclock / Recomanaria llegir almenys els dos primers abans de continuar llegint aquesta instrucció.

Pas 1: Retireu els LED d'una cadena

Això és força avorrit. Aconsegueix una cadena de llums de Nadal. Preferiblement els que tinguin una lent còncava, és a dir, semblen que algú hagi enfonsat la part superior del LED.

Retireu i dessoldeu tots els leds de la corda.

Pas 2: Creeu el cub

Ara construeix el cub.

Com que utilitzem charlieplexing, podem fer algunes dreceres per a la fabricació mitjana de cubs LED. En particular, podem utilitzar un munt de seccions que tenen totes la mateixa connexió. La imatge principal següent mostra una secció. Només és filferro de coure estanyat soldat junt. Cada secció es converteix en una línia de la matriu charlieplex ….. heu llegit els articles esmentats a la introducció, no? Vaig soldar el cable en una quadrícula de 5x4 i vaig deixar algunes etiquetes a la part inferior. Aquests s’utilitzen per encabir-los en algun tauler de llistons (també conegut com veroboard) i ofereixen una certa estabilitat mecànica i permeten un fàcil espaiatament uniforme de la quadrícula. Tingueu en compte que si tornés a fer-ho, faria servir una malla de gàbia per a mascotes prefabricada, per exemple, per a conills o altres animals petits en lloc de soldar un munt de cables junts. Les altres imatges d'aquesta secció mostren els LED individuals soldats a cada secció. Una pota de les soldadures LED a la secció mecànica i l'altra es doblega a 90 graus per soldar-les a les peces transversals.

Pas 3: fer que tot sigui Charlieplex

El nou cablejat arriba a una matriu charliplex.

La primera imatge següent mostra una secció (línies gruixudes) amb LED connectats. Cada fila té LED connectats a la malla amb la mateixa polaritat. La següent fila s’adjunta amb la polaritat contrària. Cada fila alternativa està connectada entre si. Això forma una altra línia charlieplex. Per tant, per a l'esquema següent, si volgués il·luminar el LED de la part superior dreta de la cantonada, posaria un senyal + ve a la línia C1 i un senyal -ve a la línia C11. El LED més alt de la següent malla tornaria a tenir un senyal + ve a la línia C1 i un senyal -ve a la línia C12, etc. Com que tinc 5 files a cada malla, he connectat la fila inferior alternativament, tal com es mostra. Una malla 6x4 o qualsevol altra malla parellada simplement repetiria l’esquema de connexió superior. La segona imatge és un esquema 3D aproximat … que espero mostri les connexions amb una mica més de claredat. La imatge final mostra una quadrícula parcialment completada.

Pas 4: el vídeo i les darreres paraules

Ara tenim 80 LED connectats a un cub de 5x4x4. Consta de 14 línies charlieplex. Aquells de vosaltres que realment llegeixin els articles referenciats a la introducció notaran que es tracta d’una matriu charlieplex escassa. Amb 14 línies, podia connectar teòricament 13x14 = 182 LED … tot i que el cablejat hauria estat més complex. La part restant del circuit era simplement les resistències de limitació de corrent de línia charlieplex, una PSU molt senzilla (regulador 7805) i un PIC amb un receptor IR connectat. Quan acabi la temporada de ximples, espero que llanci el programa PIC, però bàsicament envia senyals PWM aleatoris per les línies, un comandament a distància IR pot controlar la velocitat i la distribució dels patrons PWM. No m'adreço a cada LED individual un per un, canviant les línies de tres estats segons sigui necessari. Tot i que els senyals PWM aleatoris semblen funcionar molt bé amb les xarxes charlieplex … Massa a prop de Nadal per acabar aquesta part de la configuració. Una cosa que cal observar si no tristateu correctament les línies quan conduïu una xarxa de charlieplex, és que un LED s’encendrà amb força i que uns altres s’encendran poc. És una mica imprevisible, però, per als patrons aleatoris, això no és un problema, ja que un element aleatori és el que voleu. El proper article serà un esquema de conducció charlieplex adequat on es poden il·luminar LEDs individuals i fer patrons més interessants. Espero fer una mena de joc 3D de la unitat de vida, i potser tornar a fer la graella amb seccions més boniques, més grans i més netes, fetes de malla de gàbies per a mascotes. Només em va sorprendre lleugerament la manera com va resultar soldar a mà la graella. De moment, aquí teniu un bonic vídeo (advertència de 9 Mb) ….. Ho sento, no vaig tenir temps de canviar-lo a YouTube. Esperem que aquest breu article mostri com fer l’ús del mètode charlieplexing de conducció de LEDs i que farà servir les velles llums de corda de Nadal LED.