Home-theater-designers
Ja esat nodarbojies ar dažiem iesācēju Arduino projektiem, bet meklējat kaut ko mazliet pastāvīgu un pavisam citu lielisku līmeni, tad pazemīgais 4 x 4 x 4 LED kubs ir dabiska izvēle. Konstrukcija ir daudz vienkāršāka, nekā jūs varētu domāt, un, izmantojot multipleksēšanu, mēs varam kontrolēt visas gaismas diodes tieši no vienas Arduino Uno plates. Tā ir lieliska lodēšanas prakse, un sastāvdaļu kopējām izmaksām nevajadzētu pārsniegt aptuveni 40 USD.
Šodien es detalizēti aprakstīšu lietu konstrukcijas pusi un nodrošināšu kādu programmatūru, lai tajā darbotos, kas izskatās iespaidīgi un māca pamatus.
kāpēc mans diska lietojums ir tik liels?
Jums būs nepieciešams
- AnArduino. Piegādātais kods pieņem Arduino Uno, taču to var pielāgot arī lielākam modelim.
- 64 gaismas diodes - precīza izvēle ir jūsu ziņā, bet es izmantoju šīs spilgtās 3 mm zilās gaismas diodes ( 3.2v 30ma ) @ 2,64 £ par 50.
- 16 Rezistori atbilstošu vērtību jūsu gaismas diodēm. Iepriekš minētajiem gaismas diodēm 99 pensi nopirka 100 no tiem. Izmantot ledcalc.com - ievadiet barošanas spriegumu, gaismas diodes spriegumu (manā gadījumā 3.2.) un strāvu miliampos (3.2.), ievadiet 5v. Jūsu vēlamais rezistors tiks parādīts lodziņā ar apzīmējumu Tuvākais augstāk novērtētais rezistors , tad vienkārši meklējiet šo vērtību vietnē eBay.
- Daži amatniecības stieple lai nostiprinātu pamatstruktūru un dekorēšanai - es izmantoju 0,8 mm biezums.
- TO prototipēšanas dēlis dažu veidu, uz kuriem jūs varat pielodēt visus savus gabalus. Es izmantoju tādu, kuram nebija pilnu celiņu, jo man nav sliežu griezēja, bet izmantojiet to, kas jums ir piemērots. Tomēr Arduino prototipu veidošanas vairogs ir nedaudz par mazu, ja vien jūs patiešām nesaspiežat kopā savas gaismas diodes.
- Nejaušu komponentu vads - daži tīkla kabeļu pavedieni un daži prototipēšanas vadi no komplekta darbosies labi.
- Krokodila klipi vai palīdzīgas rokas ir noderīgas, lai turētu gabaliņus vietā.
- Lodāmurs un lodētava.
- Daži koka lūžņi.
- Urbis ar tāda paša izmēra bitu kā jūsu gaismas diodes.
Piezīme: šīs apmācības 3D rasējumi tika veikti dažu minūšu laikā, izmantojot TinkerCAD . Es sekoju esošai būvei, kas detalizēti aprakstīta lietotāja Instructablesforte1994, kuru, iespējams, vēlēsities arī izlasīt, pirms mēģināt to izdarīt.
Noteikti izlasiet visus šos norādījumus pirmais pirms mēģināt to izdarīt pats.
Šī dizaina princips
Pirms būvniecības uzsākšanas ir svarīgi iegūt pilnīgu pārskatu par to, kā šī lieta darbosies, lai jūs varētu improvizēt un identificēt kļūdas. Dažos LED klucīšos tiek izmantota viena izejas tapa katrai gaismas diodei - tomēr 4x4x4 kubā tas būtu vajadzīgs 64 tapas - kas mums noteikti nav Arduino Uno. Viens risinājums būtu izmantot maiņu reģistrus, taču tas ir nevajadzīgi sarežģīti.
Lai kontrolētu visas šīs gaismas diodes tikai 20 tapās, mēs izmantosim metodi, ko sauc par multipleksēšanu. Sadalot kubu 4 atsevišķos slāņos, mums ir vajadzīgas tikai 16 gaismas diodes vadības tapas - tādēļ, lai iedegtu konkrētu gaismas diodi, mums jāaktivizē gan slānis, gan vadības tapa, nodrošinot kopējo prasību 16+4 tapas. Katram slānim ir kopīgs katods - ķēdes negatīvā daļa - tāpēc visas negatīvās kājas ir savienotas kopā un savienotas ar vienu šī slāņa tapu.
Uz anoda (pozitīvs) pusē, katra gaismas diode tiks savienota ar atbilstošo gaismas diodi slānī virs un zem tā. Būtībā mums ir 16 pozitīvo kāju kolonnas un 4 negatīvo slāņu. Šeit ir daži savienojumu 3D attēli, lai palīdzētu jums saprast:
Būvniecība
Tā kā lodēšanai mēs neizmantosim pilnu metāla konstrukciju, mēs vēlamies, lai visas gaismas diodes kājas pārklājas aptuveni par ceturtdaļu un piešķir konstrukcijai stingrību. Salieciet gaismas diožu katodu - pusi ar plakanu iecirtumu galvā un īsāku kāju -, kā parādīts diagrammā. (Nav īsti svarīgi, vai jūs to saliekat pa kreisi vai pa labi, ja vien esat konsekvents un tas nekad nepieskaras anodam)
Šī projekta pirmā kritiskā daļa ir koka džiga izgatavošana. Kamēr jūs lodēsiet kājas, tas turēs gaismas diožu slāni, tāpēc tam jābūt precīzam un ne pārāk brīvam. Izmantojot tāda paša izmēra urbi kā jūsu gaismas diodēm, izmēriet un pēc tam urbiet 4x4 matricu vienādā attālumā caurumi. Paturiet prātā, ka vēlaties, lai apmēram ceturtdaļa kājas pārklājas ar kaimiņu, un izmantojiet faktisko lineālu. Pārbaudiet katru caurumu, lai pārliecinātos, ka gaismas diode var cieši pieguļot, bet ne tik cieši, lai to vairs nevarētu izvilkt, vai arī jums radīsies problēmas, mēģinot noņemt pilnībā pielodētu slāni.
Lodējiet 4 rindu LED katodus. Esiet piesardzīgs, lai neizdegtu gaismas diodes - jūs vēlaties labu karstu gludekli un būt iekšā un ārā. Lūk, manas pirmās četras rindas ir pabeigtas.
Tagad, lai nostiprinātu slāņa stingrību, nogrieziet un pielodējiet divus taisnus amatniecības stieples gabalus uz abiem galiem, pārliecinoties, ka tie savienojas ar katru rindu. Šis ir jūsu pirmais slānis. Pagaidām atstājiet visas liekās kājas malā.
Tagad būtu lielisks laiks testēšanai - vienkārši ielādējiet noklusējuma Arduino mirgošanas lietotni un, pievienojot rezistoru, ielieciet zemi pie slāņa rāmja un pēc tam piespiediet pozitīvo vadu pie katras gaismas diodes.
Cerams, ka tās visas iedegsies. Ja nē, pārliecinieties, vai kaut kur neesat palaidis garām lodēšanas savienojumu, un, ja nepieciešams, nomainiet gaismas diodi.
Noņemiet šo slāni no džiga un atkārtojiet procesu Vēl 3 reizes .
Neuztraucieties, ja jūsu lodēšana nav perfekta - kamēr tas neplīst un savienojums ir ciets, tas neietekmēs galaproduktu. Es atzīstu, mana lodēšana bija diezgan bezcerīga, džiga bija izslēgta, un tas viss atgādināja Pizas šķībo torni. Tomēr es lepojos ar gatavo kubu, un, kad iedegas gaismas diodes, jūs jebkurā gadījumā neskatīsities uz lodēšanas savienojumiem!
Pievienošanās slāņiem
Kad esat izveidojis 4 pabeigtus slāņus, jūs vēlaties apvienot visas vertikālās kājas kopā. Es atklāju, ka šī ir visgrūtākā būvniecības daļa, un, lai atvieglotu procesu, es no kartes izgriezu stāvvadītāju.
Tas noturēja slāņus atbilstošā augstumā, taču daudzas kājas joprojām nebija perfekti izlīdzinātas - šim nolūkam es izmantoju dažus krokodilu klipus, lai tos noturētu vietā.
1. muļķīgā kļūda, no kuras jāizvairās
Tikai pēc pilna slāņa pabeigšanas es sapratu, ka mans karšu stāvvads ir iestrēdzis vietā, tāpēc man tas bija jāizgriež! Nepieļaujiet to pašu kļūdu, ko es izdarīju - padariet stāvvadītāju garāku malā un pievienojiet kartes gabalus ārpus kuba, tāpēc, kad esat pabeidzis slāni, varat dekonstrēt stāvvadi un izvilkt karti.
2. muļķīga kļūda, no kuras jāizvairās
Acīmredzot nepludiniet vertikālo kāju pie katoda rāmja. Vertikālajām kājām jābūt savienotām tikai ar citām vertikālām kājām, un nekas cits.
Atkal pārbaudiet pēc katra slāņa pievienošanas. Pārbaudiet visus slāņus, faktiski pieskaroties tikai pozitīvajam vadam līdz augšējā slāņa galam, tādējādi nodrošinot, ka caur visiem slāņiem ir labs kontakts.
Kad visi 4 slāņi bija pielodēti kopā, es mazliet ķēros pie tīrīšanas - es atstāju vienu kāju no katra slāņa kā sava veida pakāpienu - tā vēlāk tiks nolikta pie dēļa. Tika nogriezti citi svešķermeņi no metāla rāmja un kājām. Acīmredzot, nesagrieziet nevienu no vertikālajām kājām - tās ir jāievieto mūsu prototipēšanas panelī.
Piestiprināšana pie valdes
Atcerieties, kad es teicu, ka katra slāņa piestiprināšana pie sevis bija grūtākā daļa? ES meloju. Mēģināt ievietot 16 LED kājas sīkos caurumos uz prototipa plāksnes ir patiesībā grūtāk. Vienkāršākais veids, ko es atradu, bija izlauzt cauri 4 vienlaicīgi, nostiprināt tos zemāk ar krokodilu saspraudēm, pēc tam pāriet uz nākamo 4. rindu. Izmantojiet marķiera pildspalvu, lai iepriekš atzīmētu atstarpes, ja tas palīdz.
Retrospektīvi, faktiski es vispirms būtu ievietojis rezistorus protoboardā. Kā tas ir, es vispirms lodēju visas kuba kājas dēlī, pēc tam mēģināju smalki iespiest rezistorus starp katru. Mācieties no manas kļūdas un vispirms novietojiet savus rezistorus.
Es mēģināju tos pakāpeniski izvietot, lai pēc tam varētu izmantot visu kuba pusi visiem galīgajiem savienojumiem ar Arduino. Šeit ir shēma, ar kuru es devos:
Četriem negatīvajiem slāņiem es nolaidu vienu vadu uz leju no katra slāņa, pēc tam vienkārši izvilku tos uz sāniem, piemēram:
Visbeidzot, es pievienoju dažus kontaktdakšas vadus, kurus pēc tam varētu ievietot attiecīgajās Arduino tapās. Izmantojiet garāko veidu, kāds jums ir. Piezīme. Es sliktas plānošanas dēļ vietām izjaucu pasūtījumu. Tomēr katra gaismas diodes rinda bija krāsu kodēta.
Tieši tā. Pabeigts!
Jūsu kuba programmēšana
Es zinu, ka jūs nevarat gaidīt, lai šo lietu iededzinātu, tāpēc pievienojiet 4 negatīvos slāņus Analogais I/O ostām A2 (apakšējais slānis) cauri A5 (augšējais slānis) (tie var darboties arī kā digitālie I/O) . Pēc tam pievienojiet 16 LED vadības tapas, sākot ar +1 galējā labajā pusē uz digitālā I / O osta 0 , ar +15 un +16 iedziļinoties analogā A0 un A1 . (Nelietojiet AREF un GND)
Lejupielādēt demonstrācijas modeļi un kods no apmācāma lietotāja forte1994 . Viņam ir arī a noderīgs tiešsaistes rīks lai izstrādātu baitu modeļus, lai pielāgotu savu secību. Šeit ir šī koda videoklips darbībā manā kubā (Es noregulēju ātrumu līdz 5, nevis noklusējuma 20) .
salīdzināt divus failus notepad ++
Protams, tas nav vienīgais veids, kā programmēt savu kubu, tāpēc ļaujiet man pavadīt dažas minūtes, mācot jums pašus modeļu veidošanas pamatus programmatiski , nevis atskaņot iepriekš iestatītus modeļus, kā to dara iepriekšējā demonstrācija.
Mēģinot programmēt kubu, ir jāzina dažas lietas:
- Lai adresētu vienu gaismas diodi, izmantojiet a lidmašīna (slāņa) numurs 0–3 un LED tapas numurs 0–15. Lai aktivizētu gaismas diodi, pagrieziet plakni uz LOW izeju (jo šī ir negatīvā kājiņa) un gaismas diodes tapas numuru HIGH (pozitīvā kāja).
- Pirms vienas gaismas diodes aktivizēšanas pārliecinieties, ka visas pārējās plaknes ir izslēgtas - tas nozīmē, ka tās jāiestata uz HIGH output. Ja tas netiks izdarīts, iedegsies gaismas diožu kolonna, nevis viena gaismas diode.
Paturot to prātā, esmu izveidojis divas ļoti vienkāršas programmatiskas secības, kuras varat pārbaudīt - lejupielādējiet kodu no šejienes. Pirmais vienkārši iededz katru gaismas diodi pa vienam, secīgi. Šim nolūkam mēs izmantojam divus cilpas, atkārtojot katru slāni un katru vadības tapu.
Otrā ir nejauša cilpa (lai to pārbaudītu, jums vispirms būs jākomentē un jāiespējo galvenā cilpa). Tas vienkārši izvēlas nejaušu slāni un nejaušu vadības tapu, ieslēdzot un izslēdzot tos.
Kopsavilkums
Nebaidieties no šīs konstrukcijas - man nopietni trūkst lodēšanas prasmju, un man tas izdevās (ES domāju?) . Kopējais būvniecības laiks bija apmēram stunda dienā nedēļā. Nākamreiz es mēģināšu iemācīt jums vērienīgāku programmēšanu kubam, tāpēc es ceru, ka jūs pievienosities man, lai šonedēļ izveidotu savu kubu un nākamnedēļ ielādētu jaunu kodu - un, ja jūs to darāt pats satriecošas lietotnes vai sekvences, lūdzu, augšupielādējiet tās Pastebin un informējiet mūs komentāros!
Kopīgot Kopīgot Čivināt E -pasts 3 veidi, kā pārbaudīt, vai e -pasts ir īsts vai viltotsJa esat saņēmis e -pastu, kas izskatās mazliet apšaubāms, vienmēr vislabāk ir pārbaudīt tā autentiskumu. Šeit ir trīs veidi, kā noteikt, vai e -pasts ir īsts.
Lasīt Tālāk Saistītās tēmas- DIY
- Arduino
Džeimsam ir mākslīgā intelekta bakalaura grāds, un viņam ir CompTIA A+ un Network+ sertifikāts. Kad viņš nav aizņemts kā aparatūras pārskatu redaktors, viņam patīk LEGO, VR un galda spēles. Pirms pievienošanās MakeUseOf viņš bija gaismas tehniķis, angļu valodas skolotājs un datu centra inženieris.
Vairāk no Džeimsa BrūsaAbonējiet mūsu biļetenu
Pievienojieties mūsu informatīvajam izdevumam, lai iegūtu tehniskus padomus, pārskatus, bezmaksas e -grāmatas un ekskluzīvus piedāvājumus!
Noklikšķiniet šeit, lai abonētu