Auf youtube stößt man oft auf interessante Projekte. Einer davon ist der LED-Würfel. Das Schöne an diesem Gerät ist, dass es ein echtes 3D-Bild anzeigt. Sie können beliebige animierte 3D-Formen zeichnen. Aber innerhalb der ausgewählten Würfelauflösung.

Als Grundlage diente ein Artikel von einem radiocat (wer will kann googeln). Die Größe des Würfels 5x5x5 wurde nicht zufällig gewählt. Zum Zusammenbauen dieses Würfels benötigen Sie 5 * 5 * 5 = 125 LEDs. Vergleichen wir mit einer anderen beliebten Option 8 * 8 * 8 = 512, d.h. die Anzahl der LEDs vervierfacht sich. Daher scheint mir 5x5x5 optimal zu sein.

Ich hatte keine Zeit, LEDs zu bestellen, also kaufte ich sie im Einzelhandel. Leider waren nur grün transparent 5mm verfügbar, so dass das Endergebnis stark beschädigt wurde. Mattblau sieht beeindruckender aus, aber leider. Es empfiehlt sich, gefrostete LEDs zu nehmen, da die transparenten die benachbarten LEDs zum Leuchten bringen und der Effekt entsteht, dass die ausgeschaltete LED leuchtet.

Ich habe direkt aus dem Würfel selbst angefangen. Ich habe eine 100x100 Matrix gezeichnet. Der Abstand zwischen den Kreisen beträgt 20 mm. Durchmesser 5mm. Ich habe es auf Papier ausgedruckt und auf ein Stück Holz geklebt.

Gebohrte Löcher. Wir biegen schlau die Kathode (-) der LED. Wir biegen die Anode um 90 Grad.

Wir lassen die Kathode nach oben ragen und löten die Anode an die benachbarte LED. Es stellt sich eine "Etage" von LEDs mit einem gemeinsamen "+" heraus.

Zur Verstärkung der Struktur habe ich auch links einen Leiter angelötet. Der erste Stock ist fertig. Wir machen 4 weitere Etagen auf die gleiche Weise.

Alle Böden zusammenbauen. Dazu löten wir die vorherigen Etagen an die nächsten.

Für die Basis habe ich folienkaschiertes Fiberglas mit einer Größe von 100x100 verwendet. Ich ätzte Stellen zum Löten von LEDs. Das Ergebnis ist folgende Konstruktion:

Nicht ganz gerade, aber alles lässt sich leicht falten. Jetzt direkt zum Diagramm. Zum Zusammenbauen benötigen Sie:

1. 25 Widerstände 150-220 Ohm,
2. 125 LEDs,
3. 5 Kondensatoren 0,1 mkF (auf der Stromversorgung der Trigger installiert),
4. 2 Kondensatoren 22pF,
5. Atmega16,
6. Quarz 12-16MHz,
7. 5 Widerstände 2,2kOhm,
8. 5 Auslöser 74HC574,
9. 5 Transistoren BC558.
10. 1 Kondensator 100μF ( zur Ernährung ist Pflicht !!! sonst funktioniert das Schema nicht)

Einerseits ist hier alles einfach, aber Sie müssen sich nicht verwirren. Im Gegensatz zu früheren Projekten verwendet es Atmega16 (Atmega16A-16PU). Ich habe eine Betriebsfrequenz von 12MHz verwendet, bei 16MHz schalten die LEDs etwas schneller. Außerdem werden hier Trigger verwendet. Um zu verstehen, warum, müssen Sie sich mit der Logik der Schaltung vertraut machen.

Alle Triggereingänge sind parallel geschaltet. Nehmen wir an, wir müssen die erste LED im 2. Stock (D2.1) einschalten und nicht die LEDs im 1,3,4,5-Stock (D1.1, D3.1, D4.1, D5. 1). Wir geben auf PORTC.0 = 0 aus, da in diesem Fall genau 0 die LED einschaltet. Am Eingang des Flip-Flops erscheint 0, aber am Ausgang ändert sich sein Zustand nicht. Um den Zustand zu ändern, müssen Sie einen Impuls an den CLK-Eingang senden, d.h. Ausgang nacheinander, auf dem PA1-Bein, logische Null und logische Eins. Jetzt sind alle Kathoden DA1.1-DA5.1 mit Masse verbunden, um genau D2.1 zu beleuchten, müssen Sie nur noch die 2. Etage einschalten, d.h. Transistor Q2 öffnen, logische Null auf PD6 bringen.

Ich habe versucht, meine Effekte zu schreiben, es stellte sich heraus, aber irgendwie fiel mir nichts ein, was nicht in der fertigen Firmware war. Daher nahm der letzte die fertige Firmware, für den 5x5x5-Würfel gab es mehrere Möglichkeiten im Internet. Es dauerte 3 Tage reine Montagezeit. Ein gutes handgemachtes Geschenk.

Schließlich sieht das Video des resultierenden Würfels im Dunkeln besonders beeindruckend aus.

14. Januar 2016 um 13:42 Uhr

LED-Würfel 8x8x8, interessant und schön

• Schaltung

Einführung

Diese Idee kam mir spontan in den Sinn, bis zum Herbst dieses Jahres konnte ich nicht einmal ahnen, dass die Menschen etwas Ähnliches im Leben machen. Tatsächlich erzählte der Lehrer für Schaltkreise, dass es solche "Würfel" gibt und schlug vor, dieses Thema als Hausarbeit zu nehmen.

Mit Blick auf die Zukunft möchte ich sagen, dass der Arbeitsumfang nicht als kolossal betrachtet werden muss. Im Gegenteil, ich musste einiges tun, aber diejenigen, die denken: "Ha, das mache ich in ein paar Tagen" - machen sich auf das Gegenteil gefasst. Und der Prozess selbst ist bei der Arbeit nicht schlimmer als das Schreiben von Programmcode ...

Als ich mir kleine Werke ansah, 3x3x3 und 4x4x4 und 5x5x5, wurde mir langsam klar, dass je mehr desto besser.

Meilenstein Nr. 1:

Wenn Sie noch nie mit einem Lötkolben gearbeitet haben, stellen Sie zunächst fest, dass Sie alle LED-Beine löten müssen, dies sind 2 * 512, nicht so wenig. Üben Sie also an einigen Katzen.

Das Internet ist voll von Anleitungen zu diesem Thema. Aber von Anfang bis Ende habe ich gesehen, dass es nur auf instructables.com scheint, und ich sage gleich, irgendwie gibt es in Bezug auf alles zu viele Details. Ich persönlich habe zweimal weniger Komponenten verwendet. Die Ausstattung fiel natürlich einfacher aus. Als Ergebnis für unsere kleines Spielzeug wir brauchen:

512 LEDs ($ 6 - Aliexp)
- 5 spezielle Mikroschaltungen für STP16CPS05MTR LEDs ($ 9 - Aliexp)
solche teile sind natürlich lukrativer in der serienaufnahme
- 8 BD136 pnp-Transistoren (inländische Pendants sind auch geeignet)
- 5 1kΩ Widerstände (Betriebsleistung 2 W)
- 5 10μF Kondensatoren (Betriebsspannung 35-50 V)
- Anschlussdrähte (ca. 10 m kamen heraus, unter Berücksichtigung der Fehler), Löten und alle, die hoch sind

Zeit, mit der Erstellung des Layouts zu beginnen

Wir nehmen einen Bohrer, ein Lineal, machen ein 8x8-Gitter (Hauptsache nicht 8x9, wie ich es getan habe) auf irgendetwas, sei es Schaumstoff, ein Holzbrett oder etwas anderes. Und bohren Sie vorsichtig Löcher für die LEDs.

Meilenstein #2:

Das Stichwort lautet „ordentlich“, ein paar Millimeter nach links oder rechts, und schon hat man am Ende einen geschwungenen Würfel.

Nachdem dieser Schritt abgeschlossen ist, setzen wir die LEDs in die Zellen ein und beachten dabei folgende Regel:

A) Alle Anoden sollten sich links und die Kathoden rechts befinden. Oder umgekehrt. Wie Sie es vorziehen.
b) Die allererste Reihe oben sollte die LEDs schräg enthalten:

Nach diesem Prinzip verbinden wir die Kathoden (-). Wo es mit einer gestrichelten Linie markiert ist, befestigen Sie eine Art Draht, damit die Schicht auf beiden Seiten fest gehalten wird.

Wenn Sie diese zarte Zwischenschicht halten, kann es Ihnen so vorkommen, als würde sie auseinanderfallen, aber wenn Sie beginnen, die Schichten zu befestigen, kann diese Struktur sicher auf den Boden geworfen werden, und höchstwahrscheinlich wird nichts auseinanderfallen.

Das Ergebnis der ersten Schicht

Bevor Sie mit dem Löten der zweiten Schicht beginnen, müssen Sie alle Anoden wie folgt nehmen und biegen:

Mehrere Schichten verbinden

Meilenstein Nr. 3:

Anfänger verwenden bitte eine spezielle Lötpaste (Flussmittel), wenn Sie mit Drähten zu tun haben, damit Sie sich viele Nerven sparen (nicht wie ich beim ersten Mal).

Wenn du ein bisschen müde bist

Nachdem wir also 64 Drähte an die Anoden gelötet haben, die wir "unten" haben, können wir mit der elektronischen Schaltung selbst fortfahren.

Wir sehen, dass die Ausgänge unserer Mikroschaltungen auf beiden Seiten zu den gemeinsamen Anoden der Würfelspalten gehen, und im fünften multiplexen wir die Schichtsteuerung durch Transistoren. Es scheint, dass alles nicht kompliziert ist: Ein Signal wird an bestimmte Spalten und Schichten gesendet, und wir erhalten ein Paar leuchtender LEDs.

Tatsächlich funktioniert es so:

Es gibt 3 Eingänge: Takt, Daten und Latch. Wenn 8 Bits abgelaufen sind, geht das Latch und die Daten werden in das Register gestellt. Denn unsere Mikroschaltungen werden auf Schieberegistern hergestellt. Um unseren Würfel 1 Mal mit verschiedenen Informationsbits zu rendern, müssen wir 1 Byte schreiben (8 Bit mit den Nummern der Schichten, an die die Spannung angelegt wird), dann wird es geben leere Daten, da Für den fünften Chip sind unsere linken Pins mit nichts verbunden. Als nächstes schreiben wir 1 Byte für jede der acht Spalten. Das entsprechende Bit bestimmt, welche Spalte beleuchtet werden soll, und wo diese die aktivierte Schicht schneidet, sollte die LED an ihrem Schnittpunkt Spannung erhalten.

Unten ist ein Diagramm aus dem Datenblatt des Entwicklers für allgemeine Informationen:

Wie schreiben wir 1 Byte Daten:

Void CUBE :: send_data (char byte_to_send) (for (int i = 0; i< 8; i++){ if(byte_to_send & 0x01<Ich habe Arduino UNO verwendet (ich habe es verwendet), aber jedes Modell ist hier geeignet. Sowohl Nano als auch Mini, da nur 3 digitale Eingänge und vcc + gnd verwendet werden.

Achten Sie besonders auf das zusätzliche Netzteil (ich habe einen 12V 2A Adapter verwendet), für die Anzeige aller Schichten scheint der Strom genau so stark zu sein und wird benötigt.

Der gesamte Quellcode als Skizze für Arduino wird sein

Wie funktioniert eine dekorative LED-Skulptur? Kannst du es selbst zusammenbauen? Wie viele LEDs benötigen Sie und was benötigen Sie darüber hinaus? Die Antwort auf all diese Fragen finden Sie in diesem Artikel.

Led Cube - was Sie zum Selbstaufbau brauchen

Wenn Sie hausgemachte Produkte mögen, z. B. in elektronischen Schaltungen herumstöbern, versuchen Sie, einen LED-Würfel mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen. Zuerst müssen Sie sich für die Größe entscheiden. Nachdem Sie das Prinzip des Geräts verstanden haben, können Sie die Schaltung mit dem Ziel aufrüsten, die Anzahl der LEDs oder mit weniger LEDs zu erhöhen.

LED-Würfel mit Kanten für 8 Dioden

Sehen wir uns am Beispiel eines Würfels mit einer Seite von 8 LEDs an, wie das funktioniert. Ein solcher Würfel kann für Anfänger einschüchternd wirken, aber wenn Sie beim Studieren der Materialien vorsichtig sind, können Sie ihn leicht meistern.

Um den LED-Würfel 8x8x8 zu montieren, benötigen Sie:

• 512 LEDs (zB 5mm);
• Schieberegister STP16CPS05MTR - 5 Stück;
• Mikrocontroller zur Steuerung, siehe Arduino Uno oder ein anderes Board;
• Computer für die Systemprogrammierung;

So funktioniert die Schaltung

Kleine LEDs wie 5 mm ziehen einen vernachlässigbaren Strom - 20 mA, aber Sie werden ziemlich viele davon beleuchten. Ein 12V und 2A Netzteil ist dafür perfekt.

Sie werden nicht alle 512 LEDs einzeln anschließen können, da Sie wahrscheinlich keinen Mikrocontroller (MC) mit so vielen Pins finden werden. Am häufigsten gibt es Modelle in Koffern mit einer Anzahl von Beinen von 8 bis 64. Natürlich finden Sie Optionen mit einer großen Anzahl von Beinen.

Wie schließt man so viele LEDs an? Elementar! Ein Schieberegister ist eine Mikroschaltung, die Informationen von parallel in seriell und umgekehrt - von seriell in parallel - umwandeln kann. Durch die Konvertierung der seriellen in die parallele Form erhalten Sie je nach Bitbreite des Registers 8 oder mehr von einem Signalschenkel.

Unten ist ein Diagramm, das die Funktionsweise des Schieberegisters veranschaulicht.

Wenn Sie einen Bitwert an den seriellen Eingang Data anlegen, nämlich Null oder Eins, wird dieser an der Flanke des Taktsignals Clock an den parallelen Ausgang Nummer 0 übertragen, vergessen Sie nicht, dass in der Digitalelektronik die Nummerierung bei Null beginnt).

Wenn im ersten Moment eine Eins war und Sie dann während drei Taktimpulsen am Eingang ein Nullpotential setzen, erhalten Sie als Ergebnis einen solchen Zustand der Eingänge "0001". Sie können dies im Diagramm auf den Zeilen Q0-Q3 sehen - dies sind vier parallele Ausgangsbits.

Wie wendet man dieses Wissen beim Bau eines LED-Würfels an? Tatsache ist, dass Sie ein nicht ganz gewöhnliches Schieberegister verwenden können, sondern einen spezialisierten Treiber für LED-Bildschirme - STP16CPS05MTR. Es funktioniert auf die gleiche Weise.

Wie schließe ich LEDs an?

Natürlich löst die Verwendung des Treibers die Probleme, die mit dem Anschluss einer großen Anzahl von LEDs verbunden sind, nicht vollständig. Um 512 LEDs anzuschließen, benötigen Sie 32 solcher Treiber und noch mehr Steuerpins vom Mikrocontroller.

Daher gehen wir den anderen Weg und kombinieren die LEDs in Zeilen und Spalten, so erhalten wir eine zweidimensionale Matrix. Der Eiswürfel nimmt alle drei Achsen ein. Nachdem wir die Idee zum Kombinieren eines 8x8x8 LED-Würfels, in dem die LEDs zu Gruppen zusammengefasst sind, abgeschlossen haben, können wir zu folgendem Ergebnis kommen:

Kombinieren Sie LED-Schichten (Böden) zu Stromkreisen mit einer gemeinsamen Anode (Kathode) und Spalten zu Stromkreisen mit einer gemeinsamen Kathode (oder Anode, wenn Kathoden auf den Böden kombiniert wurden).

Um eine solche Struktur zu steuern, benötigt man 8 x 8 = 16 Steuerpins pro Lautsprecher und einen für jedes Stockwerk, insgesamt sind es auch 8 Stockwerke, insgesamt benötigt man 24 Steuerkanäle.

Ein Signal von drei Beinen des Mikrocontrollers wird an den Eingangsblock gesendet.

Um die erforderliche LED, die sich beispielsweise im ersten Stock befindet, in der ersten Reihe, in der dritten in Folge zu leuchten, müssen Sie in Spalte 3 ein Minus und in Stockwerk 1 ein Plus eintragen. Dies gilt, wenn Sie Böden montiert haben mit einer gemeinsamen Anode und Säulen mit einer Kathode. Im Gegenteil, die Steuerspannungen müssen entsprechend invertiert werden.

Um Ihnen das Löten eines LED-Würfels zu erleichtern, benötigen Sie:

Damit der LED-Würfel richtig funktioniert, müssen Sie ihn in Schichten mit einer gemeinsamen Kathode und den Säulen mit einer Anode zusammenbauen. Verbinden Sie mit den Arduino-Pins, was im Diagramm als Eingang in der folgenden Reihenfolge angegeben ist:

Arduino-Pin #	Kettenname
2	LE
3	SDI
5	CLK

Was ist, wenn ich diese Fähigkeiten nicht habe?

Wenn Sie sich in Ihren Stärken und Kenntnissen der Elektronik nicht sicher sind, aber eine solche Dekoration für Ihren Schreibtisch wünschen, können Sie einen vorgefertigten Würfel kaufen. Für diejenigen, die einfache elektronische Bastelarbeiten machen möchten, gibt es hervorragende Möglichkeiten mit 4x4x4 Kanten.

Würfel mit einer Flächengröße von 4 Dioden

Fertige Bausätze für den Zusammenbau können in Geschäften mit Radioteilen sowie in großer Auswahl bei aliexpress erworben werden.

Die Montage eines solchen Würfels wird bei einem unerfahrenen Funkamateur Lötfähigkeiten, Genauigkeit, Korrektheit und Qualität der Verbindungen entwickeln. Kenntnisse im Umgang mit Mikrocontrollern werden für weitere Projekte von Nutzen sein und mit Hilfe von Arduino lernen Sie die Programmierung einfacher Spielzeuge sowie Automatisierungstools für Alltag und Produktion.

Leider gibt es aufgrund der Besonderheiten der Arduino-Sketch-Programmiersprache einige Einschränkungen in Bezug auf die Leistung, aber glauben Sie mir, dass, wenn Sie die Obergrenze der Fähigkeiten dieser Plattform erreichen, die Arbeit mit "sauberen" MCUs höchstwahrscheinlich nicht gemeistert wird Ihnen erhebliche Schwierigkeiten bereiten.

Würfel? Dies ist ein Würfel, in dessen Volumen sich LEDs befinden. Und jede LED (kann eingefärbt werden) wird separat angesteuert. Mit dem LED-Cube lassen sich verschiedene Lichtshows und Animationen erstellen. Der LED-Würfel kann verschiedene bereits einprogrammierte Lichtanimationen anzeigen. Die komplizierten 3D-LED-Würfel-Layouts können sogar verschiedene volumetrische Wörter und Buchstaben anzeigen. Vereinfacht gesagt ist ein LED-Würfel im Wesentlichen ein dreidimensionaler Monitor, nur mit geringer Auflösung, mit dem Sie räumliche Strukturen und Grafiken darstellen können. Natürlich ist diese Lösung nicht zum Anschauen von Videos geeignet, kann aber gut zum Dekorieren von Shows und Präsentationen, für Unterhaltung und Ausstellungen, Werbung und Design verwendet werden. Ich glaube, viele wollten einen solchen LED-Würfel zusammenbauen, aber nicht jeder hatte die Möglichkeit, einen Mikrocontroller zu kaufen, und natürlich kann nicht jeder programmieren. Daher hier eine ganz einfache schematische Alternative:

Die vorgeschlagene Version des LED-Würfels erfordert keine Programmierung, die Schaltung ist einfach und alle Details sind zugänglich. Und der Mikroschaltkreis CD4020 bietet eine Vielzahl von Kompositionen, die fast so gut sind wie programmierbare Würfel. Hier ist eine Liste der im Cube verwendeten Teile mit einer Beschreibung:

1) KR1006VI1 (NE555)

Die Mikroschaltung umfasst etwa 20 Transistoren, 15 Widerstände, 2 Dioden. Der Ausgangsstrom beträgt 200 mA, die Stromaufnahme beträgt ca. 3 mA mehr. Versorgungsspannung von 4,5 bis 18 Volt. Die Genauigkeit des Timers hängt nicht von Änderungen der Versorgungsspannung ab und beträgt nicht mehr als 1% des berechneten Wertes.

2) K561IE16 (CD4020, MC14020)

Es ist ein 14-Bit-Binärteilerzähler.

3) LEDs - je nach Geschmack 27 Stück;
4) 33K Widerstand;
5) 10μF Kondensator;
6) Einrastender Mikroschalter (optional);
7) Krone 9B;
8) Platten für Mikroschaltungen (optional).

Wir zeichnen also eine Leiterplatte des LED-Würfels auf Glasfaser und tauchen sie in Eisenchlorid.

In der Zwischenzeit ist unsere Platine geätzt, kommen wir zum schwierigsten Teil - dem LED-Würfel selbst. Bohren wir Löcher in Sperrholz oder dicken Karton für LEDs und setzen sie dort ein. Nun biegen wir alle Kathoden (Minuspunkte) im Uhrzeigersinn und verlöten sie. Wir löten die Drähte selbst an die mittlere LED.

Die restlichen Böden des LED-Würfels machen wir auf die gleiche Weise.

Jetzt müssen wir sie zusammenlöten. Nur diesmal verlöten wir die Anoden der LEDs (Pluspunkte).

Wir löten den letzten dritten Stock. Bereit!!)))

Wir nehmen unser bereits geätztes Brett und bohren Löcher. Zuerst löten wir die Jumper auf die Leiterplatte und dann die Details.

Und zum Schluss der letzte Schliff - wir löten den Würfel.

Jetzt schließen wir 9V an und warten auf das Ergebnis. URA - funktioniert:

Wenn Sie jedoch die Stromversorgung des 12-V-Kreises erhöhen, kann der CD4020-Mikrokreis durchbrennen. Deshalb habe ich die Krone 9B gesetzt. Das hat seine Vorteile: Der Würfel kann mitgenommen werden, er benötigt keine Steckdose und die Mikroschaltung brennt nicht durch. Es gibt jedoch auch Nachteile - Sie müssen die Batterie regelmäßig wechseln. Für meinen LED-Würfel habe ich einen Karton gemacht. Und das ist bei mir gelandet:

Material und Fotos wurden von [) eNiS zur Verfügung gestellt.

Diskutieren Sie den Artikel LED CUBE

Ich präsentiere ein 3D-LED-Cube-Projekt mit einer 4x4x4-Matrix.

64 LEDs bilden einen 4x4x4 Würfel, der von einem Atmel Atmega16 Mikrocontroller gesteuert wird. Jeder hat seine eigene virtuelle Adresse und kann individuell vom Mikrocontroller gesteuert werden, wodurch Sie erstaunliche Effekte erzielen können.

Sehen Sie sich das Video des Würfels unten an:

Also, fangen wir an...

Schritt 1. Was brauchen wir?

Das erste ist die Geduld, alle 64 LEDs zusammenzulöten;)

Liste der Radioteile:
Steckbrett (gut oder geätzte Leiterplatte)
Mikrocontroller Atmel AVR Atmega16
Atmega16-Programmierer
64 LEDs
2 Status-LEDs. Ich habe Rot und Grün verwendet. (Optional)
Mikroschaltung Max232 rs-232 oder ähnlich
16x Widerstände für LEDs. (100-400 Ohm)
2x 470 Ohm Widerstände für Status LEDs
1x 10k Ohm Widerstand
4x 2,2kΩ Widerstand
4x NPN-Transistor BC338 (transistorisierte Analoga von KT645, KT646, KT660B) oder andere Stromfestigkeit bis 250 mA
1x 10uF Kondensator
1x 1000uF Kondensator
6x 0,1uF Keramikkondensator
2x 22pF Keramikkondensator
1x Quarz 14,7456 MHz
2x Knöpfe
Stromschalter
12V Stromanschluss
5V Stromanschluss

Schritt 2. Multiplexen

Wie steuert man 64 LEDs an, wenn nicht so viele Steuerpins vorhanden sind? Multiplexen!

Das Anbringen eines Steuerstifts an der Anode jeder LED wäre unpraktisch und sieht nicht sehr schön aus. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu umgehen, besteht darin, den Würfel in 4 Schichten mit jeweils 4x4 = 16 LEDs zu unterteilen.

LEDs in vertikalen Säulen haben eine gemeinsame Anode (+)
LEDs in horizontalen Ebenen haben eine gemeinsame Kathode (-)

Wenn Sie nun die LED in der oberen linken Ecke hinter (0,0,3) leuchten möchten, müssen Sie GND (-) auf die oberste Ebene und Vcc (+) auf die Spalte in der linken Ecke des Würfels anwenden .

Wenn Sie eine LED oder die gesamte Ebene beleuchten müssen, funktioniert dies hervorragend ...

Möchte man allerdings die rechte untere Ecke von vorne beleuchten (3,3,0), kommt es zu Problemen. Als ich GND auf die untere Ebene und Vcc auf den vorderen linken Lautsprecher angewendet habe, leuchtete ich auch die obere rechte LED auf der Vorderseite (3,3,3) und die untere linke LED auf der Rückseite (0,0,0). Ohne die Verwendung von 64 einzelnen LED-Steuerleitungen scheint dieses Problem nicht zu lösen.

Sie können jedoch nur eine Schicht gleichzeitig belichten und dies sehr schnell, damit das Auge keine Zeit hat, den Zeitpunkt des Wechsels zwischen den Schichten zu erkennen. Dieser Effekt heißt

Jede Ebene ist ein Bild von 4x4 = 16 Punkten (LEDs) und wenn wir schnell die Ebenen wechseln, erhalten wir einen 4x4x4 3D-Würfel!

Schritt 3. Erstellen einer Vorlage für den Würfel

Es wird schwierig sein, einen volumetrischen Würfel aus 64 LEDs ohne Vorrichtungen zu löten. Daher werden wir unsere Aufgabe durch den Einsatz der Tools und Geräte erleichtern:

Zuerst machen wir eine 4x4-Vorlage aus Holz.

Denn Ich wollte nicht zu viel mit dem Würfelgitter durcheinander bringen, also entschied ich mich, wenn möglich, die LED-Leitungen als Grundlage des Würfelgitters zu verwenden. Der Abstand der Linien auf dem Schablonenraster wurde anhand der Länge der LED-Beine gewählt. Ich habe 25mm. Dass. Mit einem solchen Netz muss nichts aufgebaut oder geschnitten werden.

Also die Abfolge der Aktionen:
- finde und schneide ein Stück Sperrholz
- Zeichnen Sie ein 4x4-Raster darauf
- an allen Schnittpunkten mit einer Ahle oder einem anderen Werkzeug Einkerbungen machen
- Finden Sie einen Bohrer, damit die LED sicher im Loch steht, und gleichzeitig können Sie sie später leicht herausziehen
- 16 Löcher in die Schablone bohren

Die Vorlage für den Würfel ist fertig!

Schritt 4. Aufbau von LED-Schichten

Wir müssen also 4 Schichten LEDs, jeweils 16, löten und dann alle 4 Schichten zu einem volumetrischen Würfel löten.

Der Herstellungsprozess für eine Schicht (4x4) LEDs ist wie folgt:
- Setzen Sie die LEDs in die Löcher auf den 2 entfernten Seiten von Ihnen ein und löten Sie sie zusammen
- LEDs für die nächste Reihe einsetzen und ebenfalls verlöten
- Füllen Sie auf diese Weise die gesamte Matrix aus 16 Teilen aus
- Vorne, wo keine Verbindung besteht, Verbindungskreuzungen hinzufügen
- Wiederholen Sie den Vorgang 3 Mal für die restlichen Schichten.

Schritt 5. Konstruieren des Würfels

Alle vier Schichten sind fertig, es bleibt nur noch, sie in einem Würfel zusammenzulöten.

Legen Sie die erste Schicht kopfüber auf die Schablone. Dies ist die oberste Schicht des Würfels.

Legen Sie die zweite Schicht auf die erste und richten Sie sie sehr genau aus. Halten Sie auch den Abstand zwischen den Schichten 25mm ein, damit Sie den perfekten Würfel erhalten. Dies ist der Abstand zwischen den Kathoden.
Sobald alles eingerichtet ist (verwenden Sie das dritte Handwerkzeug), löten Sie die Eckanode der ersten Schicht mit der Eckanode der zweiten Schicht. Und so alle 4 Ecken.

Überprüfen Sie erneut, ob alle Ebenen in allen Dimensionen aufeinander ausgerichtet sind. Wenn nicht, biegen oder nachlöten. Löten Sie danach die 12 verbleibenden LEDs.

Wiederholen Sie den Vorgang für die restlichen 2 Schichten.

Schritt 6. Auswahl der Strombegrenzungswiderstände

Der Gesamtstrom des AVR-Mikrocontrollers darf 200mA nicht überschreiten. Dass. 200/16 gibt uns 12 mA pro LED.

Ich habe 220 Ohm Widerstände verwendet. Es ergaben sich nur 12 mA pro LED.

Schritt 7. Schaltung

Das Controller-Diagramm zur Steuerung des Cubes ist in der Abbildung oben dargestellt.

RS-232 ist optional und kann weggelassen werden (IC2).

Schritt 8. Anbringen des MK am LED-Würfel

Ich denke, es ist nicht nötig zu erklären, alles ist auf den Bildern zu sehen.

Schritt 9. Programm, Kompilierung und Firmware MK

Unser Würfel ist fertig, nur der Softwareteil bleibt.
Sie können mein Programm verwenden, es selbst schreiben oder meinem Programm zusätzliche Effekte hinzufügen.

Wenn Sie ATMega32 anstelle von ATMega16 verwenden möchten, müssen Sie die Einstellungen im Makefile ändern und neu kompilieren.

Für die MK-Firmware habe ich auch einen Programmierer verwendet.

Zuerst müssen Sie den Programmierer mit dem Mikrocontroller verbinden. Verbinden Sie das Programmiergerät mit dem Cube-Board und dem PC.
Team: avrdude -c usbtiny -p m16

Unser Cube muss neu gestartet und gestartet werden. Die MCU startet mit einer sehr niedrigen Frequenz von 1 MHz unter Verwendung des eingebauten Taktgenerators. Einige LEDs funktionieren nicht, weil die GPIO-Ports mit JTAG belegt sind.

Um einen externen Taktgenerator anzuschließen und JTAG auszuschalten, müssen Sie die Sicherungen überschreiben:
Eintreten: avrdude -c usbtiny -p m16 -U lfuse: w: 0xef: m
dann: avrdude -c usbtiny -p m16 -U hfuse: w: 0xc9: m

Danach sollte unser LED-Cube normal starten!

Unten können Sie die Firmware, Quellen und PCB im LAY-Format herunterladen

Liste der Radioelemente

Bezeichnung	Eine Art	Konfession	Menge	Notiz	Ergebnis	Mein Notebook
IC1	MK AVR 8-Bit	ATmega16	1			In den Notizblock
IC2	RS-232-Schnittstellen-IC	MAX232	1			In den Notizblock
IC3	Linearregler	LM7805CT	1	7805T		In den Notizblock
Q2-Q5	Bipolartransistor	BC338	4	KT645, KT646, KT660B		In den Notizblock
LED1, LED2	Leuchtdiode	AL307V	1			In den Notizblock
	Leuchtdiode	AL307B	1			In den Notizblock
	Leuchtdiode		64	Würfel		In den Notizblock
C1-C5	Kondensator	0,1 uF	6			In den Notizblock
C9		10 μF	1			In den Notizblock
C10	Elektrolytkondensator	1000 uF	1			In den Notizblock
	Kondensator	22 pF	2	Keramik		In den Notizblock
R1-R16	Widerstand	100-400 Ohm	16	12 mA pro LED		In den Notizblock
R17	Widerstand	10 kΩ	1			In den Notizblock
R18-R21	Widerstand