Destrezas requeridas:
Usted debe tener una comprensión de:
Básicos de la electrónica. (Recomendamos contra la construcción de este como su proyecto de electrónica por primera vez. Pero, por favor lea el instructivo. Usted todavía aprender mucho!)
Cómo soldar.
Cómo utilizar un multímetro, etc
Escribir código en C (Opcional Ofrecemos un programa completamente funcional, listo para ir)
Esto es lo que usted necesita para hacer un cubo del LED:
512x LED (más algunos adicionales por cometer errores!)
Resistencias de 64x. (vea el paso por separado para el valor ohmios)
1x o 2x PCB prototipo de gran tamaño. El tipo con el cobre "ojos", ver imagen.
1x microcontrolador ATmega32 (también puede usar el pin compatible ATMEGA16)
LEDs de estado de 3x. Usted elige el color y tamaño.
Resistencias de 3x para los LEDs de estado.
8x 74HC574 VA
16x transistores PN2222
16x resistencias de 1k
1x 74HC138 IC
1x Maxim MAX232 IC
1x 14.7456 MHz corteza
2x 22pF condensadores cerámicos
16x 0.1uF condensadores cerámicos
3x 1000uF condensador electrolítico
3x 10uF condensador electrolítico
1x 100uF condensadores electrolíticos
8x 20 pines zócalos IC
1x conector de 40 pines del IC
2x 16 pines zócalo del IC
1x 2-pin terminal de tornillo
1x cable de 2wire con tapones
9 x 8 pines clavijas terminales
1x 4 pines clavijas de los terminales, en ángulo recto
2x 16-pin conector del cable plano
1 x 10-pin conector de cable plano
Cable plano
Pulsadores 2x
2x clavijas de los cables de cinta
9 x 8 pines enchufes hembra de cabecera
Cable de serie y el encabezado de 4 pines pines hembra
Pedazo de madera para la plantilla y la base
8x opcional resistencias pull-up para las capas
Fuente de alimentación de 5V (ver paso separado de la fuente de alimentación) (Lo saque de un tutorial en ingles, o sea, en sii allá saldria todo esto unos 67 dolares. Acá ni idea :S).
Algunas imagenes de las cosas:
![Cubo Led [Esta medio Salado, no lo hice yo, es un tuto] 1](https://storage.posteamelo.com/assets-adonis/assets/2013/09/24/FNNSR9JGICYB3VP.MEDIUM.jpg-6NBAyMuPIGG.webp)
Un cubo LED es como una pantalla de LED, pero es especial, ya que tiene una tercera dimensión, lo que lo convierte en 3D. Piense en ello como muchas de las pantallas transparentes de baja resolución. En la muestra normal, es normal para tratar de pila de los píxeles lo más cerca posible a fin de hacer que se vea mejor, pero en un cubo de uno debe ser capaz de ver a través de ella, y más espacio entre los píxeles (en realidad es voxels, ya que es en 3D) que se necesita. La separación es una fidelidad equilibrio entre la facilidad de las capas detrás de ella se ve, y voxel.
Dado que es una obra mucho más hacer un cubo de un LED indicador LED, por lo general son de baja resolución. Una pantalla LED de 8x8 píxeles es sólo el 64 LEDs, pero un cubo de 8x8x8 LED es de 512 LEDs, un orden de magnitud más difícil de hacer! Esta es la razón LED cubos se hacen solamente en baja resolución.
Un cubo LED no tiene por qué ser simétrica, es posible hacer un 7x8x9, o incluso los de forma irregular.
Este cubo tiene 512 LED LED. Obviamente, tener un puerto de E / S dedicado a cada LED sería muy poco práctico. Usted tendría un microcontrolador con 512 puertos de E / S, y ejecutar 512 cables a través del cubo.
En cambio, los cubos de LED se basan en un fenómeno óptico llamado persistencia de la visión (POV).
Si un flash LED muy rápido, la imagen permanecerá en la retina durante un rato después de que el led se apaga.
Mediante el parpadeo de cada capa del cubo de una después de otra muy, muy rápido, que da la ilusión de una imagen 3D, cuando int hecho de que usted está buscando en una serie de imágenes 2D apiladas ontop oneanother. Esto también se llama multiplexación.
Con esta configuración, sólo necesitamos 64 (de los ánodos) + 8 (por cada capa), puertos de E / S para controlar el cubo del LED.
En el vídeo, el proceso se ralentiza lo suficiente para que usted lo ve, entonces se ejecuta más rápido y más rápido hasta la frecuencia de actualización es lo suficientemente rápido como para que se prenda el efecto Punto de vista.
Vamos a estar hablando de ánodos, cátodos, columnas y capas, por lo que le permite tomar un momento para familiarizarse con la anatomía de un cubo de LED.
Un LED tiene dos piernas. Uno positivo (el ánodo) y uno (cátodo) negativo. Con el fin de la luz de un LED, tiene que ejecutar la corriente de lo positivo a la pata negativa. (Si no recuerdo mal la corriente real de los electrones es al revés. Pero sigamos con el flujo de corriente que es de positivo a negativo por ahora).
El cubo del LED se compone de columnas y capas. Las piernas del cátodo de cada LED en una capa se sueldan entre sí. Todas las patas del ánodo en una columna se sueldan entre sí.
Cada una de las 64 columnas están conectados a la placa controladora con un cable por separado. Cada columna puede ser controlado individualmente. Cada una de las 8 capas también tienen un cable por separado va a la tarjeta controladora.
Cada una de las capas se conectan a un transistor que permite el cubo para activar y desactivar el flujo de corriente a través de cada capa.
Por sólo encender el transistor para una capa, la corriente de las columnas del ánodo sólo puede fluir a través de esa capa. Los transistores de las otras capas están apagados, y generan a la imagen de los 64 cables de ánodos sólo se muestran en la capa seleccionada.
Para mostrar la siguiente capa, basta con apagar el transistor de la capa actual, cambiar la imagen de los 64 cables del ánodo a la imagen de la capa siguiente. A continuación, encienda el transistor de la siguiente capa. Enjuague y repita muy muy rápido.
Las capas se conoce como capas, capas cátodo o capas de tierra.
Las columnas se hará referencia a las columnas, las columnas de ánodo o ánodos.
Para conducir un cubo de LED, se necesitan dos conjuntos de puertos de E / S. Uno a la fuente de todas las columnas del ánodo del LED, y uno de hundir todas las capas del cátodo.
Por el lado del ánodo del cubo, deberá x ^ 2 puertos de E / S, donde x ^ 3 es el tamaño de su cubo de LED. Para una 8x8x8 (x = 8), que necesita 64 puertos de E / S para conducir los ánodos LED. (8x8). También necesita 8 puertos de E / S para conducir los cátodos.
Tenga en cuenta que el número de puertos de E / S se incrementará exponencialmente. Así será el número de LEDs. Puede ver una lista de las necesidades de pines de E / S para diferentes tamaños de cubo en el cuadro 1.
Para un cubo pequeño LED, 3x3x3 o 4x4x4, puede salirse con la conexión de las capas del cátodo directamente a un micro controlador de E / S alfiler. Para un cubo más grande sin embargo, la corriente que pasa a través de este pin será demasiado alto. Para un cubo de 8x8x8 LED con sólo 10 mA por LED, lo que necesita para cambiar 0.64 amperios. Ver tabla 2 para una descripción de los requisitos de energía para una capa de LED de diferentes tamaños. Esta tabla muestra el consumo de corriente con todos los LED de encendido.
Si usted está planeando construir un cubo de 8x8x8 o más grandes que ejecuta cada LED en más de 10 mA-ish, recuerde tomar en cuenta que su transistores de capa debe ser capaz de manejar esa carga.
![Cubo Led [Esta medio Salado, no lo hice yo, es un tuto] 1](https://storage.posteamelo.com/assets-adonis/assets/2013/09/24/FM49FA0GI0TMG94.MEDIUM.jpg-K5OC4abk1r8.webp)
Nos reunimos en el último paso que un cubo de 8x8x8 LED requiere 64 8 líneas de E / S para funcionar. Ningún controlador AVR micro con un paquete de la INMERSIÓN (el tipo de chip a través del agujero que usted puede fácilmente la soldadura o el uso de una placa, paquete en línea dual) que tiene muchas líneas de E / S disponibles.
Para conseguir obtener el necesario 64 líneas de producción necesaria para los ánodos LED, vamos a crear un circuito multiplexor simple. Este circuito múltiplex 11 líneas de E / S en 64 líneas de salida.
El multiplexor se construye mediante el uso de un componente llamado un cierre o un flip-flop. Vamos a llamar a los cierres de aquí en adelante.
Este utiliza un multiplexor de 8 bits cierre IC llama 74HC574. Este chip tiene los siguientes pines:
8 entradas (D0-7)
8 salidas (Q0-7)
Un "cierre" pin (CP)
Una salida permite la espiga (OE)
El trabajo del cierre es la de servir como una especie de memoria simple. El cierre puede tener 8 bits de información, y estos 8 bits son representados en los pines de salida. Considere la posibilidad de un cierre con un LED conectado a la salida Q0. Para activar este LED, se aplican V + (1) D0 de entrada, a continuación, tire de la CP pasador bajo (GND), entonces alto (V +).
Cuando el CP pin cambios de menor a mayor, el estado de la entrada D0 está "conectado" a la salida Q0, y este resultado se mantiene en ese estado, independientemente de los cambios futuros en la condición de D0 de entrada, hasta que nuevos datos se carga tirando el CP pines de alta y baja de nuevo.
Para hacer un cierre de matriz que puede recordar el estado encendido / apagado de 64 LEDs que necesitamos 8 de estos cierres. Las entradas D0-7 de todos los cierres están conectadas entre sí en un bus de 8 bits.
Para cargar el encendido / apagado de todos los estados de los 64 LEDs que simplemente haga lo siguiente: Cargue los datos del primer cierre en el autobús. tirar de la CP pasador del primer cierre bajo, alto. Cargar los datos del segundo cierre sobre el autobús. tirar de la CP pasador de la segunda baja, después del cierre de alta. Cargar los datos del tercer cierre en el autobús. tirar de la CP pasador de la tercera baja, después del cierre de alta. Enjuague y repita.
El único problema con esta configuración es que necesitamos 8 líneas de E / S para controlar la línea de PC para cada cierre. La solución es utilizar un 74HC138. Este CI tiene 3 líneas de entrada y 8 salidas. Las líneas de entrada se utilizan para controlar cuál de las ocho líneas de salida que será puesta a tierra en cualquier momento. El resto será alto. Cada una de las salidas en el 74HC138 está conectado a la clavija del PP en uno de los pestillos.
El siguiente pseudo-código se carga el contenido de una matriz de búfer en el cierre de matriz:
// PORT A = data bus
// PORT B = address bus (74HC138)
// char buffer[8] holds 64 bits of data for the latch array
PORTB = 0x00; // This pulls CP on latch 1 low.
for (i=0; i < 8; i++)
{
PORTA = buffer;
PORTB = i+1;
}
Las salidas del 74HC138 se activa BAJA. Esto significa que la salida que se activa es puesta a tierra. El pasador (CP) en el cierre es un disparador flanco de subida, lo que significa que los datos está trabada cuando cambia de BAJO a ALTO. Para activar el derecho de cierre, el 74HC138 necesita para mantenerse un paso por delante del contador i. Si hubiera sido un activo chip de alta, podríamos escribir PORTB = i; Usted probablemente está pensando, ¿qué sucede cuando el contador llega a 7, esto quiere decir que la salida de PORTB es de 8 (1000 binario) en la última iteración de la de () bucle. Sólo los primeros 8 bits del puerto B están conectados a la 74HC138. Así que cuando el puerto salidas B 8 o 1000 en binario, el 74HC138 lee 000 en binario, completando así su ciclo. (comenzó a 0). El 74HC138 ahora salir la siguiente secuencia: 1 2 3 4 5 6 7 0, dando así un cambio de BAJO a ALTO para el cierre actual de acuerdo para hacer frente a i.
Hay otra solución para ofrecer más líneas de salida. Fuimos con el multiplexor de cierre basada porque teníamos ocho cierres disponibles cuando se construye el cubo del LED.
También puede utilizar un desplazamiento fuera de serie-en paralelo-registro para poder obtener 64 líneas de salida. 74HC164 es un cambio de registro de 8 bits. Este chip tiene dos entradas (también puede tener una salida permite pin, pero vamos a ignorar esta en este ejemplo).
de datos
reloj
Cada vez que cambia la entrada de reloj de menor a mayor, los datos de Q6 se mueve en el Q7, Q5 a Q6, Q4 a Q5 y así sucesivamente. Todo lo que se desplaza una posición a la derecha (en el supuesto de que Q0 está a la izquierda). El estado de la línea de entrada de datos se desplaza a Q0.
La forma en que normalmente se carga de datos en un chip de este tipo, es tomar un byte y bits que cambiar de puesto en el chip un poco a la vez. Esta utiliza una gran cantidad de ciclos de CPU. Sin embargo, tenemos que usar 8 de estos chips para conseguir nuestros deseados 64 líneas de salida. Simplemente conecte la entrada de datos de cada registro de cambio a cada uno de los 8 bits en un puerto del microcontrolador. Todas las entradas de reloj están conectadas entre sí y conectados a un perno en otro puerto de E / S.
Esta configuración se utilizan 9 líneas de E / S en el microcontrolador.
En la solución anterior, cada byte en nuestro arsenal de búfer se colocó en su propio cierre del IC. En esta configuración cada byte se distribuirán en los 8 registros de desplazamiento, con un poco de cada uno.
El siguiente pseudo-código trasladará el contenido de una matriz de 64 bits de búfer a los registros de cambio.
// PORT A: bit 0 connected to shift register 0's data input, bit 1 to shift register 1 and so on.
// PORT B: bit 0 connected to all the clock inputs
// char buffer[8] holds 64 bits of data
for (i=0; i < 8; i++)
{
PORTB = 0x00; // Pull the clock line low, so we can pull it high later to trigger the shift register
PORTA = buffer; // Load a byte of data onto port A
PORTB = 0x01; // Pull the clock line high to shift data into the shift registers.
}
Este es tal vez una mejor solución, pero teníamos que utilizar lo que había disponibles en la construcción del cubo. A los efectos de este instructivo, que va a utilizar un pestillo multiplexor base para la expansión del puerto de E / S. Siéntase libre de utilizar esta solución en lugar si usted entiende la forma en que ambos trabajan.
Con esta configuración, el contenido de la memoria intermedia se "gira" 90 grados en comparación con el multiplexor de cierre basado. Cable de hasta el cubo en consecuencia, o simplemente se gira 90 grados para compensar
Este paso es fácil pasar por alto, como LED mismos no llegar a esa cantidad de corriente. Pero recuerde que este circuito se basará 64 veces el mA de los LED si están encendidos. Además de eso, el regulador y el cierre de circuitos integrados también se basa en curso.
Para calcular el consumo de corriente de los LED, conecte un led a una fuente de alimentación de 5V con la resistencia va a utilizar, y medir la corriente en mA. Multiplique este número por 64, y tiene los requisitos de energía para el propio cubo. A esto se añade 15 a 20 mA para el AVR y un par de mA para cada cierre del IC.
Nuestro primer intento de una fuente de alimentación consistía en utilizar un regulador de voltaje de bajada, LM7805, con una verruga de la pared de 12V. Con más de 500 mA y la entrada de 12V, este chip se volvió extremadamente caliente, y no fue capaz de suministrar la corriente deseada.
Más tarde eliminado este chip, y soldado un cable desde la entrada al pin de salida en el chip que solía ser.
Ahora usamos una fuente de poder regulada para obtener un suministro estable de alta 5V actual.
Usted puede utilizar un habitual o fuente de alimentación ATX y viejos o carcasa externa de disco duro.
Si desea utilizar una fuente de alimentación ATX, usted tiene que conectar el cable verde del conector de la placa a tierra (negro). Esta fuerza de voluntad para arriba.
Cerramientos exteriores del disco duro son especialmente agradables para utilizar como fuentes de alimentación. Ellos ya tienen un recinto conveniente. Lo único que tienes que hacer es añadir los terminales de alimentación externa.
Las fuentes de alimentación tiene un montón de cables, pero el lugar más fácil para obtener la energía que necesita es a través de un conector molex. Ese es el tipo de conector se encuentra en los discos duros (antes de los S-ATA).
El negro es GND amarillo es +12 V rojo es de +5 V
Aquí está una imagen de nuestra fuente de alimentación de laboratorio. Hemos de salida de 12V, 5V de salida con un medidor de amperios y 5V de salida sin un amperímetro. Usamos la segunda salida de 5V para alimentar un ventilador de PC de 80 mm a los humos de aspirar o soplar cuando la soldadura.
No vamos a entrar en más detalles de cómo hacer una fuente de alimentación aquí. Estoy seguro de que puede encontrar otro instructivo sobre cómo hacer eso.
1)
Usted quiere que el cubo del LED para ser igualmente visible desde todos los lados. Por lo tanto le recomendamos utilizar LEDs difusa. Un LED clara se rodará la mayor parte de su luz a la parte superior del LED. Una difusa LED será más o menos igual de brillante por todos lados. Borrar LED también crear otro problema. Si el cubo está formado por LEDs claro. Los LED también parcialmente iluminar el LED encima de ellos, ya que la mayoría de la luz se dirige hacia arriba. Esto crea algunos efectos no deseados fantasma.
En realidad ordenó LED difusa de eBay, pero tiene 1.000 leds clara en su lugar. Envío de vuelta a China para recibir un reemplazo habría tomado demasiado tiempo, así que decidimos utilizar los LEDs clara en su lugar. Funciona bien, pero el cubo es mucho más brillante cuando se ve desde la parte superior en comparación a los lados.
Los LEDs se ordenó de eBay se describen en realidad como "desactivada LED". Tal vez debería haber tenido en la pista Desactivar es algo que se hace con una bomba cuando se desea evitar que volar, jeje.
2)
Ampliar LED le da un píxel más grande y más brillante, pero desde ya que el cubo es de 8 capas profundas, que desea espacio suficiente para ver todo el camino hasta el último nivel. Fuimos con 3mm LED porque queríamos que el cubo de ser lo más "transparente" como sea posible. Nuestra recomendación es utilizar 3mm LED difusa.
3)
Usted puede comprar lotes muy baratos LEDs de 1000 en eBay. Pero tenga en cuenta que la calidad del producto se puede reflejar en su precio. Creemos que hay menos posibilidades de mal funcionamiento del LED si usted compra una mejor calidad / LED más caro.
4)
Plaza de los LED probablemente sería genial, pero entonces usted necesita para hacer una plantilla de soldar con capacidad LEDs cuadrados. Con LED redondo de 3 mm, todo lo que necesita es una broca de 3 mm.
5)
Puesto que el cubo se basa en la multiplexación y la persistencia de la visión para crear imágenes, cada capa es sólo enciende por 1 / 8 de la época. Esto se llama un ciclo de trabajo 8.1. Para compensar esto, los LEDs tienen que ser lo suficientemente brillante como para producir el nivel de brillo deseado en el ciclo de trabajo 1.8.
6)
Longitud de la pierna. El diseño del cubo en el presente instructivo usa las patas de los LEDs a sí mismos como el esqueleto para el cubo. La longitud de las piernas de los LEDs debe ser igual o mayor que la distancia que desea entre cada LED.
Hay tres cosas a considerar al elegir el valor de sus resistencias, los LEDs, el 74HC574 que impulsan los LEDs, y transistores utilizados para cambiar las capas de encendido y apagado.
1)
Si el LED viene con una hoja de datos, debe haber algún amperaje allí. Por lo general, hay dos clasificaciones, una de mA de carga continua, y mA para las cargas de explosión. Los LEDs se ejecuta un ciclo de trabajo 1.8, por lo que puede hacer referencia a la calificación de estallar.
2)
El 74HC574 tiene también algunas de las limitaciones máximas. Si todos los LED en la columna de un ánodo están en, este chip será la oferta actual 8.8 de la época. Tienes que mantener dentro del rango de mA máximo especificado para los pines de salida. Si nos fijamos en la hoja de datos, encontrarás esta línea: Fuente de CC de salida o actual del fregadero al pin de salida, E / S: 25 mA. También hay una clasificación de VCC o GND corriente máxima de 50mA. A fin de no superar esto, los LED sólo puede funcionar a 50 / 8 mA desde el 74HC574 tiene 8 salidas. Esto le da 6,25 mA a trabajar.
3)
Los transistores tienen que encender y apagar 64 x mA de su LED. Si el LED de 20mA dibujar cada uno, esto quiere decir que usted tiene que encender y apagar 1.28 amperios.
Los transistores único que había disponible había una calificación máxima de 400mA.
Terminamos con resistencias de 100 ohmios.
Queríamos hacer el cubo del LED usando como componentes posibles. Habíamos visto a algunas personas con barras de metal para sus diseños, pero no tenía ninguna barras de metal. Muchos de los diseños de barra de metal también se parecía un poco torcida.
Pensamos que la manera más fácil de construir un cubo se llevó a doblar las piernas de los LEDs para que las piernas convertido en el andamiaje que sostiene el LED en su lugar.
Hemos doblado la pierna del cátodo en uno de los LED y se mide a ser de 26 mm desde el centro de la LED. Al elegir un espacio de LED de 25 mm, habría una superposición de 1 mm para soldar. (1 pulgada = 25,4 mm)
Con un pequeño LED de 3 mm de 25 mm entre cada uno dirigido nos dio un montón de espacio abierto dentro del cubo. Al ver todo el camino hasta la capa más lejos no sería un problema. Podríamos haber hecho el cubo más pequeño, pero entonces tendría que cortar cada sola pierna, y la visibilidad en el cubo se vería comprometida.
Nuestra recomendación es utilizar el espacio máximo que su LED puede permitir. Añadir 1 mm de margen para soldar.
Con el fin de hacer una bonita LED Cube, que necesita un poco de alambre de acero recta. El cable único que tenía era en carretes, por lo que tuvo que ser enderezado.
Nuestro primer intento de esto falló horriblemente. Tratamos de doblar en un alambre recto, pero no importa lo mucho que se inclinó, simplemente no era lo suficientemente recto.
Entonces recordé un episodio de "Cómo se hace" de Discovery Channel. El episodio fue acerca de cómo hacer que el alambre de acero. Empiezan con un carrete de alambre grueso realmente, luego lo tire a través de agujeros más pequeños. Recordamos que el cable estaba totalmente recto y simétrico al ser arrastrada por el estilo.
Así que nos dimos cuenta de que debemos dar tirando de una oportunidad, ¡y funcionó! 100% hilo metálico directamente de un carrete!
Aquí es cómo usted lo hace.
corte de la longitud del cable que necesita de la bobina, más una o dos pulgadas.
Retire el aislamiento, en su caso.
Obtener un agarre firme de cada extremo del cable de dos pares de pinzas
Tirar con fuerza!
Usted se sentirá el estiramiento de alambre un poco.
Usted sólo tendrá que estirar un par de milímetros para que sea agradable y recta.
Si usted tiene un tornillo de banco, usted puede asegurar un extremo en el vicio y el uso de un par de alicates. Esto probablemente sería mucho más fácil, pero no somos dueños de un vicio.
![Cubo Led [Esta medio Salado, no lo hice yo, es un tuto] 1](https://storage.posteamelo.com/assets-adonis/assets/2013/09/24/How-to-make-straight-wire.jpg-Z1QvLQ4Y0if.webp)
Siempre Busters Mito está probando un mito complejo, empiezan por algunos experimentos a pequeña escala.
Le recomendamos que haga lo mismo.
Antes hemos construido el cubo 8x8x8 LED, empezamos haciendo una versión más pequeña de la misma, 4x4x4. Al hacer la versión de 4x4x4 en primer lugar, se puede perfeccionar su técnica de soldadura cubo antes de comenzar en la grande.
Echa un vistazo a nuestro cubo de 4x4x4 LED instructivo para obtener instrucciones sobre la construcción de un pequeño "prototipo ".
Con el fin de hacer una bonita cubo de LED, es importante que es totalmente simétrico, que el espacio entre cada LED es idéntica, y que cada uno de los puntos de LED de la misma manera. La forma más sencilla de conseguir esto es crear una plantilla de soldadura temporal / plantilla.
1)
Encuentra un trozo de madera o plástico que es más grande que el tamaño de su cubo.
2)
Buscar una broca que hace un agujero que se ajuste a un LED perfectamente en su lugar. No quiero que sea para el ala, ya que haría más difícil de quitar la capa de soldado de la plantilla sin doblarla. Si los agujeros son demasiado grandes, algunos de los LEDs podría salir torcido.
3)
Use una regla y un ángulo de hierro para elaborar una red de 8 por 8 líneas que se intersectan en 64 puntos, utilizando el espacio LED determina en un paso anterior.
4)
Utilice un objeto con punta afilada para hacer sangrías en cada intersección. Estas sangrías evitará que la broca se deslice hacia los lados cuando se inicia la perforación.
5)
Perforar todos los agujeros.
6)
Tome un LED y tratar por todos los agujeros de tamaño. Si el agujero es demasiado apretado un poco, con cuidado de perforación hasta que el LED se adapta perfectamente y se puede sacar sin mucha resistencia.
7)
En algún lugar cerca de la mitad de uno de los lados, dibujar una pequeña marca o una flecha. Un alambre de acero se sueldan en aquí, en cada capa para dar el cubo algunos refuerzos adicionales.
Usted va a estar muy cerca de soldadura en el cuerpo del LED, y que probablemente va a ser el uso de LEDs realmente barato de eBay. LED no les gusta el calor, los LEDs baratos, probablemente más que otros. Esto significa que usted tiene que tomar algunas precauciones para evitar LED roto.
Soldadura de hierro higiene
En primer lugar, usted necesita para mantener su soldador limpio y reluciente. Eso significa que limpiarlo de la esponja cada vez que lo utilice. La punta de su soldador debe estar limpio y brillante. Cada vez que la ve la punta se ensucie con el flujo o oxidante, lo que significa perder es shinyness, usted debe limpiarlo. Incluso si usted está en medio de soldadura. Que tiene una punta de soldadura limpia hace que sea mucho más fácil la transferencia de calor a la meta de soldadura.
Velocidad de soldadura
Al soldar tan cerca del cuerpo del LED, tiene que entrar y salir rápidamente. Limpie su plancha limpia. Aplique una pequeña cantidad de soldadura a la punta. Toque la parte que desea para soldar con el lado de la plancha en la que sólo hay que poner una pequeña capa de estaño. Deje que el calor de destino para 0,5-1 segundos, y luego tocar el otro lado de la meta que se suelda con la soldadura. Sólo es necesario aplicar un poco. Sólo la soldadura que está en contacto con el metal de los dos cables hará una diferencia. Una gran mancha de soldadura no hará que la unión de soldadura más fuerte. Retire el soldador inmediatamente después de aplicar la soldadura.
Errores y enfriamiento
Si usted comete un error, por ejemplo, si los cables se mueven antes de que se endurezca la soldadura o no se aplican suficiente soldadura. No vuelva a intentarlo de inmediato. En este punto el LED ya está muy caliente, y la aplicación de más calor con el soldador sólo hará más calor. Continuar con el LED al lado y dejar que se enfríe durante un minuto, o un golpe en el mismo para quitar algo de calor.
Soldadura
Recomendamos el uso de una soldadura fina para soldar los LEDs. Esto le da un control mucho más, y le permiten hacer bonita juntas de soldadura sin manchas grandes de la soldadura. Se utilizó una soldadura de calibre 0,5 mm. No utilice la soldadura sin flujo. Si la soldadura es muy antiguo y el flujo no es la meta de limpieza adecuada, obtener nuevos soldadura. No hemos experimentado esto, pero hemos oído que puede suceder.
¿Estamos paranoicos?
Cuando la construcción del cubo de 8x8x8 LED, hemos probado todas y cada LED antes de usarlo en el cubo. También probamos todos los LED después de terminar de soldar una capa. Algunos de los LED no funciona después de haber sido soldado en su lugar. Consideramos estas cosas antes de hacer una soldadura sola articulación. Incluso con una cuidadosa soldadura, algunos LEDs fueron dañados.
Lo último que quieres es un LED roto cerca del centro del cubo cuando se acaba. La primera capa y la segunda desde el exterior se puede fijar después, pero más allá de que eso, y usted necesitará herramientas quirúrgicas endoscópicas
Cada capa se compone de ocho columnas de LEDs mantienen unidos por las piernas de cada LED. En la parte superior de cada capa de cada LED se gira 90 grados hacia la derecha, de modo que la pierna se conecta con el LED superior de la columna siguiente. En la columna de la derecha esta etapa, sobresale de la parte de la capa. Dejamos esto en su lugar y lo utilizan para conectar tierra al probar todos los LED en un paso posterior.
1) Preparar 64 LEDs
Doble la pierna del cátodo de cada LED de 90 grados. Asegúrese de que las piernas están dobladas en la misma dirección en todos los LED. En cuanto a la LED sentado en un agujero en la plantilla con la muesca a la derecha, se inclinó hacia arriba la pierna.
2) Comenzar con la fila en la parte superior
Comience por colocar la parte superior derecha del LED en la plantilla. Luego coloque la otra hacia la izquierda, la posición de modo que la pierna del cátodo está tocando la pierna cátodo del LED anterior. Enjuague y repita hasta que llegue el LED izquierdo. Suelde todas las articulaciones.
3) Soldar los 8 columnas
Si eres diestro, se recomienda empezar con la columna a la izquierda. De esta forma la mano puede estar en la plantilla de madera cuando la soldadura. Usted necesitará una mano firme cuando se suelda a mano alzada como éste. Comience por colocar el segundo LED de la parte superior, alineando lo que todo es toca la pierna de la junta de soldadura de la etapa anterior. A continuación, coloque el LED por debajo de ese modo que la pierna toca el cátodo LED encima. Repita el procedimiento hasta llegar a la parte inferior. Suelde todas las articulaciones.
4) Añadir llaves
Ahora tiene una capa que se parece a un peine. En este punto todo es muy débil, y usted tendrá que añadir un poco de apoyo. Se utilizó un refuerzo en la parte inferior y otro cerca de la mitad. Tome una paz de alambre recto, aproximadamente alinearlo en el que lo quiere y la soldadura de un extremo a la capa. Ajustar la alineación y la soldadura el otro extremo en su lugar. Ahora, hacer soldaduras de los 6 restantes columnas. Haga esto por dos llaves.
5) Análisis de todos los LEDs
Esto se trata en el próximo paso. Sólo mencionar aquí para no remover la capa todavía.
6) Eliminar la capa
La primera capa del cubo LED está todo hecho, ahora todo lo que tienes que hacer es eliminar de la plantilla. Dependiendo del tamaño de sus agujeros, algunos de los LED puede tener más resistencia al intentar sacarla. Simplemente agarrando ambos extremos de la capa y tirando probablemente rompería toda la cosa, si un par de los LEDs están atrapados.
Comience levantando todas y cada una de LED un par de milímetros. Lo suficiente como para sentir que no hay ninguna resistencia. Cuando todos los testigos están liberados de sus agujeros, trate de levantar con cuidado. Si todavía está atascado, parar y sacar el LED atascado.
Repita ocho veces!
Nota sobre las imágenes:
Si usted está teniendo problemas para ver los detalles en cualquiera de nuestras fotos, se puede considera que la resolución completa haciendo clic en el icono de la i pequeña en la esquina superior izquierda de cada imagen. Todos nuestros cerca las imágenes se toman con un mini trípode y debe tener el foco macro excelente. En la página de la imagen, elija el tamaño original de las "Medidas disponibles" menú de la izquierda.
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Soldadura que cerca del cuerpo del LED se puede dañar el interior de la electrónica. Le recomendamos que pruebe todos los LEDs antes de continuar.
Conecte la tierra a la pestaña que sobresalir en la esquina superior derecha. Conecte un cable de 5V a través de una resistencia. Utilice cualquier resistencia que se enciende el LED y no exceda su calificación mA máximo a 5V. 470 Ohm probablemente, podría funcionar muy bien.
Tome el alambre y toque contra los 64 piernas ánodo que sobresale de su plantilla. Si un LED no parpadea cuando se toca, eso significa que algo anda mal.
1) La soldadura no es conducir la corriente.
2) El LED se sobrecalienta y se rompe.
3) Usted no hizo una correcta conexión entre elel cable de prueba y el led . (empezar).
En nuestra opinión, un cubo del LED es una obra de arte y debe ser perfectamente simétricos y rectos. Si nos fijamos en los indicadores LED en la plantilla desde el lateral, que probablemente se inclinó en alguna dirección.
Usted quiere que todas las patas al punto hacia arriba, en un ángulo de 90 grados de la plantilla.
Mientras observa la plantilla desde el lado, enderezar todas las piernas. A continuación, gire la plantilla de 90 grados, para poder verla desde el otro lado, y luego hacer el mismo proceso.
Ahora tiene una capa perfecta que está listo para ser retirado de la plantilla.
![Cubo Led [Esta medio Salado, no lo hice yo, es un tuto] 1](https://storage.posteamelo.com/assets-adonis/assets/2012/04/24/FBAYE5UGI0TMGK1.MEDIUM.jpg-Nc3Ok09PQH2.webp)
En las columnas del cubo del LED, queremos que cada LED para sentarse centrada precisamente por encima debajo de los LED. Las patas de los LEDs de salir del cuerpo LED medio milímetro más o menos del borde. Para realizar una junta de soldadura, tenemos que doblar la pierna del ánodo para que toque la pierna del ánodo en el LED a continuación.
Hacer una curva en la pierna del ánodo hacia el cátodo de la pierna de aproximadamente 3 mm desde el extremo de la pierna. Esto es suficiente para que la pierna se dobla alrededor del LED abajo y hacer contacto con su pierna ánodo.
Ahora viene la parte difícil, soldar todo junto!
Las dos primeras capas puede ser muy débil antes de que se sueldan entre sí. Usted puede poner la primera capa de vuelta en la plantilla para darle algo de estabilidad.
Con el fin de evitar el desastre total, usted necesitará algo para mantener la capa en su lugar antes de que se suelda en su lugar. Por suerte, la anchura de una batería de 9V es muy cerca a 25 mm. Probablemente más cercano a 25,5 de 26 mm, pero eso está bien.
Advertencia: El 9 voltios de una batería de 9V puede fácilmente sobrecarga si los LED de los contactos de la batería entra en contacto con las patas de los LEDs. Hemos grabado en los polos de la batería para evitar que accidentalmente arruinando los LED que se suelda.
Tuvimos un montón de pilas de 9V por ahí, así que les sirven de apoyo temporal.
Comience por colocar una batería de 9V en cada esquina. Asegúrese de que todo está perfectamente alineado, luego soldar el LED esquina.
Ahora soldar todos los LEDs alrededor del borde del cubo, moviéndose a lo largo de las baterías de 9V como todos. Esto asegurará que las capas se sueldan perfectamente paralelos entre sí.
Ahora mover una pila de 9V para el centro del cubo. Basta con introducirlo en uno de los lados. Soldar un par de los LEDs en el centro.
Todo esto debería ser bastante estable en este momento, y usted puede seguir para soldar el resto de los LED sin utilizar la batería de 9V para el apoyo.
Sin embargo, si parece que algunos de los LED se hunden un poco, con diapositivas en una pila de 9V para levantarlos!
Cuando se han soldado todas las columnas, es el momento para poner a prueba los indicadores LED de nuevo. Recuerde que la ficha que salen desde la esquina superior derecha de la capa, que le dijo que no se retire sin embargo? Ahora es el momento de usarlo. Tome un pedazo de alambre y soldadura de la ficha de la capa inferior de la ficha de la capa que acaba de soldar en su lugar.
Conecte la tierra a la ficha del suelo.
Prueba cada uno dirigido con la misma configuración que utilizó al probar las capas individuales. Dado que las capas de tierra se han conectado por las etiquetas de prueba, y todos los ánodos de cada columnas están conectadas entre sí, todos los LEDs en una columna debe encenderse cuando se aplica voltaje a la superior. Si el LED debajo de él no se enciende, probablemente significa que se le olvidó una junta de soldadura! Es mucho mejor resolver esto en este momento, más que cuando todas las capas están soldadas entre sí. El centro del cubo es prácticamente imposible llegar a un soldador.
Ahora tiene 2.8 de su cubo de LED soldadas entre sí! Yay!
Parte 2:
Usted debe tener una comprensión de:
Básicos de la electrónica. (Recomendamos contra la construcción de este como su proyecto de electrónica por primera vez. Pero, por favor lea el instructivo. Usted todavía aprender mucho!)
Cómo soldar.
Cómo utilizar un multímetro, etc
Escribir código en C (Opcional Ofrecemos un programa completamente funcional, listo para ir)
Esto es lo que usted necesita para hacer un cubo del LED:
512x LED (más algunos adicionales por cometer errores!)
Resistencias de 64x. (vea el paso por separado para el valor ohmios)
1x o 2x PCB prototipo de gran tamaño. El tipo con el cobre "ojos", ver imagen.
1x microcontrolador ATmega32 (también puede usar el pin compatible ATMEGA16)
LEDs de estado de 3x. Usted elige el color y tamaño.
Resistencias de 3x para los LEDs de estado.
8x 74HC574 VA
16x transistores PN2222
16x resistencias de 1k
1x 74HC138 IC
1x Maxim MAX232 IC
1x 14.7456 MHz corteza
2x 22pF condensadores cerámicos
16x 0.1uF condensadores cerámicos
3x 1000uF condensador electrolítico
3x 10uF condensador electrolítico
1x 100uF condensadores electrolíticos
8x 20 pines zócalos IC
1x conector de 40 pines del IC
2x 16 pines zócalo del IC
1x 2-pin terminal de tornillo
1x cable de 2wire con tapones
9 x 8 pines clavijas terminales
1x 4 pines clavijas de los terminales, en ángulo recto
2x 16-pin conector del cable plano
1 x 10-pin conector de cable plano
Cable plano
Pulsadores 2x
2x clavijas de los cables de cinta
9 x 8 pines enchufes hembra de cabecera
Cable de serie y el encabezado de 4 pines pines hembra
Pedazo de madera para la plantilla y la base
8x opcional resistencias pull-up para las capas
Fuente de alimentación de 5V (ver paso separado de la fuente de alimentación) (Lo saque de un tutorial en ingles, o sea, en sii allá saldria todo esto unos 67 dolares. Acá ni idea :S).
Algunas imagenes de las cosas:
Un cubo LED es como una pantalla de LED, pero es especial, ya que tiene una tercera dimensión, lo que lo convierte en 3D. Piense en ello como muchas de las pantallas transparentes de baja resolución. En la muestra normal, es normal para tratar de pila de los píxeles lo más cerca posible a fin de hacer que se vea mejor, pero en un cubo de uno debe ser capaz de ver a través de ella, y más espacio entre los píxeles (en realidad es voxels, ya que es en 3D) que se necesita. La separación es una fidelidad equilibrio entre la facilidad de las capas detrás de ella se ve, y voxel.
Dado que es una obra mucho más hacer un cubo de un LED indicador LED, por lo general son de baja resolución. Una pantalla LED de 8x8 píxeles es sólo el 64 LEDs, pero un cubo de 8x8x8 LED es de 512 LEDs, un orden de magnitud más difícil de hacer! Esta es la razón LED cubos se hacen solamente en baja resolución.
Un cubo LED no tiene por qué ser simétrica, es posible hacer un 7x8x9, o incluso los de forma irregular.
Este cubo tiene 512 LED LED. Obviamente, tener un puerto de E / S dedicado a cada LED sería muy poco práctico. Usted tendría un microcontrolador con 512 puertos de E / S, y ejecutar 512 cables a través del cubo.
En cambio, los cubos de LED se basan en un fenómeno óptico llamado persistencia de la visión (POV).
Si un flash LED muy rápido, la imagen permanecerá en la retina durante un rato después de que el led se apaga.
Mediante el parpadeo de cada capa del cubo de una después de otra muy, muy rápido, que da la ilusión de una imagen 3D, cuando int hecho de que usted está buscando en una serie de imágenes 2D apiladas ontop oneanother. Esto también se llama multiplexación.
Con esta configuración, sólo necesitamos 64 (de los ánodos) + 8 (por cada capa), puertos de E / S para controlar el cubo del LED.
En el vídeo, el proceso se ralentiza lo suficiente para que usted lo ve, entonces se ejecuta más rápido y más rápido hasta la frecuencia de actualización es lo suficientemente rápido como para que se prenda el efecto Punto de vista.
Vamos a estar hablando de ánodos, cátodos, columnas y capas, por lo que le permite tomar un momento para familiarizarse con la anatomía de un cubo de LED.
Un LED tiene dos piernas. Uno positivo (el ánodo) y uno (cátodo) negativo. Con el fin de la luz de un LED, tiene que ejecutar la corriente de lo positivo a la pata negativa. (Si no recuerdo mal la corriente real de los electrones es al revés. Pero sigamos con el flujo de corriente que es de positivo a negativo por ahora).
El cubo del LED se compone de columnas y capas. Las piernas del cátodo de cada LED en una capa se sueldan entre sí. Todas las patas del ánodo en una columna se sueldan entre sí.
Cada una de las 64 columnas están conectados a la placa controladora con un cable por separado. Cada columna puede ser controlado individualmente. Cada una de las 8 capas también tienen un cable por separado va a la tarjeta controladora.
Cada una de las capas se conectan a un transistor que permite el cubo para activar y desactivar el flujo de corriente a través de cada capa.
Por sólo encender el transistor para una capa, la corriente de las columnas del ánodo sólo puede fluir a través de esa capa. Los transistores de las otras capas están apagados, y generan a la imagen de los 64 cables de ánodos sólo se muestran en la capa seleccionada.
Para mostrar la siguiente capa, basta con apagar el transistor de la capa actual, cambiar la imagen de los 64 cables del ánodo a la imagen de la capa siguiente. A continuación, encienda el transistor de la siguiente capa. Enjuague y repita muy muy rápido.
Las capas se conoce como capas, capas cátodo o capas de tierra.
Las columnas se hará referencia a las columnas, las columnas de ánodo o ánodos.
Para conducir un cubo de LED, se necesitan dos conjuntos de puertos de E / S. Uno a la fuente de todas las columnas del ánodo del LED, y uno de hundir todas las capas del cátodo.
Por el lado del ánodo del cubo, deberá x ^ 2 puertos de E / S, donde x ^ 3 es el tamaño de su cubo de LED. Para una 8x8x8 (x = 8), que necesita 64 puertos de E / S para conducir los ánodos LED. (8x8). También necesita 8 puertos de E / S para conducir los cátodos.
Tenga en cuenta que el número de puertos de E / S se incrementará exponencialmente. Así será el número de LEDs. Puede ver una lista de las necesidades de pines de E / S para diferentes tamaños de cubo en el cuadro 1.
Para un cubo pequeño LED, 3x3x3 o 4x4x4, puede salirse con la conexión de las capas del cátodo directamente a un micro controlador de E / S alfiler. Para un cubo más grande sin embargo, la corriente que pasa a través de este pin será demasiado alto. Para un cubo de 8x8x8 LED con sólo 10 mA por LED, lo que necesita para cambiar 0.64 amperios. Ver tabla 2 para una descripción de los requisitos de energía para una capa de LED de diferentes tamaños. Esta tabla muestra el consumo de corriente con todos los LED de encendido.
Si usted está planeando construir un cubo de 8x8x8 o más grandes que ejecuta cada LED en más de 10 mA-ish, recuerde tomar en cuenta que su transistores de capa debe ser capaz de manejar esa carga.
Nos reunimos en el último paso que un cubo de 8x8x8 LED requiere 64 8 líneas de E / S para funcionar. Ningún controlador AVR micro con un paquete de la INMERSIÓN (el tipo de chip a través del agujero que usted puede fácilmente la soldadura o el uso de una placa, paquete en línea dual) que tiene muchas líneas de E / S disponibles.
Para conseguir obtener el necesario 64 líneas de producción necesaria para los ánodos LED, vamos a crear un circuito multiplexor simple. Este circuito múltiplex 11 líneas de E / S en 64 líneas de salida.
El multiplexor se construye mediante el uso de un componente llamado un cierre o un flip-flop. Vamos a llamar a los cierres de aquí en adelante.
Este utiliza un multiplexor de 8 bits cierre IC llama 74HC574. Este chip tiene los siguientes pines:
8 entradas (D0-7)
8 salidas (Q0-7)
Un "cierre" pin (CP)
Una salida permite la espiga (OE)
El trabajo del cierre es la de servir como una especie de memoria simple. El cierre puede tener 8 bits de información, y estos 8 bits son representados en los pines de salida. Considere la posibilidad de un cierre con un LED conectado a la salida Q0. Para activar este LED, se aplican V + (1) D0 de entrada, a continuación, tire de la CP pasador bajo (GND), entonces alto (V +).
Cuando el CP pin cambios de menor a mayor, el estado de la entrada D0 está "conectado" a la salida Q0, y este resultado se mantiene en ese estado, independientemente de los cambios futuros en la condición de D0 de entrada, hasta que nuevos datos se carga tirando el CP pines de alta y baja de nuevo.
Para hacer un cierre de matriz que puede recordar el estado encendido / apagado de 64 LEDs que necesitamos 8 de estos cierres. Las entradas D0-7 de todos los cierres están conectadas entre sí en un bus de 8 bits.
Para cargar el encendido / apagado de todos los estados de los 64 LEDs que simplemente haga lo siguiente: Cargue los datos del primer cierre en el autobús. tirar de la CP pasador del primer cierre bajo, alto. Cargar los datos del segundo cierre sobre el autobús. tirar de la CP pasador de la segunda baja, después del cierre de alta. Cargar los datos del tercer cierre en el autobús. tirar de la CP pasador de la tercera baja, después del cierre de alta. Enjuague y repita.
El único problema con esta configuración es que necesitamos 8 líneas de E / S para controlar la línea de PC para cada cierre. La solución es utilizar un 74HC138. Este CI tiene 3 líneas de entrada y 8 salidas. Las líneas de entrada se utilizan para controlar cuál de las ocho líneas de salida que será puesta a tierra en cualquier momento. El resto será alto. Cada una de las salidas en el 74HC138 está conectado a la clavija del PP en uno de los pestillos.
El siguiente pseudo-código se carga el contenido de una matriz de búfer en el cierre de matriz:
// PORT A = data bus
// PORT B = address bus (74HC138)
// char buffer[8] holds 64 bits of data for the latch array
PORTB = 0x00; // This pulls CP on latch 1 low.
for (i=0; i < 8; i++)
{
PORTA = buffer;
PORTB = i+1;
}
Las salidas del 74HC138 se activa BAJA. Esto significa que la salida que se activa es puesta a tierra. El pasador (CP) en el cierre es un disparador flanco de subida, lo que significa que los datos está trabada cuando cambia de BAJO a ALTO. Para activar el derecho de cierre, el 74HC138 necesita para mantenerse un paso por delante del contador i. Si hubiera sido un activo chip de alta, podríamos escribir PORTB = i; Usted probablemente está pensando, ¿qué sucede cuando el contador llega a 7, esto quiere decir que la salida de PORTB es de 8 (1000 binario) en la última iteración de la de () bucle. Sólo los primeros 8 bits del puerto B están conectados a la 74HC138. Así que cuando el puerto salidas B 8 o 1000 en binario, el 74HC138 lee 000 en binario, completando así su ciclo. (comenzó a 0). El 74HC138 ahora salir la siguiente secuencia: 1 2 3 4 5 6 7 0, dando así un cambio de BAJO a ALTO para el cierre actual de acuerdo para hacer frente a i.
Hay otra solución para ofrecer más líneas de salida. Fuimos con el multiplexor de cierre basada porque teníamos ocho cierres disponibles cuando se construye el cubo del LED.
También puede utilizar un desplazamiento fuera de serie-en paralelo-registro para poder obtener 64 líneas de salida. 74HC164 es un cambio de registro de 8 bits. Este chip tiene dos entradas (también puede tener una salida permite pin, pero vamos a ignorar esta en este ejemplo).
de datos
reloj
Cada vez que cambia la entrada de reloj de menor a mayor, los datos de Q6 se mueve en el Q7, Q5 a Q6, Q4 a Q5 y así sucesivamente. Todo lo que se desplaza una posición a la derecha (en el supuesto de que Q0 está a la izquierda). El estado de la línea de entrada de datos se desplaza a Q0.
La forma en que normalmente se carga de datos en un chip de este tipo, es tomar un byte y bits que cambiar de puesto en el chip un poco a la vez. Esta utiliza una gran cantidad de ciclos de CPU. Sin embargo, tenemos que usar 8 de estos chips para conseguir nuestros deseados 64 líneas de salida. Simplemente conecte la entrada de datos de cada registro de cambio a cada uno de los 8 bits en un puerto del microcontrolador. Todas las entradas de reloj están conectadas entre sí y conectados a un perno en otro puerto de E / S.
Esta configuración se utilizan 9 líneas de E / S en el microcontrolador.
En la solución anterior, cada byte en nuestro arsenal de búfer se colocó en su propio cierre del IC. En esta configuración cada byte se distribuirán en los 8 registros de desplazamiento, con un poco de cada uno.
El siguiente pseudo-código trasladará el contenido de una matriz de 64 bits de búfer a los registros de cambio.
// PORT A: bit 0 connected to shift register 0's data input, bit 1 to shift register 1 and so on.
// PORT B: bit 0 connected to all the clock inputs
// char buffer[8] holds 64 bits of data
for (i=0; i < 8; i++)
{
PORTB = 0x00; // Pull the clock line low, so we can pull it high later to trigger the shift register
PORTA = buffer; // Load a byte of data onto port A
PORTB = 0x01; // Pull the clock line high to shift data into the shift registers.
}
Este es tal vez una mejor solución, pero teníamos que utilizar lo que había disponibles en la construcción del cubo. A los efectos de este instructivo, que va a utilizar un pestillo multiplexor base para la expansión del puerto de E / S. Siéntase libre de utilizar esta solución en lugar si usted entiende la forma en que ambos trabajan.
Con esta configuración, el contenido de la memoria intermedia se "gira" 90 grados en comparación con el multiplexor de cierre basado. Cable de hasta el cubo en consecuencia, o simplemente se gira 90 grados para compensar
Este paso es fácil pasar por alto, como LED mismos no llegar a esa cantidad de corriente. Pero recuerde que este circuito se basará 64 veces el mA de los LED si están encendidos. Además de eso, el regulador y el cierre de circuitos integrados también se basa en curso.
Para calcular el consumo de corriente de los LED, conecte un led a una fuente de alimentación de 5V con la resistencia va a utilizar, y medir la corriente en mA. Multiplique este número por 64, y tiene los requisitos de energía para el propio cubo. A esto se añade 15 a 20 mA para el AVR y un par de mA para cada cierre del IC.
Nuestro primer intento de una fuente de alimentación consistía en utilizar un regulador de voltaje de bajada, LM7805, con una verruga de la pared de 12V. Con más de 500 mA y la entrada de 12V, este chip se volvió extremadamente caliente, y no fue capaz de suministrar la corriente deseada.
Más tarde eliminado este chip, y soldado un cable desde la entrada al pin de salida en el chip que solía ser.
Ahora usamos una fuente de poder regulada para obtener un suministro estable de alta 5V actual.
Usted puede utilizar un habitual o fuente de alimentación ATX y viejos o carcasa externa de disco duro.
Si desea utilizar una fuente de alimentación ATX, usted tiene que conectar el cable verde del conector de la placa a tierra (negro). Esta fuerza de voluntad para arriba.
Cerramientos exteriores del disco duro son especialmente agradables para utilizar como fuentes de alimentación. Ellos ya tienen un recinto conveniente. Lo único que tienes que hacer es añadir los terminales de alimentación externa.
Las fuentes de alimentación tiene un montón de cables, pero el lugar más fácil para obtener la energía que necesita es a través de un conector molex. Ese es el tipo de conector se encuentra en los discos duros (antes de los S-ATA).
El negro es GND amarillo es +12 V rojo es de +5 V
Aquí está una imagen de nuestra fuente de alimentación de laboratorio. Hemos de salida de 12V, 5V de salida con un medidor de amperios y 5V de salida sin un amperímetro. Usamos la segunda salida de 5V para alimentar un ventilador de PC de 80 mm a los humos de aspirar o soplar cuando la soldadura.
No vamos a entrar en más detalles de cómo hacer una fuente de alimentación aquí. Estoy seguro de que puede encontrar otro instructivo sobre cómo hacer eso.
1)
Usted quiere que el cubo del LED para ser igualmente visible desde todos los lados. Por lo tanto le recomendamos utilizar LEDs difusa. Un LED clara se rodará la mayor parte de su luz a la parte superior del LED. Una difusa LED será más o menos igual de brillante por todos lados. Borrar LED también crear otro problema. Si el cubo está formado por LEDs claro. Los LED también parcialmente iluminar el LED encima de ellos, ya que la mayoría de la luz se dirige hacia arriba. Esto crea algunos efectos no deseados fantasma.
En realidad ordenó LED difusa de eBay, pero tiene 1.000 leds clara en su lugar. Envío de vuelta a China para recibir un reemplazo habría tomado demasiado tiempo, así que decidimos utilizar los LEDs clara en su lugar. Funciona bien, pero el cubo es mucho más brillante cuando se ve desde la parte superior en comparación a los lados.
Los LEDs se ordenó de eBay se describen en realidad como "desactivada LED". Tal vez debería haber tenido en la pista Desactivar es algo que se hace con una bomba cuando se desea evitar que volar, jeje.
2)
Ampliar LED le da un píxel más grande y más brillante, pero desde ya que el cubo es de 8 capas profundas, que desea espacio suficiente para ver todo el camino hasta el último nivel. Fuimos con 3mm LED porque queríamos que el cubo de ser lo más "transparente" como sea posible. Nuestra recomendación es utilizar 3mm LED difusa.
3)
Usted puede comprar lotes muy baratos LEDs de 1000 en eBay. Pero tenga en cuenta que la calidad del producto se puede reflejar en su precio. Creemos que hay menos posibilidades de mal funcionamiento del LED si usted compra una mejor calidad / LED más caro.
4)
Plaza de los LED probablemente sería genial, pero entonces usted necesita para hacer una plantilla de soldar con capacidad LEDs cuadrados. Con LED redondo de 3 mm, todo lo que necesita es una broca de 3 mm.
5)
Puesto que el cubo se basa en la multiplexación y la persistencia de la visión para crear imágenes, cada capa es sólo enciende por 1 / 8 de la época. Esto se llama un ciclo de trabajo 8.1. Para compensar esto, los LEDs tienen que ser lo suficientemente brillante como para producir el nivel de brillo deseado en el ciclo de trabajo 1.8.
6)
Longitud de la pierna. El diseño del cubo en el presente instructivo usa las patas de los LEDs a sí mismos como el esqueleto para el cubo. La longitud de las piernas de los LEDs debe ser igual o mayor que la distancia que desea entre cada LED.
Hay tres cosas a considerar al elegir el valor de sus resistencias, los LEDs, el 74HC574 que impulsan los LEDs, y transistores utilizados para cambiar las capas de encendido y apagado.
1)
Si el LED viene con una hoja de datos, debe haber algún amperaje allí. Por lo general, hay dos clasificaciones, una de mA de carga continua, y mA para las cargas de explosión. Los LEDs se ejecuta un ciclo de trabajo 1.8, por lo que puede hacer referencia a la calificación de estallar.
2)
El 74HC574 tiene también algunas de las limitaciones máximas. Si todos los LED en la columna de un ánodo están en, este chip será la oferta actual 8.8 de la época. Tienes que mantener dentro del rango de mA máximo especificado para los pines de salida. Si nos fijamos en la hoja de datos, encontrarás esta línea: Fuente de CC de salida o actual del fregadero al pin de salida, E / S: 25 mA. También hay una clasificación de VCC o GND corriente máxima de 50mA. A fin de no superar esto, los LED sólo puede funcionar a 50 / 8 mA desde el 74HC574 tiene 8 salidas. Esto le da 6,25 mA a trabajar.
3)
Los transistores tienen que encender y apagar 64 x mA de su LED. Si el LED de 20mA dibujar cada uno, esto quiere decir que usted tiene que encender y apagar 1.28 amperios.
Los transistores único que había disponible había una calificación máxima de 400mA.
Terminamos con resistencias de 100 ohmios.
Queríamos hacer el cubo del LED usando como componentes posibles. Habíamos visto a algunas personas con barras de metal para sus diseños, pero no tenía ninguna barras de metal. Muchos de los diseños de barra de metal también se parecía un poco torcida.
Pensamos que la manera más fácil de construir un cubo se llevó a doblar las piernas de los LEDs para que las piernas convertido en el andamiaje que sostiene el LED en su lugar.
Hemos doblado la pierna del cátodo en uno de los LED y se mide a ser de 26 mm desde el centro de la LED. Al elegir un espacio de LED de 25 mm, habría una superposición de 1 mm para soldar. (1 pulgada = 25,4 mm)
Con un pequeño LED de 3 mm de 25 mm entre cada uno dirigido nos dio un montón de espacio abierto dentro del cubo. Al ver todo el camino hasta la capa más lejos no sería un problema. Podríamos haber hecho el cubo más pequeño, pero entonces tendría que cortar cada sola pierna, y la visibilidad en el cubo se vería comprometida.
Nuestra recomendación es utilizar el espacio máximo que su LED puede permitir. Añadir 1 mm de margen para soldar.
Con el fin de hacer una bonita LED Cube, que necesita un poco de alambre de acero recta. El cable único que tenía era en carretes, por lo que tuvo que ser enderezado.
Nuestro primer intento de esto falló horriblemente. Tratamos de doblar en un alambre recto, pero no importa lo mucho que se inclinó, simplemente no era lo suficientemente recto.
Entonces recordé un episodio de "Cómo se hace" de Discovery Channel. El episodio fue acerca de cómo hacer que el alambre de acero. Empiezan con un carrete de alambre grueso realmente, luego lo tire a través de agujeros más pequeños. Recordamos que el cable estaba totalmente recto y simétrico al ser arrastrada por el estilo.
Así que nos dimos cuenta de que debemos dar tirando de una oportunidad, ¡y funcionó! 100% hilo metálico directamente de un carrete!
Aquí es cómo usted lo hace.
corte de la longitud del cable que necesita de la bobina, más una o dos pulgadas.
Retire el aislamiento, en su caso.
Obtener un agarre firme de cada extremo del cable de dos pares de pinzas
Tirar con fuerza!
Usted se sentirá el estiramiento de alambre un poco.
Usted sólo tendrá que estirar un par de milímetros para que sea agradable y recta.
Si usted tiene un tornillo de banco, usted puede asegurar un extremo en el vicio y el uso de un par de alicates. Esto probablemente sería mucho más fácil, pero no somos dueños de un vicio.
Siempre Busters Mito está probando un mito complejo, empiezan por algunos experimentos a pequeña escala.
Le recomendamos que haga lo mismo.
Antes hemos construido el cubo 8x8x8 LED, empezamos haciendo una versión más pequeña de la misma, 4x4x4. Al hacer la versión de 4x4x4 en primer lugar, se puede perfeccionar su técnica de soldadura cubo antes de comenzar en la grande.
Echa un vistazo a nuestro cubo de 4x4x4 LED instructivo para obtener instrucciones sobre la construcción de un pequeño "prototipo ".
Con el fin de hacer una bonita cubo de LED, es importante que es totalmente simétrico, que el espacio entre cada LED es idéntica, y que cada uno de los puntos de LED de la misma manera. La forma más sencilla de conseguir esto es crear una plantilla de soldadura temporal / plantilla.
1)
Encuentra un trozo de madera o plástico que es más grande que el tamaño de su cubo.
2)
Buscar una broca que hace un agujero que se ajuste a un LED perfectamente en su lugar. No quiero que sea para el ala, ya que haría más difícil de quitar la capa de soldado de la plantilla sin doblarla. Si los agujeros son demasiado grandes, algunos de los LEDs podría salir torcido.
3)
Use una regla y un ángulo de hierro para elaborar una red de 8 por 8 líneas que se intersectan en 64 puntos, utilizando el espacio LED determina en un paso anterior.
4)
Utilice un objeto con punta afilada para hacer sangrías en cada intersección. Estas sangrías evitará que la broca se deslice hacia los lados cuando se inicia la perforación.
5)
Perforar todos los agujeros.
6)
Tome un LED y tratar por todos los agujeros de tamaño. Si el agujero es demasiado apretado un poco, con cuidado de perforación hasta que el LED se adapta perfectamente y se puede sacar sin mucha resistencia.
7)
En algún lugar cerca de la mitad de uno de los lados, dibujar una pequeña marca o una flecha. Un alambre de acero se sueldan en aquí, en cada capa para dar el cubo algunos refuerzos adicionales.
Usted va a estar muy cerca de soldadura en el cuerpo del LED, y que probablemente va a ser el uso de LEDs realmente barato de eBay. LED no les gusta el calor, los LEDs baratos, probablemente más que otros. Esto significa que usted tiene que tomar algunas precauciones para evitar LED roto.
Soldadura de hierro higiene
En primer lugar, usted necesita para mantener su soldador limpio y reluciente. Eso significa que limpiarlo de la esponja cada vez que lo utilice. La punta de su soldador debe estar limpio y brillante. Cada vez que la ve la punta se ensucie con el flujo o oxidante, lo que significa perder es shinyness, usted debe limpiarlo. Incluso si usted está en medio de soldadura. Que tiene una punta de soldadura limpia hace que sea mucho más fácil la transferencia de calor a la meta de soldadura.
Velocidad de soldadura
Al soldar tan cerca del cuerpo del LED, tiene que entrar y salir rápidamente. Limpie su plancha limpia. Aplique una pequeña cantidad de soldadura a la punta. Toque la parte que desea para soldar con el lado de la plancha en la que sólo hay que poner una pequeña capa de estaño. Deje que el calor de destino para 0,5-1 segundos, y luego tocar el otro lado de la meta que se suelda con la soldadura. Sólo es necesario aplicar un poco. Sólo la soldadura que está en contacto con el metal de los dos cables hará una diferencia. Una gran mancha de soldadura no hará que la unión de soldadura más fuerte. Retire el soldador inmediatamente después de aplicar la soldadura.
Errores y enfriamiento
Si usted comete un error, por ejemplo, si los cables se mueven antes de que se endurezca la soldadura o no se aplican suficiente soldadura. No vuelva a intentarlo de inmediato. En este punto el LED ya está muy caliente, y la aplicación de más calor con el soldador sólo hará más calor. Continuar con el LED al lado y dejar que se enfríe durante un minuto, o un golpe en el mismo para quitar algo de calor.
Soldadura
Recomendamos el uso de una soldadura fina para soldar los LEDs. Esto le da un control mucho más, y le permiten hacer bonita juntas de soldadura sin manchas grandes de la soldadura. Se utilizó una soldadura de calibre 0,5 mm. No utilice la soldadura sin flujo. Si la soldadura es muy antiguo y el flujo no es la meta de limpieza adecuada, obtener nuevos soldadura. No hemos experimentado esto, pero hemos oído que puede suceder.
¿Estamos paranoicos?
Cuando la construcción del cubo de 8x8x8 LED, hemos probado todas y cada LED antes de usarlo en el cubo. También probamos todos los LED después de terminar de soldar una capa. Algunos de los LED no funciona después de haber sido soldado en su lugar. Consideramos estas cosas antes de hacer una soldadura sola articulación. Incluso con una cuidadosa soldadura, algunos LEDs fueron dañados.
Lo último que quieres es un LED roto cerca del centro del cubo cuando se acaba. La primera capa y la segunda desde el exterior se puede fijar después, pero más allá de que eso, y usted necesitará herramientas quirúrgicas endoscópicas
Cada capa se compone de ocho columnas de LEDs mantienen unidos por las piernas de cada LED. En la parte superior de cada capa de cada LED se gira 90 grados hacia la derecha, de modo que la pierna se conecta con el LED superior de la columna siguiente. En la columna de la derecha esta etapa, sobresale de la parte de la capa. Dejamos esto en su lugar y lo utilizan para conectar tierra al probar todos los LED en un paso posterior.
1) Preparar 64 LEDs
Doble la pierna del cátodo de cada LED de 90 grados. Asegúrese de que las piernas están dobladas en la misma dirección en todos los LED. En cuanto a la LED sentado en un agujero en la plantilla con la muesca a la derecha, se inclinó hacia arriba la pierna.
2) Comenzar con la fila en la parte superior
Comience por colocar la parte superior derecha del LED en la plantilla. Luego coloque la otra hacia la izquierda, la posición de modo que la pierna del cátodo está tocando la pierna cátodo del LED anterior. Enjuague y repita hasta que llegue el LED izquierdo. Suelde todas las articulaciones.
3) Soldar los 8 columnas
Si eres diestro, se recomienda empezar con la columna a la izquierda. De esta forma la mano puede estar en la plantilla de madera cuando la soldadura. Usted necesitará una mano firme cuando se suelda a mano alzada como éste. Comience por colocar el segundo LED de la parte superior, alineando lo que todo es toca la pierna de la junta de soldadura de la etapa anterior. A continuación, coloque el LED por debajo de ese modo que la pierna toca el cátodo LED encima. Repita el procedimiento hasta llegar a la parte inferior. Suelde todas las articulaciones.
4) Añadir llaves
Ahora tiene una capa que se parece a un peine. En este punto todo es muy débil, y usted tendrá que añadir un poco de apoyo. Se utilizó un refuerzo en la parte inferior y otro cerca de la mitad. Tome una paz de alambre recto, aproximadamente alinearlo en el que lo quiere y la soldadura de un extremo a la capa. Ajustar la alineación y la soldadura el otro extremo en su lugar. Ahora, hacer soldaduras de los 6 restantes columnas. Haga esto por dos llaves.
5) Análisis de todos los LEDs
Esto se trata en el próximo paso. Sólo mencionar aquí para no remover la capa todavía.
6) Eliminar la capa
La primera capa del cubo LED está todo hecho, ahora todo lo que tienes que hacer es eliminar de la plantilla. Dependiendo del tamaño de sus agujeros, algunos de los LED puede tener más resistencia al intentar sacarla. Simplemente agarrando ambos extremos de la capa y tirando probablemente rompería toda la cosa, si un par de los LEDs están atrapados.
Comience levantando todas y cada una de LED un par de milímetros. Lo suficiente como para sentir que no hay ninguna resistencia. Cuando todos los testigos están liberados de sus agujeros, trate de levantar con cuidado. Si todavía está atascado, parar y sacar el LED atascado.
Repita ocho veces!
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Soldadura que cerca del cuerpo del LED se puede dañar el interior de la electrónica. Le recomendamos que pruebe todos los LEDs antes de continuar.
Conecte la tierra a la pestaña que sobresalir en la esquina superior derecha. Conecte un cable de 5V a través de una resistencia. Utilice cualquier resistencia que se enciende el LED y no exceda su calificación mA máximo a 5V. 470 Ohm probablemente, podría funcionar muy bien.
Tome el alambre y toque contra los 64 piernas ánodo que sobresale de su plantilla. Si un LED no parpadea cuando se toca, eso significa que algo anda mal.
1) La soldadura no es conducir la corriente.
2) El LED se sobrecalienta y se rompe.
3) Usted no hizo una correcta conexión entre elel cable de prueba y el led . (empezar).
En nuestra opinión, un cubo del LED es una obra de arte y debe ser perfectamente simétricos y rectos. Si nos fijamos en los indicadores LED en la plantilla desde el lateral, que probablemente se inclinó en alguna dirección.
Usted quiere que todas las patas al punto hacia arriba, en un ángulo de 90 grados de la plantilla.
Mientras observa la plantilla desde el lado, enderezar todas las piernas. A continuación, gire la plantilla de 90 grados, para poder verla desde el otro lado, y luego hacer el mismo proceso.
Ahora tiene una capa perfecta que está listo para ser retirado de la plantilla.
En las columnas del cubo del LED, queremos que cada LED para sentarse centrada precisamente por encima debajo de los LED. Las patas de los LEDs de salir del cuerpo LED medio milímetro más o menos del borde. Para realizar una junta de soldadura, tenemos que doblar la pierna del ánodo para que toque la pierna del ánodo en el LED a continuación.
Hacer una curva en la pierna del ánodo hacia el cátodo de la pierna de aproximadamente 3 mm desde el extremo de la pierna. Esto es suficiente para que la pierna se dobla alrededor del LED abajo y hacer contacto con su pierna ánodo.
Ahora viene la parte difícil, soldar todo junto!
Las dos primeras capas puede ser muy débil antes de que se sueldan entre sí. Usted puede poner la primera capa de vuelta en la plantilla para darle algo de estabilidad.
Con el fin de evitar el desastre total, usted necesitará algo para mantener la capa en su lugar antes de que se suelda en su lugar. Por suerte, la anchura de una batería de 9V es muy cerca a 25 mm. Probablemente más cercano a 25,5 de 26 mm, pero eso está bien.
Advertencia: El 9 voltios de una batería de 9V puede fácilmente sobrecarga si los LED de los contactos de la batería entra en contacto con las patas de los LEDs. Hemos grabado en los polos de la batería para evitar que accidentalmente arruinando los LED que se suelda.
Tuvimos un montón de pilas de 9V por ahí, así que les sirven de apoyo temporal.
Comience por colocar una batería de 9V en cada esquina. Asegúrese de que todo está perfectamente alineado, luego soldar el LED esquina.
Ahora soldar todos los LEDs alrededor del borde del cubo, moviéndose a lo largo de las baterías de 9V como todos. Esto asegurará que las capas se sueldan perfectamente paralelos entre sí.
Ahora mover una pila de 9V para el centro del cubo. Basta con introducirlo en uno de los lados. Soldar un par de los LEDs en el centro.
Todo esto debería ser bastante estable en este momento, y usted puede seguir para soldar el resto de los LED sin utilizar la batería de 9V para el apoyo.
Sin embargo, si parece que algunos de los LED se hunden un poco, con diapositivas en una pila de 9V para levantarlos!
Cuando se han soldado todas las columnas, es el momento para poner a prueba los indicadores LED de nuevo. Recuerde que la ficha que salen desde la esquina superior derecha de la capa, que le dijo que no se retire sin embargo? Ahora es el momento de usarlo. Tome un pedazo de alambre y soldadura de la ficha de la capa inferior de la ficha de la capa que acaba de soldar en su lugar.
Conecte la tierra a la ficha del suelo.
Prueba cada uno dirigido con la misma configuración que utilizó al probar las capas individuales. Dado que las capas de tierra se han conectado por las etiquetas de prueba, y todos los ánodos de cada columnas están conectadas entre sí, todos los LEDs en una columna debe encenderse cuando se aplica voltaje a la superior. Si el LED debajo de él no se enciende, probablemente significa que se le olvidó una junta de soldadura! Es mucho mejor resolver esto en este momento, más que cuando todas las capas están soldadas entre sí. El centro del cubo es prácticamente imposible llegar a un soldador.
Ahora tiene 2.8 de su cubo de LED soldadas entre sí! Yay!
Parte 2: