LED Cube Display: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

I detta projekt kommer du att bygga en 8x8x8 LED -kub som display. Efter att ha byggt kuben och lärt dig grunderna i koden kommer du att kunna skriva dina egna visningsanimationer. Det är en fantastisk bild för vetenskapliga ändamål och det kommer att vara ett trevligt dekorativt tillskott till ditt rum! Under kubbyggnadens gång kommer du att skaffa dig en hel rad grundläggande elektronikkunskaper, vilket banar väg för mer komplexa projekt i framtiden.

Detta är mitt individuella projekt för elektronikkursen, och det tog ungefär fem veckor. Jag spenderade 12 timmar på detta projekt per vecka, och jag hade tillgång till de delar och verktyg som vanligtvis finns i ett högskolelektroniklaboratorium. Det kan också vara bra att veta att även om arbetsbelastningen inte är en kaka, krävs ingen praktisk expertis. Istället får du mycket erfarenhet och lär dig av dina egna misstag längs vägen.

Friskrivningsklausul: Jag lånade designen och koden från Kevin Darrah (https://www.kevindarrah.com/?cat=99) som byggde en 8x8x8 RGB -kub (vilket tredubblar arbetet!). Vågformen är mitt eget verk. Jag rekommenderar starkt att titta på alla hans LED -videor innan du startar projektet! De är oerhört hjälpsamma med att förstå hur allt fungerar, vilket är avgörande för detta komplicerade projekt! Jag gav korta förklaringar om kretsen och den allmänna arkitekturen när jag diskuterar kretsanslutningarna och koden, så hoppa gärna till den delen först för att få en teoretisk förståelse:)

Steg 1: Dellista

• enfärgade DIFFUSED LED x512 med ~ 30 reservdelar (Du kanske märker att jag själv använde tre färger. Detta är ursprungligen utformat för att reflektera vågformsamplituden (t.ex. rött betyder högre amplitud), men jag lodde inte skivorna korrekt, så så småningom behandlade jag dem precis som samma. Om du fortfarande är intresserad av att göra färgvariationer i vertikal riktning, läs anteckningar om steget för vertikala skivor:))
• PC -kort, medium x7 och små x2 (Det här är de som finns i mitt labb, men justera gärna storleken beroende på vad som är lättillgängligt för dig! Läs kretsavsnittet för din referens. Jag fann att för nybörjare, PCB utan några anslutna remsor är mer tillmötesgående, främst för att du kan lägga till och klippa anslutningar efter behag. Avlödning kan vara svårt!)
• NPN 2N3904 transistorer x72
• 1k motstånd x 150
• 100 Ohm motstånd x 72
• P-kanal MOSFETs IRF9Z34 x8 plus 8 klämbara kylflänsar
• 100 mikro Farads kondensatorer x8
• 74HC595 skiftregister x9
• Arduino Uno + skruvsköld (jag använde ett proto-screwshield R3-kit)
• Tråd med isolering i 8 färger (jag rekommenderar starkt att använda olika färger! Du kommer att ha många ledningar bredvid varandra, och färgerna hjälper verkligen när vi kontrollerar kretsen.)
• 5V 2.8A strömförsörjning (så länge din strömförsörjnings strömgräns är högre än 64*(ström genom 1 LED), borde det fungera bra:))
• trådterminaler
• Molex huvud med 8 stift och 6 stift.
• Molex trådhus med 8-pins och 6-pins (mängden av dessa kommer att variera beroende på din PCB-storlek och din kretsdesign, så läs hela instruktionsboken (särskilt kretsdelen) innan du bestämmer dig för det antal du behöver:))
• Löda
• Bare koppartråd (för att vara på den säkra sidan, förbered 50m av detta)
• Stor träskiva (ungefär 9 tum på varje sida)
• 12 tums träspett (valfritt; om du hittar ett sätt att göra raka trådar behöver du inte detta)
• tejp
• långa naglar x16

Verktyg

• Lödkolv
• avbitartång
• tång
• limpistol (valfritt; om du hittar ett sätt att göra raka trådar behöver du inte detta)
• crimper
• kylflänsklämmor x2 (krokodilklämmor fungerar också)
• trådavlägsnare

Steg 2: Gör LED -rader

Testa först och främst alla lysdioder! Jag brödde upp en krets med en LED och ett 100 Ohm motstånd. Jag testade sedan en lysdiod i taget och lade till det parallellt med den andra lysdioden. Vi vill slänga 1) trasiga lysdioder, 2) lysdioder med anoden och katoden bakåt (du vill inte bara "komma ihåg" vilken som har fått den att vändas!) 3) dämpare lysdioder.

Därefter gjorde vi träjiggen, som också är mitt sista fäste för kuben. Borra ett 8x8 rutnät med 1 tum mellan mitten av hålen. Välj borr med en diameter precis över diametern på dina lysdioder, så att de kan passa in i hålen och fortfarande vara raka. Vi spikade extra trälister till omkretsen, vilket höll brädytan platt (vi använde plywood för brädan, så det har en hel del flex). Dessutom höjde detta områdena med hålen så att lysdioderna kan peta genom hålen. Välj en sida och lägg två långa spikar på samma linje som mitten av hålen. Vi knyter trådarna på dessa naglar.

Vi kan nu börja göra LED -rader! Jag hittade inget effektivt sätt att göra raka trådar, så jag slingrade bara trådarna med ett träblock. Placera tråden över blockets kant; håll ner tråden med tummen på ena sidan av blocket och dra igenom tråden; kanten av blocket kommer att knäcka tråden. Jag rekommenderar att du tar på dig en handske för att skydda tummen:(Placera 8 lysdioder i den här raden med det långa "benet", anoden, i en riktning. Vi ska löda dem på tråden. Observera att planet som bildas av anodbenet och katodbenet ska vara vinkelrätt mot trådens linje, och katodbenet ska vara borta från tråden. Knyt tråden på en spik och dra den för att gå över lysdioderna tills den är rak och spänd. Knyt den på den andra spiken. Justera trådhöjden (jag märkte en liten plan yta på LED -benet och jag justerade tråden så att den berör detta område för alla lysdioder). Denna höjd är godtycklig, men var konsekvent. Kom ihåg: 1) nivåhöjdskillnaden i din kub kommer att vara ungefär 1 tum (så att trådarna inte kan vara för höga); 2) Lysdioderna kan gå sönder under värmen i lödkolven (så att ledningarna inte kan vara för låga) (även om jag inte personligen har upplevt några problem av detta). Nu bör din tråd vidröra det långa benet på alla lysdioder och bilda ett kors. Löd tråd och anodledare och trimma avledarna efteråt.

I detta projekt experimenterade jag med två olika lödfogkontaktkonfigurationer. Den ena är tvärkontakten som beskrivs ovan, och den andra böjer LED -benet så att kontaktledningarna är parallella. Teoretiskt sett är de parallella kontaktlederna mer spänningsbeständiga, men med tanke på hur ljusa lysdioderna är är troligen tvärskarvarna inte så skadliga. Du kommer att få mycket träning på att lödning av tråden och LED -benen, så experimentera gärna med olika tekniker! Jag använde ett lödkolv med platt spets, och jag tror personligen att det ger bättre kontroll över lödkulorna och en större yta för värmekontakt.

När du har lödt, använd brödbrädan för LED-kontrollen för att kontrollera anslutningarna (viktigt). Kläm fast den positiva ledningen till tråden och svep den negativa ledningen genom de korta LED -benen. De borde alla lysa upp! När vi har kontrollerat att de är fina trycker du försiktigt på lysdioderna nedanför brädet för att flytta dem och skjuta tråden uppåt spikarna. Du kan klippa bort de loopade ändarna, men definitivt spara lite längd!

Vad händer om min LED inte tänds?

Det första du kan kontrollera är om du fick katoden och anoden att vända. Prova sedan att fästa den positiva ledningen till LED -benet istället för hela ledningen. Om din lysdiod lyser på det sättet kan du återlöda lysdioden. Om din LED fortfarande inte tänds, byt ut den mot en annan.

Vi måste göra 64 sådana LED -rader:)

Steg 3: Lödning av vertikala skivor

Som en förhandsvisning är alla anoder i varje lager anslutna och alla katoder i varje vertikal kolumn är anslutna. Nu måste vi göra de vertikala skivorna. Kommer du ihåg de två spikarna vi satte i brädet för att knyta trådar? Lägg nu in 14 fler av dem på liknande sätt:) (Varning: fil spikspetsarna bra! Du kommer att pressa fingrarna runt dessa tips mycket.)

Lägg nu 8 LED -rader på brädet och se till att benen är riktade åt samma håll. Observera att trådarna ska vara parallella med spikraderna! Tryck ner lysdioderna så att de alla är på samma höjd. Om några av lysdioderna fortsätter att dyka upp (kanske på grund av krökningen i din tråd), scotch-tejp ner ändarna till brädet. Kör nu trådar över naglarna som tidigare. Jag kunde bara se till att trådarna var ungefär på samma höjd, men det är ok eftersom det du verkligen bryr dig om är att lysdioderna är i samma höjd.

Löd katodledningarna på trådarna. Du kommer att märka att här använde jag parallellkontaktlödningskonfigurationen, och jag tyckte att den var mer solid och snyggare än tvärskarvarna, men det var mer tidskrävande, eftersom du måste 1) böja trådarna med tång; 2) se till att den böjda delen rör huvudtråden; 3) böj den sektionen för att vara på rätt höjd, eftersom ditt lödkolv kommer in i en vinkel och du behöver strykjärnet för att röra båda trådarna samtidigt.

Om du vill använda olika färger i olika lager …

Se till att var och en av dina skivor återspeglar färgschemat. Till exempel, om jag ville att de tre översta lagren skulle vara gula lysdioder, de två mellersta att vara orange lysdioder och de tre nedre att vara röda lysdioder, placerar jag tre gula LED -kolumner, två orange och tre röda i den ordningen. Se till att din färgordning och LED -orienteringen är konsekvent för alla åtta skivorna!

Använd panelen för att testa alla lysdioder i varje skiva. Det är definitivt lättare att återlödda här när dina lysdioder är säkrade snarare än mitt i luften.

Om dina trådar inte är raka på sig själva, dra INTE skivan från naglarna ännu! Läs nästa steg

Om du redan har raka trådar, tryck försiktigt ner lysdioderna underifrån och skjut skivan från naglarna. Trimma inte ändarna ännu:)

Steg 4: Stöd för de vertikala skivorna

Om dina trådar har en viss krökning, som mina, kan vi fixa dem till att vara på ett plant plan genom att lägga till styvt stöd längs omkretsen. Jag valde 12 tums träspett eftersom de är lätt tillgängliga på Amazon. Jag limmade spetten på omkretsen och lade till små bitar i hörnen för att stärka ramen. Se bilder för detaljer. Observera att endast två spett är helt fästa på trådarna, och de andra två spettarna är över hela rutnätet. Jag rekommenderar att du testar ramen utan hörnbitarna först. Jag upptäckte att de extra korta pinnarna kom i vägen för lysdioderna när jag staplade upp skivorna, och limfogarna är förmodligen tillräckligt starka för att hålla LED -rutnätet ändå. Om gallret fortfarande sväller ut lite, tryck ner på de två olimmade sidorna och lim trådarna på spettarna vid flera punkter. Klipp inte bort de lösa ändarna ännu! Håll i synnerhet en ganska lång spettlängd på sidan som kommer att ligga längst ner på kuben, så att vi kan hålla lysdioderna från golvet.

Steg 5: Montera kuben

Nu när vi har skivorna kan vi göra kuben! Jag tyckte att det var lättare att stapla ihop dem snarare än att hålla ihop vertikala skivor, men om du har en medarbetare, improvisera gärna! För att undvika misstag, limma först skivorna på en annan spett och lägg till anslutningskablar senare. Som du ser på bilden limmade jag fyra spett i hörnen för att hjälpa till att justera och stödja lagren. Tänk på att lagren helst är 1 tum från varandra. Jag upptäckte att mina lysdioder vilade på träramen från föregående lager, så jag behöver inte hålla dem uppe medan jag limmar dem, men om dina skivor vilar på en lägre höjd skulle en samarbetspartner eller några trälister (se bild) hjälp. Innan du limar skivorna, se till att deras riktning är korrekt! Du vill att katoden och anodändarna ska peka i konsekventa riktningar. Kontrollera även riktningen på lysdioderna.

Det är MYCKET viktigt att se till att lysdioderna lyser när du staplar varje lager! Det skulle vara praktiskt taget omöjligt att komma till mitten av kuben när du har allt monterat.

Du kanske märker att mina träramar inte nödvändigtvis är i linje med varandra, men om du tittar på lysdioderna, justeras de bättre! Eftersom vi kommer att se denna kub i en mörk miljö är feljustering av ramen acceptabelt.

Använd sedan ytterligare ledningar för att löda anodledarna på samma nivå tillsammans. Om du tycker att det är svårt att hålla trådarna där, försök att "väva" tråden genom ledningarna (alternera hur tråden korsar ledningarna, mellan uppifrån och nedifrån). Det är ok om dessa ledningar inte är helt raka, eftersom LED -huvudstrukturen redan är inställd och sidotrådarna inte är särskilt synliga när vi tänder lysdioderna.

Bara för att vara säker (vi vill hellre ta fel på den försiktiga sidan, ja?), Testa alla lysdioder igen. Vid denna tidpunkt, om en av lamporna i mitten av kuben inte tänds, är jag inte säker på om det finns ett enkelt sätt att åtgärda det: (Men om du var noggrann med att kontrollera lysdioderna när du staplar upp skikten, lysdioderna ska fortfarande vara bra.

Nu kan vi trimma bort trådöverskottet på alla utom undersidan. Nu kan vi tillfälligt lägga undan kuben! Grattis! Nu är vi mer än halvvägs dit:)

Steg 6: Kretsanslutningar

Läs pdf -schemat innan du placerar kretselement på PC -korten. Denna schema är för RGB -kuben av Kevin Darrah, och eftersom vår kub har enfärgade lysdioder är vår arbetsbelastning faktiskt bara en tredjedel av det (vi har en tredjedel av katodkontrollerna, specifikt). Jag rekommenderar starkt att du sätter alla kretselementen på kretskorten för att testa avståndet först. Ge dig själv mer utrymme att arbeta med, särskilt för skiftregisterkort och anodstyrkort. Släpp sedan ut kretskomponenterna och löd bara några i taget, eftersom det är mindre svårt att löda utan att så många kretskomponentben hamnar i vägen.

anod- och katodkretsar

Vår kretsdesign är sådan att när ingångarna till anodkretsarna och katodkretsarna båda är 5V (eller HIGH) tänds lysdioden. Låt oss först gå igenom anodkretsarna. När ingången är HÖG blir transistorn snabbt mättad och kollektorspänningen sjunker till nära 0, vilket betyder att MOSFET -porten dras till LÅG. Eftersom MOSFET -källan är ansluten till 5V betyder LOW i porten att dräneringsspänningen är inställd på HIGH. Kondensatorn över källan hjälper till att hålla systemet stabilt.

När katodkontrollingången är HÖG är transistorn åter mättad och kollektorspänningen går till 0V. Kollektorterminalen ansluter till lysdioden via ett strömbegränsande motstånd. Du kan välja det nuvarande begränsningsmotståndet baserat på dina LED -egenskaper. Eftersom jag använder röda, orange och gula lysdioder använde jag 100 ohm. Vi ser att nu lyfts den positiva sidan av lysdioden högt och den negativa sidan dras lågt och lysdioden lyser.

Eftersom vi har 64 katodledningar (varje kolumn) och 8 anodledningar (varje lager) behöver vi 64 uppsättningar av katodkontrollen och 8 uppsättningar av anodkontrollen. Jag rekommenderar att hela uppsättningar med 8 kontroller finns på samma kort, eftersom varje skiftregister ansluter till 8 kontroller, och det verkar mer organiserat om de 8 anslutningskablarna går till samma plats. Var noga med att inte överbelasta brädorna! Vi kommer att köra massor av ledningar så se till att ge dig själv tillräckligt med utrymme! Löd alla komponenter till brädet. Ett knep för att öka arbetsytans stabilitet är att löda på komponenter med samma höjd (t.ex. lödning av transistorerna efter att alla motstånden har lödts för att undvika att motstånden faller ut). För varje uppsättning med 8 katodstyrkretsar, se till att lödda en 8-polig rubrik som matar ut data till LED-kuben.

Det framgår inte av schemat, men varhelst det finns en transistor måste vi ansluta den till GND och 5V

skiftregisterkretsar

Skiftregistren är anslutna till varandra via 6 ledningar. De är parallellkopplade för 5V, GND, CLOCK, LATCH och BLANK, och i serie för DATA. När du ansluter ledningarna, se till att katodskiftregistren är i slutet av sekvensen, eftersom DATA alltid går till slutet av den seriella linjen. I grund och botten skickar Arduino ut en sträng med binär kod som rinner ner i DATA -linjeanslutningen. Den binära koden delas sedan in i 8 bitar per skiftregister. De 8 skiftregisterterminalerna ansluts sedan till en uppsättning med 8 katod/anodkontroller. 5V driver hela kuben, och eftersom vi har maximalt 64 lysdioder tända samtidigt, se till att den totala strömmen inte överskrider gränsen för strömkällan. De andra stiften styr i princip när data kommer in i skiftregistren och när data släpps till kretsstyrningarna från skiftregistren. Se till att varje skiftregister har sin egen 8-stifts rubrik och varje skiftregisterkort (förutom det sista) har en 6-stifts rubrik genom vilken 5V, GND, CLOCK, LATCH, BLANK och DATA-kabeln kan gå till nästa skiftregistretavla.

Arduino krets

Kretsen på Arduino är väldigt enkel. I grund och botten har vi 6 ledningar som kommer ut ur Arduino (5V, GND, CLOCK, LATCH, BLANK och DATA). Se till att din GND -kabel är ansluten till GNU för Arduino (Faktum är att all GND i detta projekt ska vara ansluten), men att din 5V -kabel inte är det! Observera att Arduino i Darrahs schematik faktiskt visar terminalerna för ATMEGA -chipet. Se en av bilderna bifogade för motsvarande terminaler mellan chipet och Arduino.

Vi använde en skruvskydd för att undvika att direkt leda kablar in i Arduino. De delar som du behöver lödda på skruvskyddet är staplingshuvudstiften för de digitala portarna, 1 6-polig huvud och 1 2-portars kopplingsblock. Du kan lägga till ytterligare en rad staplingsrubriker på andra sidan för balans. (Observera att de blå kopplingsblocken som visas på bilderna faktiskt inte gör någonting). Lödning enligt scheman. Viktig anmärkning: för säkerhets skull, anslut 5V-terminalen på det 6-poliga huvudet till 5V på strömkällan (som är det gröna kopplingsblocket), INTE 5V på Arduino. På så sätt drivs din Arduino från din dator och alla 5V i din krets försörjs av strömkällan. Anslut dock alla GND: er tillsammans. Du kanske märker på bilden att jag lödde GND-stiftet på 6-stiftshuvudet och GND-stiftet på kopplingsblocket på GND-remsan på skruvskyddet.

Även om jag inte vet sätt att kontrollera skiftregisterkretsarna, kan och bör vi kontrollera anod- och katodstyrkretsen med hjälp av en brödbräda. Se bilderna för detaljer. I grund och botten ansluter vi kortingångarna till alla 5V. Sedan kan vi använda en multimeter för att kontrollera utspänningarna. Vi fann att utspänningen från anodkontrollerna bara är cirka 4V, men det är en förväntad konsekvens från MOSFET.

Kabeltips:

• Snåla inte med längden på dina anslutningskablar mellan korten! Du kommer att ha många brädor och många trådar, och det skulle vara tydligare och lättare för felsökning om brädorna är välskilda.
• Använd olika färger för att skilja vilken tråd som är vilken. Detta är mycket viktigt särskilt med tanke på hur många ledningar du skulle behöva. Vi lägger sedan dessa trådar i trådhuset i en fast ordning. Använd en bra crimper för att göra säkra trådterminaler.
• Var konsekvent med användningen av sidhuvuden och trådhuset! I mitt projekt, för ett visst kort, kommer alla ingångar från trådhöljen och utgångarna går ut genom rubrikerna.
• Eftersom huvudterminalerna är ganska nära varandra, var försiktig så att du inte lödar ihop trådarna, särskilt om du är relativt oerfaren i lödning som jag! Ett knep som jag tyckte var till hjälp var att trycka ner tråden med lödkolven för att smälta lodet, sedan använda en tång för att klämma ihop trådarna i tråden och skjuta tråden närmare rubrikterminalen. Flytta bort lödkolven och lödfogen ska svalna och behålla sin form mycket snart.

Steg 7: Montering av kuben

Istället för att trä de stela katodledningarna genom de 64 hålen, vilket är ganska svårt i praktiken, kan vi först löda trådarna till ledningarna och sedan dra ledningarna genom hålen. För att låta ledningarna komma ut under monteringsplattformen, borra 9 hål på sidan av fästet (8 för katoden och 1 för anoden).

Trimma först spetten till ungefär samma längd. Skär katodledarna så att de är nästan på samma höjd som spettarna. Böj nu ledningen för att bilda en liten krok med en tång. Ta bort ungefär en halv tum av din tråd och böj tråden också. Haka ihop ledningen och tråden och stäng krokarna med en tång. Detta ger god kontakt mellan tråden och ledningen, och det frigör händerna för lödningen. Var noga med att sätta en kylflänsklämma före närmaste LED -lödfog så att den inte lossnar från den nya värmen. Om du inte har kylflänsar fungerar alligatorklämmor också.

Det är bra att kontrollera anslutningarna (jag mätte motståndet hos lödfogen) när du har lödt varje lager, men jag har funnit att "krok" -metoden ger riktigt starka lödfogar.

Trä nu trådarna genom hålen. Dra försiktigt i trådarna och tryck på monteringsplattformen för att komma i kontakt med spettarna. Trä varje uppsättning med 8 ledningar genom ett hål på sidan av monteringsplattformen och säkra bunten med en bit tejp. Eftersom kubens fyra sidor är likvärdiga spelar det ingen roll längs vilken sida din grupp trådarna. Jag föreslår att du förbereder trådterminalerna på dessa så att du snabbt kan montera trådhuset.

För anodanslutningarna, löd en tråd på varje nivå och led ut den från ett av hålen. Du kommer att behöva två kylflänsar för att förhindra att grannlödningsfogen smälter.

Efter att du monterat kuben, testa varje lysdiod igen för att se till att de är ok.

Tips:

Snåla inte med trådlängden! Jag tror att mina ledningar lätt är 12 tum långa, men de visar sig ändå vara lite kortare.

Nu är du redo att ansluta allt och köra kuben!

Steg 8: Koden och multiplexering

På grund av den korta projekttiden lånade jag Darrahs kod och gjorde bara mindre ändringar i den. Jag bifogar den version som jag använde. Han gjorde utmärkta kommentarer till sin kod, och jag rekommenderar att du läser igenom dem för att få en bättre förståelse för hur det faktiskt fungerar. Här kommer jag att beskriva två nyckelfunktioner i hans kod, multiplexeringen och bitvinkelmodulationen.

Multiplexing

Alla LED -kubprojekt som jag läser om använder multiplexering, och det här är tekniken som gör att vi kan styra individuellt ljus. Vid multiplexering lyser endast ett lager av lysdioderna åt gången. Men eftersom lagren cyklas igenom med en mycket hög frekvens "stannar" bilden i vår syn ett tag, och vi tror att ljuset fortfarande finns där. I programvaran drar vi ett lager till HIGH samtidigt och alla andra lager till LOW, så bara lysdioderna i detta lager kan lysa upp. För att avgöra vilka som lyser upp använde vi skiftregistren för att styra vilka av de 64 katoderna som dras HÖG. Innan vi tänder upp nästa lager ställer vi anoden för detta lager till LÅG så att inga lampor i detta lager kan tändas. Sedan drar vi anoden på nästa lager till HIGH.

Bitvinkelmodulering

BAM -tekniken gör att vi kan styra ljusstyrkan för varje LED på en skala mellan 0 och 15. Om du inte behöver ändra ljusstyrkan behöver du inte implementera detta. I grund och botten har vi en fyra bitars kontroll, och den här kontrollen motsvarar 15 cykler för att gå från det nedre lagret till det översta lagret (kom ihåg att för multiplexering tänder vi varje lager åt gången?). Om vi skriver 1 till den första biten tänds den här lysdioden när vi cyklar genom lagren för första gången. Om vi skriver 1 till den andra biten tänds den här lysdioden under de två följande cyklerna. Den 3: e biten motsvarar de kommande 4 cyklerna, och den fjärde motsvarar de följande 8 cyklerna (så vi har 15 cykler i ett komplett set). Säg att vi vill ställa in lysdioden till 1/3 av dess fulla ljusstyrka, vilket är 5/15. För att åstadkomma detta skriver vi 1 till den första och den tredje biten och 0 till de andra två så att lysdioden tänds för den första cykeln, av för de två nästa, på för de kommande fyra och av för nästa 8. Sedan vi cyklar igenom detta så snabbt, vår vision "genomsnitt" ljusstyrkan, och vi får 1/3 av hela ljusstyrkan.

LED -kub som display för vågfunktioner?

En möjlighet som vi tänkte på i början av detta projekt var att använda denna display för att visa vågfunktioner av partiklar i en fyrkantig låda. Jag skrev en metod i Arduino -koden som plottar grundtillståndet och det första upphetsade tillståndet, men det visar sig att upplösningen inte är riktigt tillräcklig. Grundtillståndet verkar bra, men det första upphetsade tillståndet kräver viss tolkning. Men om du kisar, kan du se att funktionen ser ut som en knöl när du tittar på den från ena hållet, och det ser ut som en hel sinusvågscykel om du tittar från den andra riktningen. Så här ska vågfunktionsamplituden se ut! Eftersom även det första upphetsade tillståndet kräver lite efterhandstolkning, kodade jag inte för andra mer komplicerade.

Steg 9: Testkörningar

Grattis till att du har slutfört kuben! Prova nu att skriva din egen displayfunktion och dela ditt arbete med familjer och vänner:)

När din kub fungerar korrekt, tejpa på baksidan av kretskorten med icke-ledande tejp, eftersom anslutningarna alla är exponerade nu och de kan kortsluta varandra.