3D LED Charlieplex Cube från Chrismas Tree Lights: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Julen är en bra tid att få ett stort antal lysdioder mycket billigt. Denna instruerbara använder 80 lysdioder från en LED -julgransljussträng för att göra den vördnadsvärda 3D LED -kuben. I detta fall en 5x4x4 kub. De enda andra komponenterna är en 7805 5V spänningsregulator, 2x100nF avkopplingskondensator, 16 motstånd, en IR -mottagare och en enda PIC 16F88 mikrokontroller. Många andra LED -kubprojekt använder alla slags skiftregisterchips etc för att utföra sin adressering av LED -matrisen. För att spara på komponent- och ledningsinsatser använder den sig av charlieplexing -adresseringstekniken som tidigare beskrivits i instruktioner: https://www.instructables. com/id/Charlieplexing-LEDs-The-theory/andhttps://www.instructables.com/id/How-to-drive-a-lot-of-LEDs-from-a-few-microcontrol/previous projects using detta är: https://www.instructables.com/id/Microdot---wrist-watch-LED-pattern-timepiece/andhttps://www.instructables.com/id/Minidot-2---The-holoclock /Jag rekommenderar att du läser minst de två första innan du fortsätter att läsa detta instruerbara.

Steg 1: Ta bort lysdioderna från en sträng

Det här är ganska tråkigt faktiskt. Skaffa en rad julbelysning. Helst sådana med en konkav lins, det vill säga att de ser ut som att någon har försänkt toppen av lysdioden.

Ta av och lossa alla lysdioder i strängen.

Steg 2: Bygg kuben

Bygg nu kuben.

Eftersom vi använder charlieplexing kan vi ta några genvägar till din genomsnittliga LED -kubtillverkning. I synnerhet kan vi använda en massa sektioner som alla har samma anslutning. Huvudbilden nedan visar ett avsnitt. Det är bara förtennad koppartråd som löds ihop. Varje avsnitt blir en rad i charlieplex -matrisen …..läste du inte artiklarna som nämns i introt? Jag lödde min tråd i ett 5x4 rutnät och lämnade några taggar på botten. Dessa används för att passa ner på någon bandplatta (aka veroboard) och ger både viss mekanisk stabilitet och möjliggör enkel jämn avstånd mellan gallret. Observera att om jag gjorde det här igen skulle jag använda några färdiga husdjurburar, säg för kaniner eller andra smådjur i stället för att löda ihop en hel massa trådar tillsammans. De andra bilderna i det här avsnittet visar de enskilda lysdioderna som är lödda till varje sektion. Det ena benet av LED -lödarna till mek -sektionen och det andra är böjt ut i 90 grader för att lödas till tvärstyckena.

Steg 3: Gör det hela Charlieplex som

Nytt kommer ledningarna till en charliplex -matris.

Den första bilden nedan visar en sektion (tjocka linjer) med lysdioder anslutna. Varje rad har lysdioder anslutna till nätet med samma polaritet. Nästa rad är fäst med motsatt polaritet. Varje alternativ rad är sammankopplad. Detta bildar ytterligare en charlieplex linje. Så för schemat nedan om jag ville tända den översta högra hörnet av lysdioden skulle jag sätta en +ve -signal på linje C1 och en -ve -signal på linje C11. Den översta lysdioden i nästa nät skulle ha en +ve -signal igen på linje C1 och en -ve -signal på linje C12 och så vidare. Eftersom jag har 5 rader i varje nät kopplade jag den nedre raden växelvis som visas. Ett 6x4 eller annat jämnt numrerat nät skulle helt enkelt upprepa toppanslutningsschemat. Den andra bilden är en grov 3D -schematisk ….som jag hoppas visar kopplingarna med lite mer tydlighet. Den sista bilden visar ett delvis färdigt rutnät.

Steg 4: Videon och sista orden

Nu har vi 80 lysdioder anslutna till en 5x4x4 kub. Består av 14 charlieplex -rader. De av er som faktiskt läste de refererade artiklarna i introt kommer att notera att detta är en gles charlieplex -matris. Med 14 linjer kunde jag teoretiskt ansluta 13x14 = 182 lysdioder … men kablarna hade varit mer komplexa. Den återstående delen av kretsen var helt enkelt charlieplex linjeströmbegränsande motstånd, en mycket enkel PSU (7805 regulator) och en PIC med en IR -mottagare ansluten. När den fåniga säsongen är över släpper jag förhoppningsvis PIC -programmet, men det skickar i princip slumpmässiga PWM -signaler nerför linjerna, en IR -fjärrkontroll kan styra hastigheten och distributionen av PWM -mönstren. Observera att detta inte är strikt charlieplex -körning, Jag vänder mig inte till varje enskild lysdiod en efter en, byter linje tri-tillstånd efter behov. Men slumpmässiga PWM -signaler verkar fungera bra med charlieplex -nät …. om du gillar slumpmässigt pulserande lysdioder. För nära julen för att avsluta den delen av upplägget. En sak att notera om du inte tristerar linjer ordentligt när du kör ett charlieplex -nät är att en lysdiod tänds starkt och flera andra tänds svagt. Det är lite oförutsägbart, men för slumpmässiga mönster är detta inga problem eftersom ett element av slumpmässighet är vad du vill. Nästa artikel kommer att vara ett riktigt charlieplex -körschema där enskilda lysdioder kan tändas och några mer intressanta mönster göras. Jag hoppas kunna göra ett slags 3D game of life-enhet och kanske göra om rutnätet med snyggare, större, snyggare sektioner gjorda av husdjurbur. Jag blev bara lite förvånad över hur det blev med handlödning av rutnätet. För nu är här en vacker video (varning 9Mb) … tyvärr hade jag inte tid att youtube den. Förhoppningsvis har denna korta artikel visat hur man gör användning av charlieplexing -metoden för att driva lysdioder och kommer att använda de gamla LED -julstränglamporna till god användning.