Световой куб своими руками: Светодиодный куб 8x8x8 своими руками — Главная

Содержание

Светодиодный куб 8x8x8 своими руками

ОБНОВЛЕНИЯ

• 30.10.18 CUBE_Gyver_v2: добавлена новая версия для нового видео

30.10.2018 обновлён архив проекта, добавлена новая версия!

ОПИСАНИЕ

Большой светодиодный куб на Arduino и сдвиговых регистрах. 512 светодиодов, 10 режимов анимации (можете дописать свои!).
Куб имеет две кнопки, обеспечивающие переключение режимов вперёд/назад, удержание кнопки увеличивает и уменьшает скорость текущей анимации.
Проект собран на печатной плате, что позволило уменьшить трудозатраты на соединение компонентов, а также уместить всё в компактный корпус!
Куб использует динамическую индикацию (послойная отрисовка) и потребляет всего около 0.5 А, когда светятся все 512 светодиодов.
Долгий и интересный процесс пайки самого куба показан на видео ниже. Использованы длинноногие светодиоды, куб спаян только их ногами. Края соединены и усилены железной проволокой (10 линий).
Добавлены игры: 3D змейка и туннель

КОМПОНЕНТЫ

Инструменты, полезное

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Всё для пайки: паяльники, приспособления

Платы Ардуино, модули и датчики
Модули и датчики для умного дома
Дешёвые инструменты
Аккумуляторы, платы защиты, зарядники
Мультиметры
Блоки питания, преобразователи

Железки со схемы

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей. Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT.

Arduino Nano купить в РФ, aliexpress, aliexpress, искать
Светодиоды с длинными ногами 100 штук
- Синие https://ali.ski/eB6t7m
- Розовые https://ali. ski/cRFSB
- Красные https://ali.ski/-yIw-
- Зелёные https://ali.ski/rnl1O
- Жёлтые https://ali.ski/Zb3D2O
Светодиоды по 10 штук
- Синие https://ali.ski/XgEzF2
- Розовые https://ali.ski/C5V3Tg
- Красные https://ali.ski/Z21kQR
- Жёлтые https://ali.ski/QyL8Px
- Зелёные https://ali.ski/Hl63LH
Сдвиговые регистры 74hc595n https://ali.ski/f9_08D https://ali.ski/OW5tz
Транзисторы bd241c https://ali.ski/r5Odw https://ali.ski/M3jff
Резисторы https://ali.ski/o94XJ
Транзисторы TIP41C (на всякий случай) https://ali.ski/WBTbC
Макетка 8 на 12 см https://ali.ski/V3AQv
Гребёнка https://ali.ski/ASDdM
Кнопки и стойки ищите в любых магазинах для радиолюбителей, так как у китайцев можно купить только мешок 100 штук!

Страница на EasyEDA

ПРОШИВКА

ВНИМАНИЕ! Максимально подробный гайд по началу работы с платой и загрузке прошивки для проекта находится ЗДЕСЬ.

Изучи его внимательно, прежде чем писать на форум или в группу ВК!

В кубе использовано 64 зеленых светодиода, которые формируют 4 слоя и 16 колонок. Управление кубом реализуется на базе Arduino. Приведен пример программы для Arduino Uno, в которой реализовано управление каждым отдельным светодиодом из всего массива.

Можете воспользоваться эскизом, который приведен здесь. Распечатайте его и наклейте на картонную коробку. При печати проверьте, чтобы был выставлен фактический размер и горизонтальная ориентация. Карандашом сделайте отверстия в узловых точках. Проверьте, хорошо ли садятся светодиоды в подготовленные отверстия.

Возьмите 64 светодиода и проверьте их работоспособность, подключив каждый к пальчиковой батарейке. Это, конечно, скучная процедура, но она необходима. Иначе из-за одного нерабочего светодиода впоследствии может быть куча проблем. Установите 16 светодиодов в отверстия в соответствии со стрелками на распечатке. Красные стрелки соответствуют плюсу (анод), синие — минусу (катод). Все аноды соедините между собой. После этого переверните коробку и вытолкните светодиоды. Выталкивайте аккуратно, чтобы не повредить собранный слой. Все. Первый слой готов. Аналогичным образом формируем еще три слоя. После соединяем четыре получившихся слоя с помощью свободных катодов. Советую соединять контакты начиная с центра и перемещаясь к периферии. Светодиодный куб начинает принимать необходимые очертания!

Сделайте разметку на макетной плате с помощью маркера. Учтите, что размеченный прямоугольник должен быть немного меньше коробки, на которой будет установлен ваш куб. После разметки сделайте небольшой паз вдоль линии будущей грани и аккуратно отломайте ребра макетной платы. Сделайте 20 отверстий на верхней части вашей коробки для куба. Можно разметить места для сверления по соответсвующим отверстиям макетной платы.

Сначала разделите вашу рейку коннекторов на три части таким образом, чтобы они подошли к цифровым и аналоговым пинам Arduino Uno. Зачистите и установите на вашей маетной плате в коробке 16 проводов для цифровых входов (рядов). 4 провода от аналоговых входов подключите с использованием резисторов на 100 Ом. Теперь переходите к подключению концов проводов к трем рейкам коннекторов. Подключение реализовано таким образом, что есть возможность управлять светодиодами вдоль трех осей. Колонки соответсвуют осям X и Y. Плюс к этому, благодаря четырем слоям мы получаем координату Z. Если вы посмотрите вниз с угла светодиодного куба, первый квадрант будет соответствовать обозначению (1, 1). Таким образом, каждый светодиод может быть инициализирован по подобной же методике. Давайте рассмотрим пример. Посмотрите на рисунок выше и найдите светодиод A(1,4). «A» означает, что это один и первых слоев, а «(1,4)» соответсвтует координатам X=1, Y=4.

Для питания платы можно использовать отдельный адаптер на 9 вольт, 1 ампер. Можно использовать переходник для батарейки типа крона и питать от нее. В любом случае, вам понадобится сделать еще одно отверстие для провода питания. Когда будете делать отверстие, предусмотрите его размер немного большим, чем сам коннектор.

светодиодных кубов на самом деле не являются чем-то новым, многие из нас считают сборку хорошего размера почти обрядом посвящения в электронику, на который не так много удаётся найти время или иметь навыки для осуществления. Мы рады обратить ваше внимание на красивую сборку, показывающую все вовлеченные процессы, проблемы и решения, найденные на этом пути.

Создание маленького куба — тривиальная задача, особенно без учета смешивания цветов ШИМ, однако, как показывает простая математика, по мере увеличения количества светодиодов с каждой стороны общее количество быстро становится довольно большим. Большему количеству светодиодов требуется больше энергии и значительно увеличивается сложность управления. Более крупная матрица, такая как эта сборка светодиодов 16 x 16 x 16, имеет в общей сложности 4096. Это было бы кошмаром для управления обычными светодиодами RGB, даже с хитрым мультиплексированием, но, к счастью, вы можете купить индексируемые светодиоды в корпусе со сквозным отверстием, аналогичном к вездесущим светодиодам SMT на основе WS2812, которые вы видите вокруг. Они основаны на PD9.823, которые можно запрограммировать так, как если бы они были WS2812, по крайней мере, согласно этому анализу.

Теперь вы можете просто связать столбец светодиодов, при этом управляющий сигнал будет передаваться от светодиода к ближайшему соседу.
В начале журнала сборки видео вы заметите, что для подачи этого сока необходимо четыре модуля питания. Если мы предположим, что каждый светодиод потребляет 60 мА в полностью белом режиме (данные для этой ссылки на продукт показывают пиковое значение 100 мА), это все равно составляет 246 А или около 1 кВт мощности. На видео показано измерение пиковой мощности около этой цифры для всего массива на полностью белом фоне, поэтому математика кажется правильной.

Управление осуществляется через Teensy 4.0 с использованием функции FlexIO процессора IMXRT1060RM и группы сдвиговых регистров 74AHCT595, дающих 32 канала по 1000 светодиодов на канал, если это необходимо. Грубо говоря, используя DMA с FlexIO, Teensy может запускать до 1 миллиона обновлений светодиодов в секунду, что составляет около 32 каналов по 100 светодиодов на канал, обновляемых со скоростью 330 кадров в секунду, поэтому доступно много ресурсов. Все это почти без вмешательства процессора, освобождая его для обработки 2,4-дюймового пользовательского интерфейса на основе ЖК-дисплея и запуска анимации, которая выглядит чертовски гладкой, если вы спросите нас. Вы можете ознакомиться с описанием прошивки в разделе прошивки проекта GitHub. 3D-печатные приспособления позволяли сгибать и обрезать выводы светодиодов, а также фиксировать и выравнивать блоки светодиодных колонн, поэтому там действительно достаточно деталей, чтобы любой, кто так склонен воспроизвести это, до тех пор, пока вы можете проглотить стоимость всех этих светодиодов.

Для другого подхода к светодиодным кубам, ознакомьтесь с этим милым подходом, основанным на панелях, и вот очень маленький модуль 4x4x4 для тех, у кого мало свободного места.

Спасибо [Кит] за подсказку!

Posted in LED HacksTagged LED cube, PD9823, rgb, Teensy 4. 0
3D Light Cube Kit 8x8x8 Blue LED MP3 Music Spectrum DIY Electronic Kit Распродажа
Совместимость
Показать все совместимые автомобили
Материал: металл, углеродное волокно
Точные данные>>
Примечание: Этот продукт не включает корпус!! если вам нужен корпус, приобретите его отдельно (код продукта: 1101043).
Это набор для самостоятельной сборки, вам потребуются некоторые знания в области электроники и способности.
Паять нужно много, терпения должно хватить.
Рекомендуется скачать и проверить инструкции, чтобы убедиться, что вы можете использовать.
8x8x8 Версия с синим туманным светодиодом.
Руководство по сборке: Нажмите здесь.
Характеристика:
1. Встроенный усилитель 3 Вт + высококачественный динамик 3 Вт
2. Можно вставить карту памяти TF для воспроизведения музыки
3. Можно вставить U-диск для воспроизведения музыки
4. Через линейный аудиовход и выводить музыку
5. Встроенная музыка в формате MP3, громкость регулируется
6. Встроенной музыкой можно управлять с помощью кнопки на следующей песне
7. Встроенные 42 вида потрясающей анимации в автономном режиме (подключите электричество может запускать анимацию)
8. Встроенные 14 видов автономной динамической аудио анимации (танец с музыкой)
9. 3D8 в машинном режиме (управление анимацией)
10. 3D8 в машинном музыкальном режиме
11. Функция инфракрасного дистанционного управления
12. Ночной, дневной режим управления
13. ШИМ-режим дыхательного фонаря
14. Включите режим автоматического обнаружения материнской платы
15. Функция автоматического затемнения фоторезистора (необходимо расширить самостоятельно)
16. Размер корпуса: 233 * 161 * 161 мм
17. Печатная плата: 150 * 150 мм
18. Входное напряжение: Зарядное устройство 5 В / 5 В
19. Ток: 1A-2A (лучше 2A)
Четыре функции клавиш:
Клавиша K1: вход в выбор режима, управление режимом дня, ночи
Клавиша K2: вход в режим ПК 3D8 (нажмите клавиша K1 будет активна после включения питания)
Клавиша K3: введите 42 режима автономной анимации (нажмите клавишу K1, чтобы активировать ее после включения питания)
Клавиша K4: вход в 14 режимов автономного аудио (нажмите клавишу K1 для активации после включения питания)

Функции трех музыкальных клавиш:
Клавиша S1: вход в управление воспроизведением/остановкой музыки
Клавиша S2: Вход в предыдущую песню / регулятор громкости
Клавиша S3: Вход в следующую песню / регулятор громкости
Схема:
STC12C5A60S2 + 74HC245 + 74HC138 + 74HC595N
1. Встроенный высокоскоростной микроконтроллер STC12C5A60S2 9 10055 2. Драйвер буфера 74HC245 (каскадное соединение)
3. Чип драйвера MOS-лампы с высоким током 5 А (для устранения неравномерной яркости)
4. Чип высокоскоростного сканирования и каскадный чип последовательного управления
5. Используйте профессиональный музыкальный чип MP3
6. Используйте микросхему профессионального усилителя мощности 8002B
. Есть два способа изменить шаблон:
1. Изменить программу (сложно, вам нужно понимать программирование)
2. Компьютерное программное обеспечение для ПК, прямое управление световым кубом
Комплект поставки:
1 комплект 3D Light Cube
Способы доставки
Общее расчетное время, необходимое для получения вашего заказа, показано ниже:
Общее время доставки рассчитывается с момента вашего заказа размещается до тех пор, пока не будет доставлен вам. Общее время доставки делится на время обработки и время доставки.
Время обработки: Время, необходимое для подготовки ваших товаров к отправке с нашего склада. Это включает в себя подготовку ваших товаров, проверку качества и упаковку для отправки.
Время доставки: Время, необходимое для доставки вашего товара с нашего склада до места назначения.
Рекомендуемые способы доставки для вашей страны/региона показаны ниже:
Адрес доставки: Доставка из
Этот склад не может доставлять товары в ваш регион.
Способ(ы) доставки Время доставки Информация об отслеживании
Примечание:
(1) Упомянутое выше время доставки относится к расчетному времени в рабочих днях, которое займет доставка после отправки заказа.
Световой куб своими руками: Светодиодный куб 8x8x8 своими руками