Kostka świetlna Mini RGB!: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Jest to w zasadzie podróbka Hypnocube, zamiast 64 diod LED, co kosztuje co najmniej 150 USD, zrobiłem mniejszą wersję 8 diod LED za mniej niż 30 USD. Rezultatem jest kostka 2x2x2, w której każde światło jest niezależnie sterowane. Nie jestem do końca pewien, ile kolorów można uzyskać z każdego światła, ale mógłbym zrobić 64 ładnie bez żadnych „wibracji” w kolorze.https://www.hypnocube.com

Krok 1: Materiały

Tak, właściwie musisz budować z różnych rzeczy. Ponieważ jest to dla ciebie tak nowe, opisałem wszystko, czego możesz potrzebować. * Sprzęt * Lutownica (potrzebna jest cienka końcówka) * Lutownik * Przecinaki do drutu / narzędzia do ściągania * Lego (rodzaj Technic, które mają otwory z boku) * AVR Programator (patrz poniżej) * Tester ciągłości * Części * 8 diod LED RGB * 1 Atiny2313 * Rezystory * Drut * Sztywny przewód (plastikowe opaski skręcające) * Sposób na zapewnienie 5 V (brzeczka ścienna, baterie, regulator itp.) * Opcjonalnie * Płyta prototypowa / PCB * Płytka do krojenia chleba * Biała przezroczysta farba * Programator * Port równoległy (męski, 20-pinowy) * 20-pinowe gniazdo DIP * Płytka prototypowa lub 20-pinowa płytka zaciskowa DIP Tak, potrzebujesz klocków Lego. Są idealnym jigiem do tego projektu. Jeśli nie możesz ich zdobyć, będziesz musiał zrobić przyrząd z 2x4. Zrobiłem programator AVR bardzo podobny do tego wymienionego w instrukcji programowania getta, z wyjątkiem tego, że pominąłem szpilki nagłówka i przylutowałem przewody bezpośrednio do szpilki ślady. Odwiedź jego instrukcje, aby to rozgryźć i spraw, aby działał z twoim komputerem. Na niektórych moich zdjęciach możesz zobaczyć tablicę Basic Stamp, ale używam jej tylko do zasilania 5 V i płytki prototypowej. Kupiłem wszystkie moje części w SparkFun Electronics i byłem bardzo zadowolony.

Krok 2: Planowanie

Ponieważ już to dla ciebie zrobiłem, nie musisz robić tego kroku! To tylko kilka wstępnych przemyśleń, które się w nim znalazły.

Ponieważ moje diody RGB nie były matowe, a kolory były „oddzielne”, postanowiłem pomalować je farbą akrylową, która jest zwykle używana do matowego wykończenia. Rozcieńczyłem go inną farbą, która po wyschnięciu była przezroczysta i miała lekki połysk. Wynik był całkiem przyjemny, jak widać na pierwszych kilku zdjęciach. Przed przystąpieniem do budowy tego zrobiłem prototyp przy użyciu zwykłych diod LED, które leżały wokół. Jak widać w drugiej „grupie” zdjęć. Pierwsza to 4 diody LED w moim Lego Jig. Zasadniczo musi mieć sześć studów długości, 3 cegły i 2 talerze, a jest niesamowicie blisko kwadratu. (Jego 0,07 szt., for you number freaks) Zagiąłem anody (krótsze), a następnie przylutowałem je do następnej zagiętej anody. Nie możesz dotknąć katody! Jeśli spróbujesz to lutować i pomyślisz, że to trudne, to dopiero początek! Gdy to zrobisz, powtórz z następnym zestawem diod LED. Następnie lekko zagnij końce kołków katody do wewnątrz, jak na rysunku #6. Przylutuj je do dolnego zestawu katod, nie dotykając „pierścienia” anody. Na koniec zdobądź 2 kawałki sztywnego drutu i lutuj połączenia z każdego pierścienia anodowego do dołu, co daje w sumie 6 połączeń od dołu. Diody LED są teraz multipleksowane. Wybierz poziom i kolumnę, aby zapalić diodę LED. Zadziałało i byłem gotowy, aby przejść do prawdziwych rzeczy. Przepraszam za mój aparat bez trybu Marco. Postaram się wyjaśnić niewidoczne szczegóły za pomocą Photonotes. (Powinny to być obrazy o rozdzielczości 3,1 megapiksela, więc jeśli zdecydujesz się je zrobić, może możesz je powiększyć)

Krok 3: Dobro

Zgodnie z instrukcjami Hypnocube, stworzyłem 3 sekcje o tej samej nazwie: Dobry, Zły i oczywiście Brzydki. Możesz pomyśleć, że to zabawne małe przydomki, ale poważnie. Chociaż przeczytanie Brzydkiego zajmie ci minutę, zajęło mi to 2 godziny po raz pierwszy. Możesz zacząć od zobaczenia, jak zginasz diody LED. Mój poszedł RCBG, twój może być inny, więc sprawdź! Następnie umieść wszystkie 4 diody LED w swoim przyrządzie. tak, że wyprowadzenia są skierowane ukośnie do wewnątrz, czerwone w najbliższej katodzie. Kiedy zginasz czerwienie, powinny się po prostu dotknąć, jeśli nie, nieco przebić ostatnią czerwień. Następnie złóż niebieskie w przeciwnym kierunku, a następnie zielone w taki sam sposób jak czerwone. Niebieskie powinny prawie sięgać, może około 1mm, ale zielenie będą o ponad 1cm za krótkie. W tym momencie odgiąłem nieco katodę od czerwieni, aby dać mi trochę miejsca do lutowania, a następnie zlutowałem razem wszystkie czerwienie. Po wykonaniu tego czerwonego pierścienia powinieneś przetestować ciągłość w całym pierścieniu. Jeśli zbliżyłeś się do katody, wykonaj test ciągłości, aby upewnić się, że nie lutowałeś do niej. Jeśli tak… spróbuj to wyrzucić. To był najłatwiejszy krok! TAK!

Krok 4: Zły

Więc teraz, gdy już lutowałeś czerwony, czas przejść na zielony i niebieski. Ostrożnie umieść niebieski przewód tak blisko, jak to możliwe, do następnego. Prawdopodobnie będzie miał szczelinę 1 mm. Na szczęście lut jest w tym dobry. (Uwaga! Jeśli masz zbyt gorące żelazo, możesz wypełnić lukę, puść, a ołów odskoczy, rzucając po ciebie gorącym lutem!) Na czerwonym, chciałeś użyć jak najmniej lutu. Tutaj użyłem większej kuli. Nie używaj zbyt dużo, bo przylutujesz do innego przewodu. (Jeśli tak, sprawdź krok 5.) Powtórz 4 razy, a teraz masz niebieski pierścień! Tak! Upewnij się, że sprawdziłeś ciągłość;-) Złe nie było naprawdę takie złe, prawda?

Krok 5: Zły - część 2

Na koniec będziesz musiał zrobić zielony.

Do tego będziesz potrzebować spalonej diody LED lub starego rezystora, który ci się nie podoba. (Potrzebujemy przewodu) Potrzebowałem tylko około 8 mm na przewód, 1 zapasowa żółta dioda załatwiła sprawę. Przylutuj część dawcy do końca zielonego przewodu, a następnie odetnij go, używając 1/2 przewodu dawcy. Zielony powinien być wystarczająco długi, aby dotrzeć do następnego punktu, co możemy wykorzystać na naszą korzyść. Powtórz dla pozostałych czterech. Moglibyśmy go po prostu wygiąć prosto, ale o wiele łatwiej jest go zakrzywić. Używając jakiejś formy szczypiec, chwyć drut tuż przy podstawie i obróć go do wewnątrz o 20 stopni (robiąc kąt 160 stopni). Następnie powtórz pod koniec. Powinno to po prostu dotrzeć do następnego przewodu, jeśli zrobiłeś to poprawnie. Wróć i dostosuj go, jeśli nie. Następnie powtórz jeszcze 4 razy. (Jeśli przewód dawcy odłamie się z powodu zimnego złącza lutowniczego lub czegoś innego, będziesz musiał go ponownie przylutować.)

Krok 6: Brzydki

Ha ha! Teraz „Brzydki”! Teraz czas na lutowanie! Przylutuj zieleń do następnej zieleni. Powód, dla którego to zasługuje na swój własny krok, jest prosty – to niewiarygodnie trudne. Oto kilka wskazówek:*Nie dotykaj niebieskiego przewodu. Lepiej lutować od „zewnętrznej obręczy” prosto w dół. W przeciwnym razie może to spowodować odłączenie przewodu dawcy. * Nie używaj dużej ilości lutu. 5mm wystarczy. *Jeśli przewód „pływa” powyżej punktu lutowania i nie możesz go wcisnąć, połóż na nim uchwyt narzędzia lub coś, aby go utrzymać, zamiast używać lutownicy. To naprawdę trudne. Jeśli skończysz lutować do niebieskiego, oto jak się go pozbyłem. (Nie posiadam knota lutowniczego, a moje inne narzędzia do rozlutowywania nie pomogły) * Spróbuj rozcieńczyć go wzdłuż wyprowadzeń. Zrób połączenie między nimi tak cienkie, jak to możliwe * Wtedy możesz dostać się tam za pomocą przecinaków do drutu i przeciąć most. LUB*Spróbuj przesunąć lut do jakiegoś zapasowego przewodu, na przykład innej martwej diody LED. Po zakończeniu zielonego pierścienia sprawdź ciągłość. Jednak nie świętuj jeszcze! Wróć i ponownie wykonaj kroki 3-6, pomijając tę część. Potrzebujesz 2 zestawy po 4 diody, po jednej na każdy poziom;-)

Krok 7: Brzydki - część 2

Teraz nadszedł czas, aby zlutować ze sobą dwie warstwy! Zdjęcie naprawdę pokazuje wszystko. Na górnej warstwie zagnij 7-9 mm wspólnych końcówek na zewnątrz, a następnie przesuń cały przewód do wewnątrz. Umieściłem je w przyrządzie, podczas gdy przytrzymałem górę na miejscu i przylutowałem do niej. Sztuczka, dla tych z was, którzy nie mają 3 rąk, polega na przylutowaniu 2 punktów, wtedy powinno być w stanie samodzielnie stać, a pozostałe 2. Sprawdź ciągłość i przejdź dalej. Do następnej części potrzebujesz sztywnego drutu. Jeśli nie masz żadnego, postępuj zgodnie z tą ciekawostką:

Te rzeczy do skręcania mają rdzeń z drutu, którego możemy użyć. (Ostrzeżenie: Te pokryte papierem będą niemożliwe do przylutowania, ponieważ jest na nich klej.) Znalazłem kilka plastikowych, które działały dobrze. (Jeden miał nawet miedź!) Aby wyodrębnić, po prostu chwyciłem za oba końce i pociągnąłem, jak widać na zdjęciu. Teraz musimy dodać długości od każdego koloru do płytki stykowej. Zacznij od górnego poziomu i wybierz diodę LED. Po prawej lutuj na czerwono, potem na zielono. (W tej kolejności!) Te wchodzą w łatwe. Upewnij się, że lutownica nie jest zbyt gorąca, bo może rozlutować złącze. Następnie po lewej stronie lutuj na niebiesko. Jest to trudne w tak ograniczonej przestrzeni. Powtórz to dla niższego poziomu, ale wybierz inną diodę LED. Sprawdź ciągłość całej rzeczy i napraw wszystko, co nie jest ciągłe. Skończyłeś z trudną częścią! (Jeśli masz zamiar pomalować diody LED, teraz czas to zrobić;-))

Krok 8: Uff! Programowanie

Oto bardziej luźny krok: programowanie. Ja używałem swojego na płytce stykowej, ponieważ nie mam dodatkowego gniazda DIP do ciągłej wymiany mikrokontrolera. Użyłem Atiny 2313 firmy Amtel. Można użyć czegokolwiek z co najmniej 10 I/ Kołki O. Podłącz kołki zgodnie z rysunkiem. („v” oznacza niższy poziom, „^{' oznacza wyższy poziom. 'D5' i takie są nazwy wejść/wyjść)}Programowanie tego jest naprawdę bardzo proste! Napisałem framework, aby każdy mógł go łatwo zrobić! Oto plik

#include #define F_CPU 100000UL // Ustawia domyślną prędkość dla delay.h#include //Pierwsza litera to Góra lub Dół//Druga litera to kolor (R/G/B)//Trzecia litera to Wł/Wył// TRN = górny czerwony włączony #define TRN PORTD = _BV(PD0);#define TRF PORTD &= ~_BV(PD0);#define TGN PORTD = _BV(PD2);#define TGF PORTD &= ~_BV(PD2);# define TBN PORTD = _BV(PD4);#define TBF PORTD &= ~_BV(PD4);#define BRN PORTD = _BV(PD1);#define BRF PORTD &= ~_BV(PD1);#define BGN PORTD = _BV(PD3);#define BGF PORTD &= ~_BV(PD3);#define BBN PORTD = _BV(PD5);#define BBF PORTD &= ~_BV(PD5);//Pierwsza litera to litera kolumny (A/B/C /D)//Druga litera to On/Off//AN oznacza kolumnę A On#define AN PORTB &= ~_BV(PB7);#define BN PORTB &= ~_BV(PB6);#define CN PORTB &= ~_BV (PB5);#define DN PORTB &= ~_BV(PB4);#define AF PORTB = _BV(PB7);#define BF PORTB = _BV(PB6);#define CF PORTB = _BV(PB5);#define DF PORTB = _BV(PB4);//Użyj „WO”, aby poczekać przez krótki czas na modulację koloru//Dostosuj, aby kolor diody LED nie „wibrował”#define WO _delay_ms(15);// Użyj "WL", aby poczekać 1 sekundę#define WL _delay_ms(1000);int main(){ //Ustaw porty I/O: NIE EDYTUJ DDRD = _BV(PD4); DDRD = _BV(PD2); DDRD = _BV(PD3); DDRD = _BV(PD0); DDRD = _BV(PD1); DDRD = _BV(PD5); DDRB = _BV(PB7); DDRB = _BV(PB6); DDRB = _BV(PB5); DDRB = _BV(PB4); //Domyślny stan kolumn to AF;BF;CF;DF; //END DEFINES while(1){ //Wszystko tutaj będzie zapętlić się w nieskończoność //Wstaw tutaj swój kod } return(0);}Skomentowałem to dla ciebie i przeczytanie ich powinno to wyjaśnić. Zasadniczo możesz użyć pierwszego „zestawu” definicji, aby wybrać kolor i wysokość. Następnie używasz drugiego „zestawu”, aby wybrać kolumnę. Jeśli umieścisz następujący kod w kodzie, po "//wstaw swój kod tutaj", zaświecą się 4 górne diody LED na niebiesko

BGN;AN;WO;AF;BN;WO;BF;CN;WO;CF;DN;WO;DF;BGF;Pierwsza linia zmienia kolor na zielony na dolny poziom, podczas gdy pozostałe linie przechodzą przez kolumny. Jednak ten kod spowoduje, że dioda LED zaświeci się na biało

AN;TBO;WO;TBF;TGO;WO;TGF;TRO;WO;TRF;AF;Tak szybko zmieniając kolory, mieszają się one ze sobą. Jeśli nigdy wcześniej nie mieszałeś światła, działa to w zasadzie tak:*R+G = Żółty*R+B = Magenta (różowo-fioletowy)*B+G = Cyan (jasnoniebieski)Jeśli chcesz inne kolory, może eksperymentować z różnymi proporcjami czasu świecenia dla każdego koloru. Zasadniczo: nigdy nie włączaj więcej niż 1 koloru z 1 diody LED na raz, w przeciwnym razie mogą się nie świecić. Jeśli chcesz oświetlić wszystkie 8 naraz, postaraj się, aby kolor był prosty. Mam nadzieję, że możesz stworzyć ciekawe projekty i animacje na swojej własnej mini-hipnocube. Ten projekt zdecydowanie nie jest projektem, w którym można nauczyć się lutowania, jak widać, i żałuję, że nie mam więcej doświadczenia przed próbą tego.