3D LED Charlieplex Cube z lampek choinkowych: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Święta Bożego Narodzenia to doskonały czas na bardzo tanie pozyskiwanie dużej ilości diod LED. Ta instrukcja wykorzystuje 80 diod LED z łańcucha świetlnego choinki LED, aby stworzyć czcigodną kostkę LED 3D. W tym przypadku kostka 5x4x4. Jedyne pozostałe elementy to regulator napięcia 7805 5V, kondensator odsprzęgający 2x100nF, 16 rezystorów, odbiornik podczerwieni i pojedynczy mikrokontroler PIC 16F88. Wiele innych projektów kostek LED wykorzystuje różnego rodzaju chipy rejestru przesuwnego itp. do adresowania matrycy LED. Aby zaoszczędzić na komponentach i wysiłku związanym z okablowaniem, wykorzystuje się technikę adresowania charlieplexing opisaną wcześniej w instrukcjach: https://www.instructables. com/id/Charlieplexing-LEDs--The-theory/andhttps://www.instructables.com/id/How-to-drive-a-lot-of-LEDs-from-a-kilo-microcontrol/poprzednie projekty za pomocą są to: https://www.instructables.com/id/Microdot---wrist-watch-LED-pattern-timepiece/andhttps://www.instructables.com/id/Minidot-2---The-holoclock / Zalecam przeczytanie przynajmniej dwóch pierwszych przed kontynuowaniem czytania tej instrukcji.

Krok 1: Zdejmij diody LED z sznurka

Właściwie to jest dość nudne. Zdobądź ciąg lampek choinkowych. Najlepiej takie z soczewką wklęsłą, tzn. wyglądają, jakby ktoś wbił górną część diody.

Zdejmij i wylutuj wszystkie diody w sznurku.

Krok 2: Zbuduj kostkę

Teraz zbuduj sześcian.

Ponieważ używamy charlieplexingu, możemy zrobić kilka skrótów do przeciętnego tworzenia kostek LED. W szczególności możemy użyć kilku sekcji, które mają to samo połączenie. Główne zdjęcie poniżej przedstawia jedną sekcję. To po prostu zlutowany drut miedziany ocynowany. Każda sekcja staje się jedną linią w matrycy charlieplex….. przeczytałeś artykuły wspomniane we wstępie, prawda? Przylutowałem mój drut do siatki 5x4 i zostawiłem kilka tagów na dole. Są one używane do dopasowania do niektórych desek (tzw. veroboard) i zapewniają zarówno pewną stabilność mechaniczną, jak i umożliwiają łatwe równomierne rozmieszczenie siatki. Zauważ, że gdybym zrobił to ponownie, użyłbym gotowej siatki z klatki dla zwierząt, powiedzmy dla królików lub innych małych zwierząt, zamiast lutować ze sobą całą wiązkę przewodów. Inne zdjęcia w tej sekcji pokazują poszczególne diody LED przylutowane do każdej sekcji. Jedna noga diod LED przylutowuje się do sekcji mechanicznej, a druga jest wygięta pod kątem 90 stopni, aby przylutować do elementów poprzecznych.

Krok 3: Uczynienie wszystkiego jak Charlieplex

Nowością jest okablowanie w matrycy charliplex.

Pierwsze zdjęcie poniżej przedstawia jedną sekcję (grube linie) z dołączonymi diodami LED. Każdy rząd ma diody LED przymocowane do siatki o tej samej polaryzacji. Kolejny rząd jest dołączony z przeciwną polaryzacją. Każdy naprzemienny rząd jest ze sobą połączony. To tworzy kolejną linię charlieplex. Tak więc dla poniższego schematu, gdybym chciał zapalić diodę LED w prawym górnym rogu, umieściłbym sygnał +ve na linii C1 i sygnał -ve na linii C11. Górna dioda LED w następnej siatce miałaby ponownie sygnał +ve na linii C1 i sygnał -ve na linii C12 i tak dalej. Ponieważ w każdej siatce mam 5 rzędów, połączyłem dolny rząd na przemian, jak pokazano. Siatka 6x4 lub inna parzysta siatka po prostu powtórzyłaby schemat górnego połączenia. Drugie zdjęcie to szorstki schemat 3D… który, mam nadzieję, pokazuje połączenia z nieco większą przejrzystością. Ostatnie zdjęcie przedstawia częściowo wypełnioną siatkę.

Krok 4: Wideo i ostatnie słowa

Teraz mamy 80 diod LED połączonych w kostkę 5x4x4. Składa się z 14 linii charlieplex. Ci z was, którzy czytają wspomniane artykuły we wstępie, zauważą, że jest to rzadka macierz charlieplex. Przy 14 liniach mógłbym teoretycznie podłączyć 13x14=182 diody LED…..jednak okablowanie byłoby bardziej skomplikowane. Pozostała część obwodu to po prostu rezystory ograniczające prąd linii charlieplex, bardzo prosty zasilacz (regulator 7805) i PIC z podłączonym odbiornikiem podczerwieni. Kiedy ten głupi sezon się skończy, mam nadzieję, że wydam program PIC, ale zasadniczo wysyła on losowe sygnały PWM wzdłuż linii, pilot na podczerwień może kontrolować prędkość i dystrybucję wzorów PWM. Pamiętaj, że nie jest to wyłącznie jazda charlieplex, Nie zajmuję się każdą pojedynczą diodą LED po kolei, przełączając linie trójstanowe w razie potrzeby. Jednak losowe sygnały PWM wydają się działać świetnie z siatkami Charlieplex … jeśli lubisz losowo pulsujące diody LED. Za blisko świąt Bożego Narodzenia, aby zakończyć tę część konfiguracji. Jedną rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jeśli nie prawidłowo trójstawiasz linii podczas jazdy z siatką charlieplex, jest to, że jedna dioda LED będzie świecić jasno, a kilka innych będzie świecić słabo. Jest to trochę nieprzewidywalne, jednak dla losowych wzorów nie stanowi to problemu, ponieważ element losowości jest tym, czego chcesz. W następnym artykule będzie porządny schemat sterowania charliepleksem, w którym można zapalić poszczególne diody LED i wykonać kilka ciekawszych wzorów. Mam nadzieję, że zrobię coś w rodzaju trójwymiarowej gry w życie i być może ponownie zrobię siatkę z ładniejszymi, większymi, schludniejszymi sekcjami wykonanymi z siatki klatki dla zwierząt. Tylko trochę mnie zachwyciło to, jak się okazało z ręcznym lutowaniem siatki. Na razie jest tu ładny filmik (ostrzeżenie 9Mb)…..przepraszam, że nie miałem czasu na youtube. Mam nadzieję, że ten krótki artykuł pokazał, jak to zrobić wykorzystanie metody charlieplexing do sterowania diodami LED i dobrze wykorzysta te stare świąteczne lampki choinkowe LED.