Mini RGB Light Cube!: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

นี่เป็นสิ่งที่น่าพิศวงของ Hypnocube แทนที่จะเป็น 64 LEDs ซึ่งมีค่าใช้จ่ายอย่างน้อย $ 150 เพื่อสร้างฉันสร้าง LED 8 รุ่นที่เล็กกว่าด้วยราคาต่ำกว่า 30 เหรียญ ผลลัพธ์ที่ได้คือลูกบาศก์ขนาด 2x2x2 ซึ่งแต่ละแสงสามารถควบคุมได้อย่างอิสระ ฉันไม่แน่ใจจริงๆ ว่าแสงแต่ละดวงจะได้สีได้กี่สี แต่ฉันสามารถทำ 64 ได้อย่างดีโดยไม่มี "การสั่น" ในสีhttps://www.hypnocube.com

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

ใช่ คุณต้องสร้างด้วยสิ่งของจริงๆ เนื่องจากมันใหม่สำหรับคุณ ฉันจึงได้สรุปทุกสิ่งที่คุณอาจต้องการ *ฮาร์ดแวร์*หัวแร้ง (จำเป็นต้องมีปลายแหลม)*บัดกรี*ที่ตัดลวด/คีมปอก*Legos (ประเภทเทคนิคที่มีรูด้านข้าง)*AVR โปรแกรมเมอร์ (ดูด้านล่าง)*เครื่องทดสอบความต่อเนื่อง*ชิ้นส่วน*8 ไฟ LED RGB*1 Atiny2313*ตัวต้านทาน*ลวด*ลวดแข็ง (เกลียวพลาสติก)*วิธีการจ่ายไฟ 5v (สาโทติดผนัง แบตเตอรี่ ตัวควบคุม ฯลฯ)*อุปกรณ์เสริม*โปรโตบอร์ด/ PCB*Breadboard*สีขาวโปร่งแสง*โปรแกรมเมอร์*พอร์ตขนาน (ตัวผู้, 20 พิน)*ซ็อกเก็ต DIP 20 พิน*โปรโตบอร์ดหรือ 20 พิน DIP Breakout Boardใช่ คุณต้องการเลโก้ พวกมันคือจิ๊กที่สมบูรณ์แบบสำหรับโครงการนี้ หากคุณไม่สามารถจัดหาได้ คุณจะต้องสร้างจิ๊กจาก 2x4 ฉันสร้างโปรแกรมเมอร์ AVR คล้ายกับที่กล่าวถึงในคำแนะนำการเขียนโปรแกรมสลัม ยกเว้นว่าฉันทิ้งหมุดส่วนหัวและบัดกรีสายไฟเข้ากับพินโดยตรง ร่องรอย เยี่ยมชมคำแนะนำของเขาเพื่อค้นหาและใช้งานคอมพิวเตอร์ของคุณ ในรูปภาพของฉันบางรูป คุณอาจเห็นบอร์ด Basic Stamp แต่ฉันใช้มันเพื่อจ่ายไฟ 5v และเขียงหั่นขนม ฉันซื้อชิ้นส่วนทั้งหมดของฉัน ที่ SparkFun Electronics และฉันรู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่ง

ขั้นตอนที่ 2: การวางแผน

เนื่องจากเราได้ทำสิ่งนี้ให้คุณแล้ว คุณไม่จำเป็นต้องทำขั้นตอนนี้จริงๆ! นี่เป็นเพียงความคิดเบื้องต้นบางอย่างที่เกิดขึ้น

เนื่องจากไฟ LED RGB ของฉันไม่มีฝ้า และสี "แยกจากกัน" ฉันจึงตัดสินใจทาสีด้วยสีอะครีลิคที่ใช้ตามปกติสำหรับพื้นผิวด้าน ฉันเจือจางมันด้วยสีอื่นที่โปร่งใสเมื่อแห้ง และมีความมันวาวเล็กน้อย ผลลัพธ์ที่ได้นั้นค่อนข้างน่าพอใจ อย่างที่คุณเห็นในสองสามภาพแรก ก่อนเริ่มสร้างสิ่งนี้ ฉันได้สร้างต้นแบบของมันโดยใช้ไฟ LED ปกติที่ฉันวางไว้รอบๆ ดังที่คุณเห็นใน "กลุ่ม" ที่สองของภาพถ่าย อย่างแรกคือ LED 4 ดวงใน Lego Jig ของฉัน โดยพื้นฐานแล้ว คุณต้องมีความยาวหกกระดุม และอิฐ 3 ก้อนและแผ่นป้าย 2 แผ่นสูง และใกล้เคียงกับสี่เหลี่ยมจัตุรัสอย่างไม่น่าเชื่อ (มันปิด 0.07 กระดุม สำหรับคุณตัวเลขประหลาด) ฉันงอแอโนด (อันที่สั้นกว่า) แล้วบัดกรีพวกมันไปยังแอโนดโค้งงอถัดไป คุณไม่สามารถสัมผัสแคโทด! หากคุณลองบัดกรีสิ่งนี้แล้วคิดว่ามันยาก แสดงว่าเพิ่งเริ่มต้น! เมื่อเสร็จแล้ว ให้ทำซ้ำกับ LED ชุดถัดไป จากนั้นงอปลายขั้วแคโทดเข้าด้านในเล็กน้อย ดังรูปที่ 6 ประสานสิ่งเหล่านี้กับชุดแคโทดด้านล่างโดยไม่ต้องสัมผัส "วงแหวน" ของแอโนด สุดท้าย หาลวดแข็ง 2 ชิ้น และต่อบัดกรีจากวงแหวนแอโนดแต่ละอันไปที่ด้านล่าง รวมเป็น 6 จุดจากด้านล่าง ตอนนี้ไฟ LED เป็นแบบมัลติเพล็กซ์ เลือกระดับและคอลัมน์เพื่อให้ไฟ LED สว่างขึ้น มันใช้งานได้ และฉันก็พร้อมที่จะไปยังของจริง ขอโทษด้วยกล้องที่ไม่มีโหมด Marco ของฉัน ฉันจะพยายามอธิบายรายละเอียดที่มองไม่เห็นโดยใช้โฟโต้โน้ต (ควรเป็นภาพขนาด 3.1 เมกะพิกเซล ดังนั้นหากคุณตัดสินใจที่จะสร้างภาพ คุณอาจซูมภาพได้)

ขั้นตอนที่ 3: ความดี

เพื่อให้สอดคล้องกับคำแนะนำของ Hypnocube ฉันได้จัดทำ 3 ส่วนที่มีชื่อเดียวกัน: The Good, the Bad และ The Ugly คุณอาจคิดว่าสิ่งเหล่านี้เป็นชื่อเล่นเล็กๆ น้อยๆ ที่สนุกสนาน แต่จริงจัง ในขณะที่คุณจะใช้เวลาหนึ่งนาทีในการอ่าน The Ugly ฉันใช้เวลา 2 ชั่วโมงในการทำครั้งแรก คุณสามารถเริ่มต้นด้วยการดูว่าคุณจะงอไฟ LED อย่างไร ของฉันไป RCBG ของคุณอาจแตกต่างกันดังนั้นตรวจสอบ! ถัดไป วาง LED ทั้ง 4 ดวงลงในจิ๊กของคุณ ในลักษณะที่ลีดชี้เข้าด้านในแนวทแยงมุม แคโทดสีแดงที่ใกล้ที่สุด เมื่อคุณโค้งงอสีแดง พวกเขาควรสัมผัส ถ้าไม่ไปเล็กน้อยเหนือสีแดงสุดท้าย จากนั้นพับบลูส์ไปในทิศทางตรงกันข้าม จากนั้นพับกรีนในลักษณะเดียวกับสีแดง บลูส์น่าจะเกือบถึงแล้ว อาจจะห่างประมาณ 1 มม. แต่กรีนจะสั้นเกินไป 1 ซม. ณ จุดนี้ ฉันงอแคโทดให้ห่างจากสีแดงเล็กน้อย เพื่อให้ฉันมีห้องบัดกรี จากนั้นจึงบัดกรีสีแดงทั้งหมดเข้าด้วยกัน หลังจากที่คุณทำวงแหวนสีแดงเสร็จแล้ว คุณควรทดสอบความต่อเนื่องของวงแหวน หากคุณเข้าใกล้แคโทด ให้ทดสอบความต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้บัดกรีมัน ถ้าคุณทำ … ก็ลองเอามันออกไป นั่นเป็นขั้นตอนที่ง่ายที่สุด! เย้!

ขั้นตอนที่ 4: แย่

ตอนนี้คุณบัดกรีสีแดงแล้ว ก็ถึงเวลาเปลี่ยนเป็นสีเขียวและสีน้ำเงิน จัดตำแหน่งตะกั่วสีน้ำเงินให้ใกล้ที่สุดเท่าที่จะทำได้ น่าจะมีช่องว่าง 1 มม. โชคดีที่บัดกรีได้ดี (คำเตือน! หากคุณมีเหล็กร้อนเกินไป คุณอาจเชื่อมช่องว่าง ปล่อยไป และตะกั่วจะเด้งกลับมา พ่นบัดกรีร้อนไปทั่วตัวคุณ!) บนสีแดง คุณต้องการใช้ ประสานให้น้อยที่สุด ที่นี่ฉันใช้ glob ที่ใหญ่กว่า อย่าใช้มากเกินไป มิฉะนั้น คุณจะบัดกรีกับสายอื่น (ถ้าเป็นเช่นนั้น ให้ตรวจสอบขั้นตอนที่ 5) ทำซ้ำ 4 ครั้ง และตอนนี้ คุณมีวงแหวนสีน้ำเงินแล้ว! เย้! ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบความต่อเนื่อง;-) The Bad ไม่ได้แย่ขนาดนั้นใช่ไหม

ขั้นตอนที่ 5: แย่ - ตอนที่ 2

สุดท้ายคุณจะต้องทำสีเขียว

สำหรับสิ่งนี้ คุณจะต้องใช้ LED ที่ไหม้หรือตัวต้านทานเก่าที่คุณไม่ชอบ (เราต้องการลวด) ฉันต้องการเพียงประมาณ 8 มม. ต่อตะกั่ว 1 LED สีเหลืองสำรองทำเคล็ดลับ ประสานส่วนผู้บริจาคไปที่ปลายตะกั่วสีเขียว จากนั้นตัดออกโดยใช้ตะกั่วผู้บริจาค 1/2 กรีนควรจะยาวมากพอที่จะไปถึงจุดต่อไป ซึ่งเป็นสิ่งที่เราสามารถใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ ทำซ้ำสำหรับอีกสี่คน เราสามารถดัดมันให้ตรงได้ แต่มันง่ายกว่ามากถ้าเราโค้งไปรอบๆ ใช้คีมบางรูปแบบจับลวดไว้ใกล้กับฐานแล้วหมุนเข้าด้านใน 20 องศา (ทำมุม 160 องศา) จากนั้นทำซ้ำในตอนท้าย สิ่งนี้ควรไปถึงเส้นลวดถัดไปหากคุณทำถูกต้อง กลับไปแก้ไขหากไม่เป็นเช่นนั้น จากนั้นทำซ้ำอีก 4 ครั้ง (ถ้าตะกั่วหลุดเนื่องจากข้อต่อเย็นหรืออะไรซักอย่าง คุณจะต้องบัดกรีกลับเข้าไปใหม่)

ขั้นตอนที่ 6: น่าเกลียด

ฮาฮา! เอาล่ะ " The Ugly "! ถึงเวลาบัดกรีแล้ว! ประสานสีเขียวเข้ากับสีเขียวถัดไป เหตุผลที่สมควรได้รับขั้นตอนของตัวเองนั้นง่าย - ยากอย่างไม่น่าเชื่อ นี่คือเคล็ดลับบางประการ:*อย่าแตะต้องตะกั่วสีน้ำเงิน ควรใช้บัดกรีจาก "ขอบด้านนอก" ที่ชี้ลงด้านล่างตรงๆ จะดีกว่า *อย่าปล่อยให้เตารีดร้อนเกินไป หรือปล่อยทิ้งไว้นานเกินไป มิฉะนั้นอาจทำให้ตะกั่วผู้บริจาคหลุดออกมา * อย่าใช้บัดกรีจำนวนมาก 5 มม. ก็เพียงพอแล้ว *หากตะกั่ว "ลอย" เหนือจุดบัดกรี และคุณไม่สามารถดันลงได้ ให้วางที่จับเครื่องมือหรืออะไรก็ตามที่จะรั้งไว้ แทนที่จะใช้หัวแร้ง วิธีนี้ค่อนข้างยุ่งยาก หากคุณลงเอยด้วยการบัดกรีเป็นสีน้ำเงิน นี่คือวิธีที่ฉันกำจัดมัน (ฉันไม่ได้เป็นเจ้าของไส้ตะเกียงบัดกรี และเครื่องมือกำจัดบัดกรีอื่นๆ ของฉันก็ไม่ได้ช่วยอะไร) *พยายามทำให้บางลงตามลีด ทำให้การเชื่อมต่อระหว่างกันบางที่สุด *จากนั้นคุณอาจเข้าไปที่นั่นด้วยเครื่องตัดลวดและตัดสะพาน หรือ*ลองย้ายบัดกรีขึ้นลวดสำรองบางตัวเช่น LED ที่ตายแล้วอีกอัน เมื่อคุณทำวงแหวนสีเขียวเสร็จแล้ว ให้ตรวจสอบความต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม อย่าเพิ่งฉลอง! ย้อนกลับไปทำขั้นตอนที่ 3-6 อีกครั้ง ข้ามส่วนนี้ไป คุณต้องมี LED 4 ชุด 2 ชุดสำหรับแต่ละระดับ;-)

ขั้นตอนที่ 7: น่าเกลียด - ตอนที่ 2

ตอนนี้ได้เวลาประสานทั้งสองชั้นเข้าด้วยกันแล้ว! ภาพถ่ายแสดงให้เห็นทุกอย่างจริงๆ ที่ชั้นบนสุด งอปลายทั่วไปออก 7-9 มม. จากนั้นมุมตะกั่วทั้งหมดเข้าด้านใน ฉันวางสิ่งเหล่านี้ไว้ในจิ๊กขณะที่ฉันจับด้านบนเข้าที่และบัดกรีเข้าไป เคล็ดลับสำหรับผู้ที่ไม่มี 3 มือ คือการประสาน 2 คะแนน จากนั้นจึงจะสามารถยืนได้ด้วยตัวเอง และคุณจะได้รับ 2. ตรวจสอบความต่อเนื่องและเดินหน้าต่อไป ในตอนต่อไป คุณจะต้องใช้ลวดแข็ง หากคุณไม่มีอาหารอันโอชะใด ๆ ให้ทำตามนี้:

ของที่เป็นเกลียวเหล่านี้มีแกนลวดที่เราสามารถใช้ได้ (คำเตือน: ลวดที่ปอกในกระดาษจะบัดกรีไม่ได้ เนื่องจากมีกาวติดอยู่) ฉันพบว่าลวดเชื่อมพลาสติกบางอันทำงานได้ดี (อันหนึ่งมีทองแดงด้วย!) ในการดึงข้อมูล ฉันแค่จับปลายทั้งสองข้างแล้วดึง ดังที่คุณเห็นในภาพ ตอนนี้เราต้องเพิ่มความยาวของมันที่ขยายจากแต่ละสีลงไปที่เขียงหั่นขนม เริ่มต้นด้วยชั้นบนแล้วเลือก LED ทางด้านขวา บัดกรีด้วยสีแดง แล้วก็สีเขียว (ตามลำดับ!) พวกนั้นเข้าง่าย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหัวแร้งไม่ร้อนเกินไป มิฉะนั้น หัวแร้งอาจขายรอยต่อได้ จากนั้นบัดกรีสีฟ้าทางด้านซ้าย สิ่งนี้ยากในพื้นที่จำกัด ทำซ้ำสำหรับระดับล่าง แต่เลือก LED อื่น ทดสอบความต่อเนื่องในสิ่งทั้งหมดและแก้ไขสิ่งที่ไม่ต่อเนื่อง คุณทำส่วนที่ยากเสร็จแล้ว!(ถ้าคุณจะทาสีไฟ LED ตอนนี้ถึงเวลาต้องทำ;-))

ขั้นตอนที่ 8: วุ้ย! การเขียนโปรแกรม

นี่เป็นขั้นตอนที่หละหลวมกว่า: การเขียนโปรแกรม ฉันใช้ของฉันบนเขียงหั่นขนมเพราะฉันไม่มีซ็อกเก็ต DIP พิเศษเพื่อแทนที่ไมโครคอนโทรลเลอร์อย่างต่อเนื่อง ฉันใช้ Atiny 2313 ของ Amtel คุณสามารถใช้อะไรก็ได้ที่มีอย่างน้อย 10 I/ O หมุดเชื่อมต่อหมุดตามภาพ ('v' หมายถึงระดับที่ต่ำกว่า '^{' หมายถึงชั้นบน 'D5' และนั่นคือชื่อของ I/O)}การเขียนโปรแกรมนี้เป็นเรื่องง่ายมาก! ฉันได้เขียนกรอบงานเพื่อให้ทุกคนทำได้ง่าย!นี่คือไฟล์

#include #define F_CPU 100000UL // ตั้งค่าความเร็วเริ่มต้นสำหรับ delay.h#include //ตัวอักษรตัวแรกคือบนหรือล่าง//ตัวอักษรตัวที่สองคือสี (R/G/B)//ตัวอักษรที่สามคือ On/Off// TRN = สีแดงบนสุด #define TRN PORTD = _BV(PD0);#define TRF PORTD &= ~_BV(PD0);#define TGN PORTD = _BV(PD2);#define TGF PORTD &= ~_BV(PD2);# กำหนด 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);//ตัวอักษรตัวแรกคือตัวอักษรประจำคอลัมน์ (A/B/C) /D)//อักษรตัวที่สองคือ On/Off//AN หมายถึงคอลัมน์ A เปิด#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);//ใช้ "WO" เพื่อรอเวลาเล็กน้อยในการปรับสี//ปรับเพื่อไม่ให้สี LED "สั่น"#define WO _delay_ms(15);// ใช้ "WL" เพื่อรอ 1 วินาที#define WL _delay_ms(1000);int main(){ //ตั้งค่าพอร์ต I/O: DO NOT EDIT 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); //สถานะเริ่มต้นสำหรับคอลัมน์อยู่ใน AF;BF;CF;DF; //END DEFINES while(1){ //ทุกอย่างในนี้จะวนซ้ำตลอดไป //ใส่โค้ดของคุณที่นี่ } return(0);}ฉันได้แสดงความคิดเห็นให้คุณแล้ว และการอ่านควรอธิบาย โดยทั่วไป คุณสามารถใช้ "ชุด" ของคำนิยามชุดแรกเพื่อเลือกสีและความสูงได้ จากนั้นคุณใช้ "ชุด" ที่สองเพื่อเลือกคอลัมน์ หากคุณใส่รหัสต่อไปนี้ หลังจาก "//ใส่รหัสของคุณที่นี่" ไฟ LED 4 ดวงบนสุดจะสว่างขึ้นเป็นสีน้ำเงิน

BGN; AN; WO; AF; BN; WO; BF; CN; WO; CF; DN; WO; DF; BGF;บรรทัดแรกจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวไปที่ระดับล่างสุด ในขณะที่บรรทัดอื่นๆ จะวนไปตามคอลัมน์ อย่างไรก็ตามรหัสนี้จะทำให้ไฟ LED สว่างขึ้นเป็นสีขาว - ish

AN;TBO;WO;TBF;TGO;WO;TGF;TRO;WO;TRF;AF;ด้วยการปั่นจักรยานผ่านสีสันอย่างรวดเร็วจึงผสมผสานกัน หากคุณไม่เคยผสมแสงมาก่อน โดยทั่วไปจะใช้ได้ดังนี้:*R+G = Yellow*R+B = Magenta (pinky-purple)*B+G = Cyan (A light blue) ถ้าคุณต้องการสีอื่น คุณ สามารถทดลองด้วยอัตราส่วนเวลาต่อเวลาต่างๆ สำหรับแต่ละสีได้ ตามกฎแล้ว ห้ามเปิด LED 1 สีมากกว่า 1 สีในแต่ละครั้ง มิฉะนั้น อาจไม่สว่างขึ้น หากคุณต้องการให้แสงทั้ง 8 ดวงสว่างพร้อมกัน พยายามทำให้สีเรียบง่าย หวังว่าคุณสามารถสร้างการออกแบบและแอนิเมชั่นที่น่าสนใจบน mini-hypnocube ของคุณเองได้ โปรเจ็กต์นี้ไม่ใช่โปรเจ็กต์เรียนรู้ที่จะขายอย่างท้าทาย อย่างที่คุณเห็น และฉันหวังว่าฉันจะมีประสบการณ์มากกว่านี้ก่อนที่จะลองทำ