3D LED Charlieplex Cube จากไฟต้นคริสต์มาส: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:08

เวลาคริสต์มาสเป็นเวลาที่ดีในการรับ LED จำนวนมากในราคาถูกมาก คำแนะนำนี้ใช้ไฟ LED 80 ดวงจากสตริงไฟต้นคริสต์มาส LED เพื่อสร้างลูกบาศก์ LED 3D ที่น่านับถือ ในกรณีนี้คือลูกบาศก์ขนาด 5x4x4 ส่วนประกอบอื่นๆ เท่านั้นคือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 7805 5V, ตัวเก็บประจุแบบดีคัปปลิ้ง 2x100nF, ตัวต้านทาน 16 ตัว, ตัวรับ IR และไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC 16F88 ตัวเดียว โครงการคิวบ์ LED อื่น ๆ อีกหลายแห่งใช้ชิปรีจิสเตอร์ shift ทุกประเภทเพื่อดำเนินการกำหนดแอดเดรสของเมทริกซ์ LED เพื่อประหยัดส่วนประกอบและความพยายามในการเดินสาย มันใช้เทคนิคการระบุที่อยู่ charlieplexing ที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ในคำสั่ง: 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/โครงการก่อนหน้าโดยใช้ นี่คือ:https://www.instructables.com/id/Microdot---wrist-watch-LED-pattern-timepiece/andhttps://www.instructables.com/id/Minidot-2---The-holoclock /ฉันขอแนะนำให้อ่านอย่างน้อยสองข้อแรกก่อนที่จะอ่านคำแนะนำนี้ต่อไป

ขั้นตอนที่ 1: ดึง LEDS ออกจากสตริง

นี่มันน่าเบื่อจริงๆ รับพวงไฟคริสต์มาส โดยเฉพาะเลนส์ที่มีเลนส์เว้า เช่น ดูเหมือนว่ามีคนเจาะด้านบนของ LED

ถอดและปลดไฟ LED ทั้งหมดในสตริง

ขั้นตอนที่ 2: สร้าง Cube

ตอนนี้สร้างลูกบาศก์

เนื่องจากเราใช้ charlieplexing เราจึงสามารถใช้ทางลัดสองสามทางเพื่อสร้างลูกบาศก์ LED โดยเฉลี่ยของคุณ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราสามารถใช้ส่วนต่างๆ จำนวนมากที่มีการเชื่อมต่อเหมือนกัน ภาพหลักด้านล่างแสดงส่วนหนึ่ง ก็แค่ลวดทองแดงกระป๋องที่บัดกรีเข้าด้วยกัน แต่ละส่วนจะกลายเป็นหนึ่งบรรทัดใน charlieplex matrix…..คุณอ่านบทความที่กล่าวถึงในอินโทรแล้วใช่ไหม?? ฉันบัดกรีลวดของฉันเป็นตาราง 5x4 และทิ้งแท็กไว้ที่ด้านล่าง สิ่งเหล่านี้ถูกใช้เพื่อให้พอดีกับแผ่นบาง ๆ (หรือที่เรียกว่า veroboard) และให้ทั้งความเสถียรทางกลและช่วยให้เว้นระยะห่างของกริดได้ง่าย โปรดทราบว่าหากฉันทำสิ่งนี้อีกครั้ง ฉันจะใช้ตาข่ายกรงสัตว์เลี้ยงที่ทำไว้ล่วงหน้า เช่น กระต่ายหรือสัตว์ขนาดเล็กอื่นๆ แทนที่จะบัดกรีลวดทั้งพวงเข้าด้วยกัน รูปภาพอื่นๆ ในส่วนนี้แสดงไฟ LED แต่ละดวงที่บัดกรีไปยังแต่ละส่วน ขาข้างหนึ่งของ LED ประสานกับส่วนกลไกและอีกข้างหนึ่งงอ 90 องศาเพื่อประสานกับชิ้นขวาง

ขั้นตอนที่ 3: ทำให้ทุกอย่างเป็น Charlieplex Like

ใหม่มาในการเดินสายเข้าสู่ charliplex matrix

ภาพแรกด้านล่างแสดงส่วนหนึ่ง (เส้นหนา) พร้อมไฟ LED ติดอยู่ แต่ละแถวมีไฟ LED ติดอยู่กับตาข่ายที่มีขั้วเท่ากัน แถวถัดไปติดกับขั้วตรงข้าม แต่ละแถวสำรองเชื่อมต่อกัน นี่เป็นรูปแบบอื่นของชาร์ลีเพล็กซ์ ดังนั้นสำหรับแผนผังด้านล่าง หากฉันต้องการให้ไฟ LED ที่มุมขวาบนสุดสว่างขึ้น ฉันจะใส่สัญญาณ +ve บนบรรทัด C1 และสัญญาณ -ve บนบรรทัด C11 LED บนสุดในตาข่ายถัดไปจะมีสัญญาณ +ve อีกครั้งในบรรทัด C1 และสัญญาณ -ve บนบรรทัด C12 เป็นต้น เนื่องจากฉันมี 5 แถวในแต่ละเมชฉันจึงเชื่อมต่อแถวล่างสลับกันตามที่แสดง ตาข่ายขนาด 6x4 หรือเลขคู่อื่น ๆ จะทำซ้ำรูปแบบการเชื่อมต่อด้านบน ภาพที่สองเป็นแผนผัง 3D คร่าวๆ…. ซึ่งฉันหวังว่าจะแสดงการเชื่อมต่อที่มีความชัดเจนมากขึ้นอีกเล็กน้อย รูปภาพสุดท้ายแสดงตารางที่เสร็จสมบูรณ์บางส่วน

ขั้นตอนที่ 4: วิดีโอและคำพูดสุดท้าย

ตอนนี้เรามีไฟ LED 80 ดวงที่เชื่อมต่อกับลูกบาศก์ขนาด 5x4x4 ประกอบด้วย 14 charlieplex lines บรรดาผู้ที่อ่านบทความอ้างอิงในอินโทรจะทราบว่านี่เป็นเมทริกซ์ charlieplex ที่กระจัดกระจาย ด้วย 14 เส้น ในทางทฤษฎี ฉันสามารถเชื่อมต่อ 13x14=182 LEDs ได้…..อย่างไรก็ตาม การเดินสายจะซับซ้อนกว่า ส่วนที่เหลือของวงจรเป็นเพียงตัวต้านทานกระแสไฟที่จำกัดกระแสชาร์ลีเพล็กซ์ PSU ที่ง่ายมาก (ตัวควบคุม 7805) และ PIC ด้วยการเชื่อมต่อตัวรับสัญญาณ IR เมื่อฤดูกาลโง่ ๆ จบลง ฉันหวังว่าจะปล่อยโปรแกรม PIC แต่โดยพื้นฐานแล้วมันจะส่งสัญญาณ PWM แบบสุ่มลงไปตามสาย รีโมท IR สามารถควบคุมความเร็วและการกระจายของรูปแบบ PWM ได้ โปรดทราบว่านี่ไม่ใช่การขับ charlieplex อย่างเคร่งครัด ฉันไม่ได้ระบุแต่ละ LED ทีละตัวโดยสลับบรรทัดสามสถานะตามต้องการ อย่างไรก็ตาม สัญญาณ PWM สุ่มดูเหมือนจะทำงานได้ดีกับกริด charlieplex…. ถ้าคุณชอบ LED แบบกะพริบแบบสุ่ม ใกล้เทศกาลคริสต์มาสเกินกว่าจะเสร็จสิ้นการตั้งค่าส่วนนั้น สิ่งหนึ่งที่ควรสังเกตหากคุณไม่เรียงแถวอย่างถูกต้องเมื่อขับกริด charlieplex คือ LED หนึ่งดวงจะสว่างและอีกหลายดวงจะสว่างขึ้นสลัว มันคาดเดาไม่ได้เล็กน้อย แต่สำหรับรูปแบบสุ่ม นี่ไม่ใช่ปัญหาเพราะองค์ประกอบของการสุ่มคือสิ่งที่คุณต้องการ บทความถัดไปจะเป็นรูปแบบการขับขี่ charlieplex ที่เหมาะสม โดยที่ LED แต่ละตัวสามารถติดสว่างและสร้างรูปแบบที่น่าสนใจขึ้นได้ ฉันหวังว่าจะทำเกมสามมิติแบบหน่วยชีวิต และอาจทำตารางใหม่ด้วยส่วนที่ดีกว่า ใหญ่กว่า และเรียบร้อยกว่าที่ทำจากตาข่ายกรงสัตว์เลี้ยง ฉันรู้สึกตื้นตันเล็กน้อยที่มันเปิดออกด้วยมือที่บัดกรีตาราง สำหรับตอนนี้มีวิดีโอสวย ๆ (คำเตือน 9Mb)…..ขออภัยที่ฉันไม่มีเวลาลง youtube หวังว่าบทความสั้น ๆ นี้จะแสดงให้เห็นวิธีการทำ ใช้วิธี charlieplexing ในการขับ LED และจะนำไฟสตริงคริสต์มาส LED เก่าเหล่านั้นไปใช้ให้เกิดประโยชน์