8x8x8 Led Cube: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Dalam instruksi ini, kami akan menunjukkan cara membuat Kubus Led 8x8x8. Semua dimulai sebagai ide untuk mata pelajaran 'Elektronik Kreatif', milik modul tahun ke-4 Teknik Elektronika di Universitas Málaga, Sekolah Telekomunikasi:

Proyek secara umum terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak co-desain. Bagian perangkat keras terdiri dari Cube, dan semua koneksi, serta basis yang mendukung desain. Bagian perangkat lunak terdiri dari perpustakaan yang dapat diskalakan, yang telah diimplementasikan agar berguna untuk proyek lain.

Dikendalikan oleh Arduino Uno, lima ratus dua belas led membentuk kubus ini, dan karena dipisahkan dalam kolom dan lapisan, masing-masing dapat dinyalakan satu per satu.

Kami menyajikan beberapa langkah yang dapat membuat proyek lebih mudah, meskipun ini membutuhkan beberapa hari penyolderan. Untuk proyek ini, kami telah menggunakan transistor Blue Led dan NPN.

Di sini kami melampirkan daftar dengan bahan yang diperlukan:

• 512 LED.
• 64 Resistansi 220 ohm.
• 9 Shift Register 74HC595.
• 16 Transistor 2N222.
• Papan busa.
• Beberapa meter kawat halus (1.2mm).
• Strip kawat.
• Konektor (pria dan wanita).
• Sumber Daya listrik.
• Pelat pra-pengeboran (PCB).
• Dukungan untuk struktur.
• Kotak kayu untuk struktur.

Kami berharap semua orang menyukai instruksi ini.

Langkah 1: Menggambar Template untuk LED

Langkah pertama adalah menggambar template untuk mempermudah proses prajurit. Di papan busa, kita harus menggambar persegi dan membaginya menjadi 64 kotak kecil, semuanya terpisah satu inci. Di persimpangan persegi kecil dengan yang lain, kita harus membuat lubang dengan obeng, misalnya, untuk menempatkan led di dalamnya untuk tentara mereka.

Langkah 2: Bangun Basis

Kita harus membuat pangkalan di mana led akan beristirahat. Lebih baik membuatnya dengan papan kayu, yang tidak berat tetapi tidak lembek. Setelah mendapatkan papan, kita harus mengulangi langkah 1, tetapi sekarang di sini. Kita harus menandai kayu, menggambar persegi 8 inci, di mana di dalamnya, 64 persegi inci lainnya akan digambar.

Setelah kita menggambar semua, saatnya menggunakan mesin bor. Dengan sedikit 1mm, kami akan membuat lubang yang menembus kayu di persimpangan setiap kotak, untuk menempatkan kabel yang akan menahan struktur di dalamnya.

Ambil mesin bor Anda dan bor!

Kami telah membuat video untuk menunjukkan kepada Anda bagaimana melakukannya. Hasil akhirnya akan terlihat seperti gambar-gambar yang diberikan di sini.

Langkah 3: Letakkan Kabel Lurus

Lebih baik struktur menggunakan kabel antar led, karena akan membuat struktur lebih kaku atau tidak fleksibel. Karena biasanya kabel dijual dalam bentuk gulungan, kami harus meluruskannya. Kita akan membutuhkan mesin bor untuk langkah ini juga.

Kami harus memotong kawat dan memasukkan potongan ke dalam mesin bor. Setelah diikat, kita harus memegang bagian lain dari kawat, dan menyalakan mesin bor. Dalam beberapa detik, kawat akan lurus seperti lilin!

Kami menunjukkan cara membuat proses ini dalam video, dan kami memberikan kunci untuk mempercepat proses: Anda dapat memotong kabel yang lebih panjang, meluruskannya satu kali, lalu memotongnya.

Langkah 4: Solder Layer

Setelah kami yakin semua led menyala dengan baik, inilah saatnya untuk menyoldernya. Kita harus memisahkan katoda dan anoda, agar prosesnya lebih cepat.

Pada langkah ini, semua katoda akan terhubung. 64 led dan 11 kabel akan digunakan: satu untuk setiap baris, dan 3 lainnya untuk menahan struktur. Anda dapat melihat bagaimana kami membuatnya. Kami menempatkan 3 koin 10 sen untuk meletakkan semua kabel pada ketinggian yang sama, dan kemudian, prosesnya dimulai.

Sangat penting untuk memeriksa setelah proses solder bahwa semua led dilas dengan baik. Anda dapat melakukan ini menggunakan Arduino, menghubungkan kabel ke GND dan memeriksa dengan entri 5V masing-masing led, seperti yang Anda lihat di video.

Jangan lupa untuk memotong bagian masing-masing katoda yang belum dilas.

Dan sekarang Anda telah melakukan satu, lanjutkan dengan tujuh lainnya!

Kami membuat beberapa foto untuk menunjukkan prosesnya juga.

Langkah 5: Buat Struktur Kubus

Jika sudah selesai menyolder, langkah selanjutnya adalah membuat struktur Cube. Kami akan mengelas satu lapisan di atas yang lain, memisahkannya dengan beberapa bantalan yang dibuat dengan papan busa, seperti yang kami tunjukkan di foto.

Pada langkah ini, semua anoda harus dilas ke kabel. Kuncinya adalah memegang kabel vertikal ketika saatnya untuk memasukkan lapisan ke dalam struktur, dan pekerjaan Anda tidak akan terlalu rumit.

Seperti yang telah kami katakan sebelumnya, sangat penting untuk memeriksa setelah menyolder kerja led yang benar. Jangan lupa pada langkah ini untuk menghilangkan kelebihan kaki anoda. Lebih mudah melakukannya sekarang, daripada melakukannya di akhir.

Proses akan selesai ketika 8 lapisan tersebut di atas satu sama lain oleh anoda. Setelah itu, anoda akan disolder ke PCB.

Hal ini diperlukan untuk menghubungkan kabel vertikal dari dasar ke setiap lapisan vertikal LED untuk berfungsinya setiap lapisan dan untuk mengarahkan led pada sumbu x, y dan z. Anda dapat melihat bahwa di foto.

Langkah 6: Pasang Basisnya

Kita harus mengelas lapisan yang sesuai menggunakan kabel strip, yang akan kita tambahkan konektor yang akan masuk ke papan sirkuit tercetak, untuk akhirnya menerangi kubus.

Setiap kolom akan memiliki kabel yang dilas, dan setiap 8 kolom, yang membentuk lapisan vertikal, akan disambungkan ke konektor male yang sama, yang kemudian akan dimasukkan ke konektor female di PCB. Lapisan horizontal juga akan membawa konektor untuk menyatukan katoda untuk koneksi ke PCB.

Langkah 7: Solder Sirkuit

Mengikuti skema rangkaian, kami akan mengelas semua komponen ke pelat berlubang, menjembatani koneksi yang diperlukan dan menarik kabel jika tidak ada tempat untuk dilas.

Untuk langkah ini kita membutuhkan:

• Pelat berlubang (bisa strip atau tanpa pola). Kami telah menggunakan tanpa pola
• Resistensi
• Konektor laki-laki
• Catatan
• transistor NPN
• Kabel strip

Langkah 8: Dukungan Kubus

Kami akan menguraikan dukungan, dalam kasus kayu kami, di mana kami akan memperkenalkan sirkuit dan mendukung kubus.

Bagaimana kita melakukannya? Sebuah kotak dengan lebar 26 cm, panjang 31 dan tinggi 10. Kami memasang beberapa penyangga kecil yang akan mencegah kubus jatuh ke dasar kotak, sehingga merusak sirkuit yang ada di bawahnya.

Langkah 9: Kode dan Pemrograman

Kode terdiri dari array Boolean 512 nilai yang mewakili status masing-masing led.

Ini dibagi menjadi dua bagian, satu bertanggung jawab untuk memvariasikan status masing-masing dipimpin dengan mengubah nilai dalam array, bagian lain bertanggung jawab untuk mengirimkan informasi ke register.

Untuk mengirim informasi ke register, fungsi shiftOut () digunakan, yang memiliki input data tipe byte, yang menghasilkan sinyal clock dan data untuk transmisi serial dengan register.

Kebutuhan untuk menerjemahkan array Boolean ke array tipe byte muncul, setiap byte mewakili catatan. Tergantung pada ukuran kubus untuk merancang jumlah register geser dalam perubahan proyek. Bagian kode ini dapat diskalakan untuk memfasilitasi pengiriman informasi ke kubus dengan ukuran berbeda.

Untuk pembuatan animasi dalam kubus kita menggunakan fungsi voxelWrite(), fungsi ini memungkinkan kita untuk mengubah keadaan sebuah led menurut beberapa koordinat x, y, z.

di tautan berikut ke halaman GitHub kami, Anda dapat menemukan informasi yang berguna: