LED光立方永远不会过时。
不过,单单是构建LED立方体就非常耗时,驱动这些LED立方体的电子电路对于入门级爱好者来说可能相当复杂,并且如果出现问题可能不容易排除故障。
今天,我们就来介绍如何做一个我们自己的8x8x8 LED立方体,希望入门级爱好者能够顺利完成它。
一个8x8x8的LED立方体由8x8x8=512个LED组成,我们不用一次控制所有这512个LED,只要以极快的速度一次控制64个LED,由于视觉暂留效应,我们看到的就好像控制了所有的LED。
学习这个项目,需要具备一些基本的焊接技能、了解一些基本的电子知识、熟悉Arduino。
尽管这个项目会非常耗时,可能需要相当大的投入,但在完成的那一刻,会觉得还是蛮值得的。
材料
Arduino Nano
LED(5毫米)512个
100Ω 电阻器
2N2222 NPN晶体管
74HC574八进制D型触发器
120引脚的IC插座
816引脚IC插座
15V电源
公接头
母接头
带针座的连接器
连接导线
剥线器
烙铁
跳线
切割器/剥线钳
尖嘴钳
测试LED
第一步就比较费时间。
因为是8x8x8的LED光立方,所以我们需要512个LED。
第一步是测试所有512个LED,你可以用一个3V的锂电池来测试各个LED。
这一步很关键,因为一旦我们开始焊接,就很难把它们拆下来。
扩散型和透明型LED的对比
显而易见:
处理LED针脚
首先,将短的那条腿(阴极)弯曲成90度角。
完成之后,用钳子剪去多余的部分,最后应该是这样的:
然后把其他的511个也一样处理了……
创建分层
每一层都是8×8的LED矩阵组成,一共由64个LED组成。
我们先拿一块中纤板(MDF),间隔2.5CM的距离上依次打孔。
然后放置LED并开始把所有阴极焊接在一起。
具体操作
为了增加稳定性,在LED之间焊接一些连接导线。
先用工具拉直:
然后穿过LED的孔:
除了充当支撑杆外,这些导线还将使该层的所有阴极短路。
两侧也分别加一条充当导线:
修剪掉多余的部分:
现在,再测试一下LED的情况,因为在这个阶段更换有问题的LED会比较容易。
把完成的层放在一边:
照葫芦画瓢,继续制作好剩下的其他七层。
组装LED
在完成了八层之后,我们现在垂直堆叠这些层。
这边注意,每根都插入阳极的孔里面,然后焊接。一共64根。
完成之后的样子:
接着,我们开始逐层焊接。
期间,我们可以用尺子或者一块小木片来辅助,更好地确定每层的层高。
往后几层也是,以此类推。
叠加完八层后,完成的结构看起来是这样的:
电路部分
电路图
下图显示了使用Arduino Nano的8x8x8 LED Cube的完整电路图。
微信图片压缩导致有些模糊,可以在文末下载高清的图片。
组装电路
项目作者已经为这个项目设计了电路。
74HC574集成电路被连接到LED立方体的阳极、Arduino Nano、晶体管和电源上。
连线焊接:
在底板上同样焊上线,然后理线:
将底板的线与电路板连接,然后放入盒底。
烧录代码
将做好的光立方连接上电脑:
烧录代码,看看效果吧!
整个项目,原作者大概花了近20个工作小时(包括测试LED、弯曲和切割LED、制作8个LED层(每个层由64个LED组成)、拉直导线以增加抗拉强度、垂直堆放各层、设计PCB、蚀刻PCB、在PCB上焊接元件、把LED立方体连接到PCB上、烧录代码并测试效果)。
总的来说,这个项目的整个过程还是非常锻炼耐心和细心的,希望感兴趣的小伙伴试一试!
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原文标题:自制一个永不过时的8x8x8 LED光立方!
文章出处:【微信号:电子工程师笔记,微信公众号:电子工程师笔记】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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