Светодиодный куб 4x4x4 ардуино: Светодиодный куб 4x4x4 на Arduino||Arduino-diy.com

Светодиодный куб 4x4x4 на Arduino||Arduino-diy.com

В проекте предложена конструкция светодиодного куба (LED cube) 4x4x4 стоимостью около 15 долларов.

В кубе использовано 64 зеленых светодиода, которые формируют 4 слоя и 16 колонок. Управление кубом реализуется на базе Arduino. Приведен пример программы для Arduino Uno, в которой реализовано управление каждым отдельным светодиодом из всего массива.

Необходимые детали для проекта

• 64 светодиода
• 4 резистора на 100 Ом
• Коннекторы для распайки
• Проводники
• Макетная плата для распайки
• Коробка
• Источник питания на 9 В
• Arduino Uno

Инструменты, которые могут вам пригодиться, приведены на фото ниже.

Формируем основу светодиодного куба

Можете воспользоваться эскизом, который приведен здесь. Распечатайте его и наклейте на картонную коробку. При печати проверьте, чтобы был выставлен фактический размер и горизонтальная ориентация. Карандашом сделайте отверстия в узловых точках. Проверьте, хорошо ли садятся светодиоды в подготовленные отверстия.

Собираем светодиодный куб

Возьмите 64 светодиода и проверьте их работоспособность, подключив каждый к пальчиковой батарейке. Это, конечно, скучная процедура, но она необходима. Иначе из-за одного нерабочего светодиода впоследствии может быть куча проблем. Установите 16 светодиодов в отверстия в соответствии со стрелками на распечатке. Красные стрелки соответствуют плюсу (анод), синие — минусу (катод). Все аноды соедините между собой. После этого переверните коробку и вытолкните светодиоды. Выталкивайте аккуратно, чтобы не повредить собранный слой. Все. Первый слой готов. Аналогичным образом формируем еще три слоя. После соединяем четыре получившихся слоя с помощью свободных катодов. Советую соединять контакты начиная с центра и перемещаясь к периферии. Светодиодный куб начинает принимать необходимые очертания!

Установка светодиодного куба

Сделайте разметку на макетной плате с помощью маркера. Учтите, что размеченный прямоугольник должен быть немного меньше коробки, на которой будет установлен ваш куб. После разметки сделайте небольшой паз вдоль линии будущей грани и аккуратно отломайте ребра макетной платы.  Сделайте 20 отверстий на верхней части вашей коробки для куба. Можно разметить места для сверления по соответсвующим отверстиям макетной платы.

Подключаем светодиодный куб

Сначала разделите вашу рейку коннекторов на три части таким образом, чтобы они подошли к цифровым и аналоговым пинам Arduino Uno. Зачистите и установите на вашей маетной плате в коробке 16 проводов для цифровых входов (рядов). 4 провода от аналоговых входов подключите с использованием резисторов на 100 Ом. Теперь переходите к подключению концов проводов к трем рейкам коннекторов. Подключение реализовано таким образом, что есть возможность управлять светодиодами вдоль трех осей. Колонки соответсвуют осям X и Y. Плюс к этому, благодаря четырем слоям мы получаем координату Z. Если вы посмотрите вниз с угла светодиодного куба, первый квадрант будет соответствовать обозначению (1, 1). Таким образом, каждый светодиод может быть инициализирован по подобной же методике. Давайте рассмотрим пример. Посмотрите на рисунок выше и найдите светодиод A(1,4). «A» означает, что это один и первых слоев, а «(1,4)» соответсвтует координатам X=1, Y=4.

Схема подключения

Ряды/колонки

[(x,y)-Пин]

(1,1)-13

(1,2)-12

(1,3)-11

(1,4)-10

(2,1)-9

(2,2)-8

(2,3)-7

(2,4)-6

(3,1)-5

(3-2)-4

(3-3)-3

(3,4)-2

(4,1)-1

(4,2)-0

(4,3)-A5

(4,4)-A4

Слои

[Пины для слоев]

a-A0

b-A1

c-A2

d-A3

Подключаем источник питания для Arduino

Для питания платы можно использовать отдельный адаптер на 9 вольт, 1 ампер. Можно использовать переходник для батарейки типа крона и питать от нее. В любом случае, вам понадобится сделать еще одно отверстие для провода питания. Когда будете делать отверстие, предусмотрите его размер немного большим, чем сам коннектор.

В общем то все, что вам после этого останется — загрузить скетч на Arduino и наслаждаться результатом:

Программа для светодиодного куба под Arduino

Ваш куб готов!

Видео собранного светодиодного куба 4x4x4

Светодиодный куб 4x4x4 и Trema Shield для Ардуино

Всем доброго времени суток!
Сегодня хочу рассказать Вам о Kit наборе из Китая, который позволяет собрать светодиодный куб 4х4х4 светодиода.
Всем кому интересно прошу под кат.
Давно любовался в интернете видео роликами разных кубиков, красиво смотрятся, даже чем то завораживает, особенно большие, но собрать все самому с нуля руки так и не дошли. А тут все совпало, общался с продавцов по поводу покупки ардуины, а он предложил взять вот такой маленький набор посмотреть, и вот набор пред моим несменным контролером.

Плата сделана довольно качественно, металлизация всех отверстий хорошая, маска залита хорошо, забегая вперед скажу что всю плату спаял только проволочным припоем, хватило того флюса что был в припое.

Плата подробно

Набор реально может собрать даже ребенок без помощи взрослых.
Светодиодов, резисторов и контактов производитель положил в набор с запасом, так что после сборки у меня еще кое-что осталось.
Начнем сборку
После покупки продавец выслал мне ссылку на инструкцию и текстовый скетч для Ардуино. Это очень хорошо потому как в комплекте к набору никакого мануала не было.
Первое что нужно сделать, это закрепить будущие держатели для светодиодов, производитель предлагает использовать для этого вот такие зажимы.

Согласно инструкции их нужно не просто покусать по одному, но и полностью очистить от пластика.

Поначалу я решил, что очистка от пластика это лишнее, и я их просто покусаю осторожно и все, но, увы, как не старался, не получилось, пластик слишком хрупкий.

Так что в итоге пришлось доламывать пластмассу и очищать все ножки от нее.

Сборку нужно начинать именно с этих разъемов, потому что два из них запаиваются под постельки для сдвиговых регистров и сделать это потом будет очень сложно.
В итоге получилась вот такая плата.

Теперь можно перевернуть плату и запаять все остальное, а осталось только две постельки для микросхем, четыре резистора и пара гребенок для соединения с Arduino Uno.
Как по мне паять гребенки лучше всего вставив весь шилд в ардуино, так гораздо проще, чем выравнивать каждую гребенку отдельно. Главное только не перегреть.

Первый этап сборки закончен, на все ушло примерно минут 30.
Вот так плата смотрится на Arduino.

Второй этап сборка куба светодиодов.

Для сборки матриц светодиодов производитель по инструкции рекомендует сначала сделать вот такой макет.

Который должен облегчить сборку. Но почему-то показалось, что это лишнее и что 64 светодиода я и так спаяю. Спаять то я спаял, но, наверное, лучше бы таки сделал макет, было бы гораздо проще.
Итак, первое, что нужно отогнуть на всех светодиодах катоды (короткая ножка) на угол 90 градусов. Ну, тут все просто тонкие плоскогубцы, зажимаем впритык к корпусу и гнем.

Теперь отогнутые ножки нужно спаять друг с другом (как на фото) получив ряд.
Для этого я решил воспользоваться уже собранной платой.

В принципе метод получился рабочий, но довольно медленный. После сборки четырех рядов их нужно спаять в одну матрицу, соединив между собой аноды (длинная ножка) светодиодов в рядах. Тут опять же можно использовать плату вставив спаянные ранее ряды в плату свободными катодами первого светодиода вертикально вверх.

В итоге должна получиться вот такая матрица.

После того как будут спаяны все 4 матрицы их необходимо собрать между собой в куб. Сделать это можно используя свободные катоды в каждом из рядов и тонкую проволоку или остатки ножек от резисторов.

В итоге должен получить куб светодиодов, аноды спаяны в столбцы по четыре штуки и вставленный в платы шилда, а катоды спаяны в один по всему уровню. С задней части платы находится дополнительный ряд контактов D16-D19 именно к ним нужно подключить катоды уровней по порядку.

Куда именно подключать первый уровень (в D16 или D19) не так важно, главное, что бы уровни были включены последовательно, например так:D16>1, D17>2, D18>3, D19>4.

Контроль готового изделия.

В итоге на всю сборку конструктора я потратил примерно 3-3,5 часа, думаю, что если бы сделал макет получилось бы быстрее.
Теперь немного о том как это все заставить работать.
В архиве вместе с инструкцией лежит файл arduino库.zip который представляет собой подключаемую к среде разработки Arduino библиотеку, но подключить ее просто так нельзя. Для того что бы студия смогла подключить эту библиотеку нужно удалить иероглифы из имен всех папок внутри архива и из имени самого архива. Проще всего распаковать архив в любую папку и потом отдельно запаковать в ZIP архив папку ICStation_Light_cube со всем ее содержимым, вот она уже подключится к среде Arduino.

Честно говоря, этот пример меня особо не впечатлил, поэтому поискав по интернету, я нашел еще два скетча работающих именно с этим кубом. Увы, код слишком большой и вставить в обзор его нельзя, поэтому даю ссылки на первоисточники.

Пара скетчей

Sketch #2
Посмотреть в конце этой статьи
Sketch #3
Скачать можно тут

Небольшое видео демонстрации работы.

Небольшой вывод:
Набор мне понравился, я с удовольствием провел несколько часов с паяльником.
К плюсам в первую очередь стоит отнести его простоту, невысокую цену и возможность не только поупражняться в пайке, но и в дальнейшем потренировать мозги программированием.

К минусам пожалуй стоит отнести необходимость дополнительно покупать плату Arduino UNO и разбираться как с ней работать.

Товар для написания обзора предоставлен магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Keyestudio 4x4x4 LED Cube Kit для проекта Arduino с модулем FTDI+ Руководство пользователя

Keyestudio 4x4x4 LED Cube Kit для проекта Arduino с модулем FTDI+ Руководство пользователя

Ваша позиция: Главная / Arduino / Starter Kit

Формат PDF

KS0182

• Описание
• Характеристики
• Документы
• Отзывы(3)

Для начинающих ARDUINO, мы хотели бы делать проекты, которые поразят людей.

Но без определенных базовых знаний в области электроники вам может быть трудно выполнять сложные проекты, такие как роботы, 3D-принтеры и т. д. Разработанный нами комплект 4x4x4 LED Cube, без сомнения, является вашим лучшим выбором.

Так что же такое светодиодный куб? Что ж, по его названию мы можем сказать, что это может быть светоизлучающий куб. Мы используем 64 светодиода для пайки 3D-матрицы 4*4*4. Каждая грань куба или, лучше сказать, каждая точка куба будет излучать прекрасный свет.

Этот трехмерный светодиодный куб основан на ARDUINO, среде с открытым исходным кодом. Таким образом, он также имеет функции с открытым исходным кодом и прост в использовании. Даже энтузиасты без глубоких знаний в области электроники могут создавать проекты, которые удивят других!

 

• Включает 64 синих светодиода

• рабочее напряжение: 5 В

• рабочий ток: 150 мА

• вход питания со встроенной схемой повышения напряжения

• совместим с аппаратным обеспечением ARDUINO с открытым исходным кодом

• поставляется с программой анимации

• Простая сборка с использованием рамы для печатных плат

• может работать в автономном режиме (не требует компьютера после загрузки программы)

Программное обеспечение Arduino
Учебник на странице WIKI
Учебники

• 5 звезд100%
• 4 звезды0%
• 3 звезды0%
• 2 звезды0%
• 1 звезда0%

Средний рейтинг: 5,0 основано на 3 отзывах

Поделитесь своими мыслями с другими покупателями

Напишите отзыв

Обзоры продуктов могут быть выполнены после входа в систему, пожалуйста, нажмите здесь, чтобы войти

Keyestudio UNO R3 макетная плата, совместимая с Arduino Uno R3 + USB-кабель

$ 14. 46

KEYESTUDIO UNO R3 макетная плата для официальной обновленной версии Arduino с интерфейсом Pin Header

$ 16.10

Keyestudio DIY Mini Tank V3.0 Smart Robot Car Kit для Arduino Robot Car STEM

$ 84,50

Keyestudio Smart Little Turtle Robot Car V3.0 для Arduino STEM Набор программируемых роботов

$ 52,00 $ 65,00

Фенни Ариэль Виола Солнечный

WeChat

Солнечно Виола Фенни Ариэль

Ариэль Виола Фенни

Ссылки:автозапчасти

Как сделать светодиодный куб 4x4x4 с помощью Arduino Nano с отчетом о проекте

Привет, ребята, в этой статье мы увидим, как сделать светодиодный куб 4x4x4 очень простым способом.

Как сделать лоток для кубиков льда с уксусом B…

Пожалуйста, включите JavaScript

Как сделать лоток для кубиков льда с аккумулятором из уксуса – гипотеза и объяснение эксперимента шаг за шагом

Кроме того, мы рассмотрим много полезной информации вы можете найти полезным для вашего проекта.

Если вы ищете крутой научный проект, вы можете получить его в виде отчета о проекте светодиодного куба 4x4x4 в формате pdf.

Поскольку все схемы и программы покрыты.

Для начала давайте посмотрим, что такое светодиодный куб и для чего он нужен.

Бонус Вам также может понравиться наш недавний проект Система обнаружения утечки газа и предупреждения управление в направлениях x, y и z.

Светодиодный куб бывает разных размеров: 3x3x3, 4x4x4 или 8x8x8.

Это самые популярные версии, которые многие думают построить.

Также может быть куб 5x5x5, но после размера 4x4x4 нам потребуются дополнительные драйверы и источники питания для работы светодиодного куба.

Следовательно, если вы новичок, стоит подумать о создании кубиков до 4x4x4 и меньше.

Создание светодиодного куба 4x4x4 может занять много времени, так как вам, возможно, придется приложить некоторые усилия для пайки.

Поскольку нам нужно позаботиться о правильном соединении во время процесса пайки, и это немного сложно, мы обнаружим, что это происходит!

Использование светодиодного куба

Нет особых причин для сборки светодиодного куба, но если вы хотите научиться программированию, попробуйте поэкспериментировать с вашими кодами здесь.

При большом количестве светодиодов необходим правильный набор кодов для создания определенных световых паттернов на кубе.

Результаты световой индикации от светодиодного куба удовлетворительны, так что их можно использовать в качестве предмета декора стола!

Это была основная информация о том, что такое светодиодные кубы.

Давайте углубимся в этап строительства и материалы, необходимые для его постройки.

Материалы, необходимые для сборки светодиодного куба

• 64 прозрачных светодиода Я выбрал синий
• Паяльник и утюг
• Arduino Nano
• Пустая печатная плата или мало кто называет ее универсальной печатной платой для прототипирования
• Jump er провода 20 шт.
• Батарея 3В для проверки светодиода
• Наждачная бумага для рассеивания
• Кусачки
• Arduino IDE и кабель для программирования

Подготовка светодиода для изготовления куба

Поскольку мы делаем 4 куба, нам потребуется 64 светодиодные лампы.

Это прозрачные светодиоды, которые дают очень тусклый свет, поэтому нам нужно, чтобы они были рассеянными.

Рассеивание помогает светодиоду быть намного ярче, так что куб выглядит круче.

На изображении выше вы можете увидеть различия.

Первое изображение показывает до процесса рассеивания, а второе — после процесса рассеивания.

Теперь вы можете задаться вопросом, как мне распространять?

Как рассеивать свет светодиодов

Просто протрите наждачной бумагой верхнюю поверхность колбы.

Сделал небольшую настройку, ускоряющую процесс, можно в видео здесь.

Я добавил маленькое колесо к валу небольшого двигателя постоянного тока.

Позже на верхнюю поверхность наклеили наждачную бумагу.

Теперь у нас есть недорогой шлифовальный станок!

Процесс очень простой, но может потребоваться некоторое время, чтобы рассеять все 64 светодиода.

Я бы рекомендовал протестировать все светодиоды перед процессом рассеивания.

После его завершения можно приступать к изгибу ножек светодиодных лампочек.

Вы можете согнуть с помощью кусачек, но я использовал приспособления, напечатанные на 3D-принтере.

Это приспособления, о которых я говорил, если у вас есть принтер, вы можете их распечатать.

Это приспособление для крепления с шагом 4x4x4, а это приспособление для гибки светодиодов.

Вы также можете сделать свое собственное приспособление из картона, обязательно позаботьтесь о правильном расстоянии.

Гибка светодиодов

Следуйте этому простому шагу, чтобы согнуть светодиод.

Теперь вы знаете, как использовать приспособления.

Обратите внимание, что светодиоды имеют 2 ножки или штифты.

Более длинная ветвь для положительного, а короткая ветвь для отрицательного.

В нашем проекте мы сгибаем отрицательные Ноги.

Без приспособления трудно сохранить одинаковую форму всех светодиодов.

После того, как вы согните все 64 лампочки, мы сможем расположить их слоями куба.

Вы можете видеть на изображении выше простой шаг и после процесса пайки.

Как только вы удалите их из приспособления, мы получим этот слой.

Не беспокойтесь о незначительных изгибах, мы исправим их в следующих шагах.

Как только у нас будет готова первая поверхность, сделайте еще 3 таких

Как только мы закончим со всеми 4 слоями, проверьте схему.

Как было сказано ранее, все положительные стороны соединены друг с другом.

Просто подключите положительную сторону батареи 3 В к общим соединительным ножкам и прикоснитесь к другому концу отрицательной стороны батареи.

Просто коснитесь всех ножек отрицательным полюсом батарейки.

Добавление слоев

Когда все работает нормально, начните припаивать еще один слой поверх первого слоя.

Повторите тот же шаг для другой пары.

Аккуратно обращайтесь со всеми ножками, чтобы не пропустить ни одну из них.

Теперь сделайте пару других 2 слоев.

В конце процесса у нас будет два отдельных слоя по 2 пары в каждом.

Теперь используйте пустую плату для поддержки первой пары.

Если посмотреть на основание у нас будет 16 ножек от светодиодов.

Припаяйте все это к печатной плате, а затем к отдельным 16 перемычкам.

Эти полные схемы нижнего уровня.

Верхний слой мы добавим 4 перемычки, то есть слои.

Как уже говорилось ранее, у нас есть 4 слоя, и вы видите то же самое на изображении выше.

Теперь нужно сделать схему.

Светодиодный куб 4x4x4 Принципиальная схема

Это поможет вам легко собрать все схемы.

Я дал послойную схему соединений.

Верхний уровень имеет только 4 соединения, которые показаны на первом изображении.

Базовый слой имеет 16 проводных соединений.

Я дал имена контактов, которые необходимо подключить к Arduino nano.

Ardino nano идеально подходит для изготовления таких светодиодных кубов, так как нам не нужны дополнительные драйверы.

Все провода подходят к количеству контактов, имеющихся на плате.

Как только вы закончите схему, мы сможем загрузить инструкцию для запуска нашего куба.

Светодиодный куб 4x4x4 Код

Используйте эти светодиодные кубики 4x4x4, код Arduino в вашей среде IDE

Нет необходимости устанавливать какие-либо библиотеки.

Просто подключите nano к компьютеру, откройте Arduino IDE

Используйте эти коды и загрузите их в свой nano.