Mini RGB Light Cube!: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

По сути, это подделка Hypnocube, вместо 64 светодиодов, что обошлось как минимум в 150 долларов, я сделал уменьшенную версию из 8 светодиодов менее чем за 30 долларов. В результате получается куб 2x2x2, где каждый источник света управляется независимо. Я не совсем уверен, сколько цветов вы можете получить от каждого источника света, но я мог бы хорошо сделать 64 без каких-либо «вибраций» в цвете.

Шаг 1: материалы

Да, вам действительно нужно что-то строить. Поскольку это так ново для вас, я обрисовал в общих чертах все, что вам может понадобиться. * Аппаратное обеспечение * Паяльник (необходим тонкий наконечник) * Припой * Кусачки / стрипперы * Лего (Техника с отверстиями по бокам) * AVR Программатор (см. Ниже) * Тестер целостности * Детали * 8 светодиодов RGB * 1 Atiny2313 * Резисторы * Провод * Жесткий провод (пластиковые скрученные стяжки) * Способ обеспечения 5 В (настенное сусло, батареи, регулятор и т. Д.) * Дополнительно * Protoboard / Печатная плата * Макетная плата * Белая полупрозрачная краска * Программатор * Параллельный порт (папа, 20 контактов) * 20-контактная DIP-розетка * Проточная плата или 20-контактная DIP-коммутационная плата Да, вам НЕОБХОДИМО Legos. Они идеально подходят для этого проекта. Если вы не можете их достать, вам придется сделать приспособление из 2x4. Я сделал программатор AVR, очень похожий на тот, который упоминался в инструкции по программированию в гетто, за исключением того, что я оставил выводы заголовка и припаял провода непосредственно к контакту. следы. Посетите его инструктаж, чтобы разобраться в этом и заставить его работать с вашим компьютером. На некоторых моих фотографиях вы можете увидеть плату Basic Stamp, но я просто использую ее для источника питания 5 В и ее макета. Я купил все свои детали. в SparkFun Electronics, и я остался очень доволен.

Шаг 2: планирование

Поскольку я уже сделал это за вас, вам не нужно делать этот шаг! Это всего лишь некоторые предварительные мысли, которые вошли в него.

Поскольку мои светодиоды RGB не были матовыми, а цвета были «разными», я решил покрасить их акриловой краской, которая обычно используется для матового покрытия. Я разбавил его другой краской, которая при высыхании была прозрачной и имела небольшой блеск. Результат был довольно приятным, как вы можете видеть на первых нескольких фотографиях. Прежде чем приступить к созданию этого, я сделал его прототип, используя обычные светодиоды, которые у меня были. Как видно на второй «группе» фотографий. Первый - это 4 светодиода в моем Lego Jig. По сути, вам нужно, чтобы он был длиной шесть гвоздиков, 3 кирпича и 2 пластины в высоту, и это было невероятно близко к квадратному. (Это 0,07 шпильки, для вас количество уродов) Я согнул аноды (более короткие), а затем припаял их к следующему изогнутому аноду. Катод нельзя трогать! Если вы попробуете припаять его и хорошенько подумаете, это только начало! Как только это будет сделано, повторите то же самое со следующим набором светодиодов. Затем слегка загните концы катодных штырей внутрь, как на картинке №6. Припаяйте их к нижнему комплекту катодов, не касаясь анодного «кольца». Наконец, возьмите 2 куска жесткого провода и припаяйте соединения от каждого анодного кольца к нижней части, чтобы в общей сложности получилось 6 соединений снизу. Светодиоды теперь мультиплексированы. Выберите уровень и столбец, чтобы загорелся светодиод. Это сработало, и я был готов перейти к реальным вещам. Простите мою камеру без режима Marco. Я постараюсь объяснить невидимые детали с помощью Photonotes. (Это должны быть изображения с разрешением 3,1 мегапикселя, поэтому, если вы все же решите сделать это, возможно, вы сможете увеличить его)

Шаг 3: хорошее

Следуя инструкциям Hypnocube, я сделал 3 раздела с одинаковыми названиями: Хороший, Плохой и, конечно, Уродливый. Вы можете подумать, что это забавные маленькие прозвища, но серьезно. На то, чтобы прочитать The Ugly, у вас уйдет минута, а у меня в первый раз на это ушло 2 часа. Для начала вы можете посмотреть, как вы собираетесь гнуть светодиоды. Мой пошел RCBG, ваш может быть другим, так что проверьте! Затем поместите все 4 светодиода в приспособление. так, чтобы выводы были направлены по диагонали внутрь, а ближе к катоду - красным. Когда вы сгибаете красные, они должны просто соприкасаться, если не чуть-чуть, касаться последнего красного. Затем сложите синий цвет в обратном направлении, затем зеленый так же, как красный. Синий должен почти достигать, может быть, около 1 мм, но зеленые будут короче более чем на 1 см. На этом этапе я немного отогнул катод от красных, чтобы дать мне немного места для пайки, затем спаял все красные вместе. После того, как вы закончите это красное кольцо, вы должны проверить целостность кольца. Если вы подошли близко к катоду, сделайте тест на непрерывность, чтобы убедиться, что вы не припаивали к нему. Если да … то попробуй избавиться от этого. Это был самый простой шаг! УРА!

Шаг 4: Плохое

Итак, теперь, когда вы спаяли красный, самое время перейти к зеленому и синему. Осторожно расположите синий провод как можно ближе к следующему. Вероятно, будет зазор 1 мм. К счастью, припой хорош в этом. (Предупреждение! Если у вас слишком горячий утюг, вы можете перекрыть зазор, отпустить, и свинец отскочит назад, окидывая вас горячим припоем!) На красном цвете вы хотели использовать как можно меньше припоя. Здесь я использовал глобус большего размера. Не используйте слишком много, иначе вы будете припаяны к другому проводу. (Если вы это сделаете, проверьте шаг 5.) Повторите 4 раза, и теперь у вас есть синее кольцо! Ура! Обязательно проверьте целостность;-) Плохое было не так уж плохо, не так ли?

Шаг 5: Плохое - Часть 2

Наконец, вам нужно будет сделать зеленый цвет.

Для этого вам понадобится перегоревший светодиод или старый резистор, который вам не нравится. (Нам нужен провод) Мне нужно было всего около 8 мм на вывод, 1 запасной желтый светодиод сделал свое дело. Припаяйте донорскую часть к концу зеленого провода, затем отрежьте его, используя половину донорного вывода. Зеленый цвет должен быть достаточно длинным, чтобы добраться до следующей точки, что мы можем использовать в наших интересах. Повторите то же самое с четырьмя другими. Мы могли бы просто согнуть его прямо, но будет намного проще, если мы согнем его. Используя плоскогубцы, возьмитесь за провод прямо у основания и поверните его внутрь на 20 градусов (получая угол 160 градусов). Затем повторите ближе к концу. Это должно просто дотянуться до следующего провода, если вы все сделали правильно. Вернитесь и настройте его, если это не так. Затем повторите еще 4 раза. (Если донорский вывод отломился из-за холодного паяного соединения или чего-то еще, вам придется припаять его обратно.)

Шаг 6: Уродливый

Ха-ха! Теперь "Уродец"! Теперь его время пайки! Припаяйте зеленый цвет к следующему зеленому. Причина, по которой это заслуживает отдельного шага, проста - это невероятно сложно. Вот несколько советов: * Не прикасайтесь к синему проводу. Лучше паять от «внешнего края» прямо вниз. * Не позволяйте утюгу становиться слишком горячим и не оставляйте его включенным слишком долго. В противном случае это может привести к отрыву донорного вывода. * Не используйте много припоя. 5мм вполне достаточно. * Если вывод «плавает» над точкой пайки, и вы не можете надавить на него, наденьте на него ручку инструмента или что-то еще, чтобы удерживать его, вместо того, чтобы использовать паяльник. Это действительно сложно. Если вы все-таки припаяете к синему, вот как я от него избавился (у меня нет фитиля для припоя, и другие мои инструменты для распайки не помогли) * Попробуйте разбавить его вдоль выводов. Сделайте соединение между ними как можно тоньше. * Затем вы сможете проникнуть туда кусачками и перерезать мост. ИЛИ * Попробуйте переместить припой на какой-нибудь запасной провод, например, на другой неработающий светодиод. После того, как вы замкнули зеленое кольцо, проверьте целостность. Однако пока не празднуйте! Вернитесь и повторите шаги 3–6 еще раз, пропуская эту часть. Вам понадобится 2 комплекта из 4 светодиодов, по одному на каждый ярус;-)

Шаг 7: Уродливые - Часть 2

Теперь пришло время спаять два яруса вместе! На фото действительно все видно. На верхнем ярусе согните общие наконечники на 7-9 мм наружу, а затем наклоните весь вывод внутрь. Я поместил их в приспособление, удерживая верхнюю часть на месте и припаивая к ней. Уловка для тех из вас, у кого нет 3 рук, состоит в том, чтобы припаять 2 точки, тогда она должна стоять сама по себе, а вы можете получить другую 2, проверьте целостность и двигайтесь дальше. Для следующей части вам понадобится жесткая проволока. Если у вас их нет, следуйте этому лакомому кусочку:

У этих скрученных вещей есть сердечник из проволоки, который мы можем использовать. (Предупреждение: те, которые покрыты бумагой, невозможно будет припаять, так как на них есть клей). Я нашел несколько пластиковых покрытых оболочкой, которые работали хорошо. (В одном даже была медь!) Чтобы извлечь, я просто схватился за оба конца и потянул, как вы можете видеть на картинке. Теперь нам нужно добавить отрезки, простирающиеся от каждого цвета до макета. Начните с верхнего яруса и выберите светодиод. Справа припаять красный, затем зеленый. (В таком порядке!) Те идут легко. Убедитесь, что паяльник не слишком горячий, иначе он может распаять соединение. Затем с левой стороны припаяйте синий цвет. Это сложно в таком ограниченном пространстве. Повторите для нижнего уровня, но выберите другой светодиод. Проверьте целостность всего объекта и исправьте все, что не непрерывно. Вы закончили с самой сложной частью! (Если вы собираетесь красить светодиоды, сейчас самое время это сделать;-))

Шаг 8: Уф! Программирование

Вот более слабый шаг: программирование. Я использовал свой на макетной плате, потому что у меня нет дополнительного DIP-гнезда для постоянной замены микроконтроллера. Я использовал Amtel Atiny 2313. Вы можете использовать что угодно с как минимум 10 I / Штифты O. Соедините штифты, как показано на рисунке. ('v' означает нижний уровень, '^{означает верхний ярус. 'D5' и так называются входы / выходы)}Программировать это на самом деле очень просто! Я написал фреймворк, чтобы его было легко сделать всем! Вот файл

#include #define F_CPU 100000UL // Устанавливает скорость по умолчанию для задержки. h # include // Первая буква - верхняя или нижняя // Вторая буква - цвет (R / G / B) // Третья буква включена / выключена // TRN = Top Red On #define TRN PORTD = _BV (PD0); # define TRF PORTD & = ~ _BV (PD0); # define TGN PORTD = _BV (PD2); # define TGF PORTD & = ~ _BV (PD2); # define TBN PORTD = _BV (PD4); # определить TBF PORTD & = ~ _BV (PD4); # определить BRN PORTD = _BV (PD1); # определить BRF PORTD & = ~ _BV (PD1); # определить BGN PORTD = _BV (PD3); # define BGF PORTD & = ~ _BV (PD3); # define BBN PORTD = _BV (PD5); # define BBF PORTD & = ~ _BV (PD5); // Первая буква - буква столбца (A / B / C / D) // Вторая буква включена / выключена // AN означает, что столбец A включен # определить AN PORTB & = ~ _BV (PB7); # определить BN PORTB & = ~ _BV (PB6); # определить CN PORTB & = ~ _BV (PB5); # определить DN PORTB & = ~ _BV (PB4); # определить AF PORTB = _BV (PB7); # определить BF PORTB = _BV (PB6); # определить CF PORTB = _BV (PB5); # определить DF PORTB = _BV (PB4); // Используйте "WO", чтобы подождать некоторое время для модуляции цвета // Отрегулируйте, чтобы цвет светодиода не "вибрировал" #define WO _delay_ms (15); // Используйте "WL", чтобы подождать 1 секунду # define WL _delay_ms (1000); int main () {// Настройка портов ввода-вывода: НЕ РЕДАКТИРУЙТЕ 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); // Состояние по умолчанию для столбцов: AF; BF; CF; DF; // КОНЕЦ ОПРЕДЕЛЕНИЯ while (1) {// Здесь все будет повторяться вечно // Вставьте сюда свой код} return (0);}Я прокомментировал это для вас, и их чтение должно объяснить это. В принципе, вы можете использовать первый «набор» определений для выбора цвета и высоты. Затем вы используете второй «набор», чтобы выбрать столбец. Если вы введете в код следующее, после «// Вставьте сюда свой код», 4 верхних светодиода загорятся синим цветом.

BGN; AN; WO; AF; BN; WO; BF; CN; WO; CF; DN; WO; DF; BGF;Первая строка превращается в зеленый цвет до нижнего яруса, в то время как другие строки циклически перемещаются по столбцам. Однако этот код заставит светодиод загореться белым.

AN; TBO; WO; TBF; TGO; WO; TGF; TRO; WO; TRF; AF;Так быстро меняя цвета, они смешиваются друг с другом. Если вы никогда раньше не смешивали свет, это в основном работает следующим образом: * R + G = желтый * R + B = пурпурный (розово-фиолетовый) * B + G = голубой (голубой). Если вам нужны другие цвета, вы можете Можно поэкспериментировать с различными соотношениями продолжительности включения для каждого цвета. Как правило: никогда не включайте одновременно более 1 цвета одного светодиода, иначе они могут не загореться. Если вы хотите осветить все 8 одновременно, постарайтесь, чтобы цвет был простым. Надеюсь, вы сможете создать несколько интересных дизайнов и анимаций на своем собственном мини-гипнокубе. Этот проект явно не является проектом для обучения пайке, как вы могли видеть, и мне жаль, что у меня не было больше опыта, прежде чем пытаться это сделать.