Cubo LED Arduino Mega 8x8x8 RGB: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Entonces, quieres construir un cubo LED RGB de 8x8x8

He estado jugando con la electrónica y Arduino desde hace un tiempo, incluida la construcción de un controlador de interruptor de alto amperaje para mi automóvil y un Pinewood Derby Judge de seis carriles para nuestro grupo de Scouts.

Así que me intrigó y luego me enganché cuando encontré el gran sitio de Kevin Darrah con sus explicaciones detalladas y videos de compilación.

Sin embargo, había un par de áreas de su estructura que pensé que podría mejorar.

En el lado positivo:

• Las explicaciones detalladas de Kevin del código Arduino requerido para este complejo programa simplificaron el lado de la codificación de la construcción.
• Apoyo el uso de Kevin de transistores individuales para impulsar cada uno de los 192 cátodos. Si bien esto requiere un diseño de hardware rico en componentes, le permite manejar cada LED con fuerza sin riesgo de sobrecargar un solo chip de controlador que administra 8 (o más) LED.

Áreas que quería mejorar:

• Debe haber una mejor manera de construir el cubo en sí, además hay más de 2000 juntas de soldadura en un cubo RGB de 8x8x8 y si una fallara o se rompiera en el medio, sería casi imposible acceder y arreglar
• ¡¡¡¡Todo ese cableado !!!! He tenido algo de experiencia en el diseño de PCB en el pasado, por lo que apunté a construir un solo PCB para alojar la cantidad significativa de componentes requeridos y el cubo en sí.

Una búsqueda más profunda reveló más diseños de cubos de los que me he inspirado en otras áreas.

Nick Schulze ha construido un maravilloso ejemplo de nota, aunque con un enfoque de hardware STP16 más simple y un chipKIT UNO de 32 bits. Aproveché su diseño de cubo en lugar del de Kevin.

SuperTech-IT se ha enfocado en simplificar el lado del hardware con un enfoque de PCB único que integra y expande el enfoque de programación de Kevin y Nick con un enfoque en eliminar todo el cableado.

Entonces se estableció un plan. Utilizando el esquema de Kevin, la estructura del cubo de Nick, diseñe un solo PCB y desarrolle una solución para simplificar la construcción y fortalecer el cubo en sí.

Paso 1: ¡Todos esos LED

8x8x8 = 512 LED RGB. eBay es tu amigo aquí y compré 1000 a un proveedor chino.

El diseño que elegí utiliza LED RGB de ánodo común de 5 mm, por lo que cada LED tiene un cable de cátodo (negativo) para cada uno de los tres colores primarios (rojo / verde / azul) y un solo cable de ánodo (positivo) que es común para cada uno de los colores.

Probando los LED

Aunque barato, estaba un poco preocupado por la calidad. Lo último que desea es encontrar un LED falso en el medio de su cubo, así que me puse a probar cada uno de los 512 LED que usaría.

Para simplificar el enfoque, diseñé una pequeña placa de pruebas y un programa Arduino simple que conduciría dos LED Rojo> Verde> Azul individualmente y luego todos en blanco con solo presionar un botón.

Un LED actuaría como una referencia común para todos los demás para garantizar que todos los LED tuvieran un brillo común.

Una vez que te acostumbras a empujar un LED en la placa de pruebas, presionar el botón, ver el LED parpadear a través de los colores, no toma mucho tiempo revisar los 512. Como acotación al margen, no encontré un solo defecto y estaba muy satisfecho con la calidad de los LED.

Elegir valores de resistencia limitadora de corriente

Mientras la placa está fuera, es un buen momento para probar y validar las resistencias limitadoras de corriente LED que necesitará usar. Existen muchas calculadoras para ayudarlo a elegir el valor correcto y no será el mismo para todos los colores (es casi seguro que el rojo tendrá un requisito diferente al verde y al azul).

Un área clave a tener en cuenta es el color blanco general que emite el LED cuando todos los colores RGB están activados. Puede equilibrar el valor de las resistencias para producir un color blanco limpio dentro de los límites actuales del LED.

Paso 2: simplificar la construcción del cubo

Una plantilla para construir cada rebanada de 8x8

La construcción de un cubo de esta complejidad no debe tomarse a la ligera. Esto requerirá una importante inversión de su tiempo.

El enfoque que diseñé simplificó la soldadura de cada "rebanada" vertical de 8x8 del cubo en un solo evento, en lugar de construir líneas de 8 LED a su vez y luego soldar 8 de estos juntos en una operación separada.

Necesitará una plantilla para este enfoque y un poco de tiempo invertido aquí cosecha grandes beneficios más adelante.

La imagen de arriba muestra la simplicidad de este diseño.

• Usé madera blanda de 18 mm x 12 mm procedente de una ferretería local.
• Taladró 8 agujeros de 5 mm en el medio del lado de 18 mm, con una separación de 30 mm en 8 longitudes, lo que permite una longitud adicional de 50 mm en cada extremo.
• Use dos trozos de madera en cada lado y fije estas 8 secciones perforadas asegurándose de que estén paralelas entre sí y exactamente a 30 mm de distancia.
• Aconsejaría usar un poco de pegamento para madera además de un clavo / tornillo al fijarlos juntos. No quieres que esta plantilla se flexione.
• En el extremo superior e inferior de la plantilla, coloco otra longitud y coloco tres clavos pequeños / pines de panel en un archivo con cada columna de orificios para los LED. El del centro está exactamente en línea y los otros dos a 5 mm de distancia en cada lado. Usaremos estos clavos para asegurar los tramos rectos de alambre utilizados para formar el cubo, más adelante.
• Notarás en las imágenes de arriba otro trozo de madera en un ligero ángulo con respecto a los demás. Este será importante más adelante, ya que cortaremos nuestros cables estructurales en línea con este ángulo, lo que simplificará significativamente el posicionamiento de cada uno de estos cortes verticales en el PCB en una fecha posterior.

Tómate tu tiempo para construir esta plantilla. Cuanto más preciso sea aquí, más preciso será su cubo final.

Paso 3: preparación de los LED

Conexiones de cables LED

Una de las preocupaciones que tenía en los ejemplos anteriores sobre los que había leído era el uso de juntas a tope simples al soldar los LED al cable de estructura. Esto daría lugar a dos cuestiones clave

• Es muy difícil y requiere mucho tiempo sostener un cable LED en su posición junto al cable de estructura sin que se mueva lo suficiente como para asegurarse de obtener una buena unión de soldadura.
• Las articulaciones de los glúteos se pueden romper fácilmente, algo que quería evitar.

Así que diseñé una solución en la que cada LED se prepara con un bucle al final de cada cable, a través del cual pasa el cable de estructura que mantiene los cables en su posición durante la soldadura y también proporciona una conexión mecánica además de la soldadura para una mayor resistencia.

La desventaja de esto fue que la preparación de cada uno de los 512 LED tomó más tiempo; hice esto en lotes de 64, una porción a la vez, y lo reduje a alrededor de 3 horas por porción.

En el lado positivo, la soldadura real de la rebanada con la plantilla anterior tomó poco más de una hora.

Plantilla para doblar LED

Diseñé una plantilla para apoyar la preparación de los LED: imagen de arriba con dimensiones clave.

• Tomé uno de los rieles de 18x12 mm usados anteriormente, perforé un orificio de 5 mm en el centro del lado de 18 mm y luego coloqué este riel sobre un pequeño panel de MDF (se podía usar cualquier trozo de madera, esto era justo lo que tenía que hacer mano) y se lleva en el orificio de 5 mm en el riel hasta el centro del MDF.
• Usando la broca para asegurarse de que tanto el orificio en el riel como el MDF estén alineados, tome un lápiz y dibuje una línea a lo largo de ambos lados del riel a lo largo del MDF.
• Retire el taladro y el riel y quedará con un orificio de 5 mm en el MDF y dos líneas paralelas a cada lado que coincidan con las dimensiones del riel (18 mm de separación).
• Dibuja otra línea a través del centro del orificio de 5 mm perpendicular a las líneas del riel.
• Usé alambre de cobre estañado 22swg (un rollo de 500g fue suficiente) que tiene un ancho de 0.711 mm. Encontré en línea (eBay al rescate nuevamente) algunas brocas de 0,8 mm y las usé como formadores alrededor de los cuales doblaba los cables LED para formar un bucle.
• Taladre tres brocas de 0,8 mm, la del medio en la línea central del orificio del LED de 5 mm, las otras con una separación de 5 mm y, lo que es más importante, justo fuera de la línea del riel lejos del orificio del LED en el tablero de MDF, no en la línea sino con un lado del taladro tocando la línea del carril.
• Luego, se vuelve a perforar una cuarta broca de 0,8 mm en la línea central del orificio del LED de 5 mm en la otra línea del riel y esta vez justo dentro de la línea del riel. La imagen de arriba debería aclarar un poco esta descripción.
• Deje las brocas en la madera con aproximadamente 1-15 mm del vástago de la broca sobresaliendo del MDF.

Ahora necesita una herramienta; un buen proyecto siempre es aquel en el que necesita comprar una herramienta especial:-). Necesitará un pequeño par de alicates de punta plana (eBay de nuevo por £ 2 - £ 3). Estos tienen una nariz larga recta paralela y un extremo plano - vea la imagen.

Preparación de LED

Ahora viene la larga tarea de preparar cada uno de los 512 LED. Te sugiero que los hagas por lotes. Más detalles en las imágenes de arriba.

• Sostenga el LED en los alicates con los cuatro cables apuntando hacia usted.
• IMPORTANTE: el orden y la orientación de los cables es vital en este paso. El ánodo será el segundo líder más largo de los cuatro cables. ASEGÚRESE DE QUE ESTE ES EL SEGUNDO DE LA DERECHA. Haga esto mal y su LED no se iluminará correctamente cuando los probamos más adelante. Sé que cometí 2 errores de 512.
• Mientras sostiene el LED en los alicates, coloque la bombilla LED en el orificio de 5 mm en la placa MDF como se muestra en la imagen de arriba. Es posible que deba despejar un poco el orificio de 5 mm en la parte superior para asegurarse de que los alicates queden planos sobre el MDF.
• Doble los cables del LED alrededor de las brocas para formar un bucle. Descubrí que si retrocede la curva un tono cuando se completa, abre el bucle un tono y ayuda a eliminar los bucles de las brocas al extraer el LED de la plantilla.
• Corta el exceso de los cuatro cables cerca del bucle con un par de cortadores de alambre pequeños.
• Doble el bucle del ánodo, el único, 90 grados para que el bucle quede en posición vertical hacia la bombilla LED
• Coloque el LED terminado sobre una superficie plana y asegúrese de que todos los cables queden planos a lo largo de la superficie, un poco de presión en el LED los alineará a todos simplemente

Eso es todo…. ahora repite 511 veces:-)

Paso 4: Construyendo las rebanadas

Enderezamiento del alambre de encuadre

Así que ahora tenemos una plantilla para hacer nuestras rebanadas de 8x8 y un paquete de LED probados y preparados.

Todo lo que necesita ahora es un poco de alambre de estructura. para mantener todos los LED juntos. Usé un rollo de 500 g de alambre de cobre estañado 22swg (nuevamente de eBay)

Ahora, por supuesto, querrá enderezar el cable a medida que sale del rollo. Una tarea sencilla, si bien otra manual. Corte una sección de alambre a la medida y sujete ambos extremos con dos pares de alicates y tire suavemente y estire el alambre. Si está bien, sentirá que el cable se estira y luego puede detenerse, si tiene mano dura, el cable se romperá en los alicates cuando esté lo suficientemente estirado. Ambas formas están bien y terminarás no solo enderezando el cable, sino también endureciéndolo un poco para que mantenga su forma.

Para cada marco de 8x8, necesitará 24 longitudes lo suficientemente largas para ejecutar la longitud completa de su plantilla con un poco de repuesto en los extremos para envolver los pines del panel y sujetarlos mientras suelda. Además, necesitará 8 longitudes para los alambres del ánodo perpendiculares un poco más anchos que el ancho de la plantilla.

Construyendo una rebanada de 8x8

Ahora los cables enderezados llegamos a la parte divertida.

• Con la plantilla colocada en sus dos rieles verticales y los 8 rieles transversales perforados mirando, empuje 8 LED en una columna a la vez con las tres patas de los LED apuntando hacia usted.
• Ahora, pase un alambre de entramado enderezado a través de los lazos de cables del medio de los 8 LED y ate cada extremo envolviéndolo alrededor de las clavijas del panel.
• Repita esto para los dos cables de estructura exteriores.
• Luego repita los pasos anteriores para las otras 7 columnas.

Ahora tendrá 64 LED enroscados con 24 cables de estructura verticales. Asegúrese de que todos los LED estén alineados contra los rieles de madera y enderece las patas del LED para eliminar cualquier inconsistencia.

Ahora saque su soldador y fije todas las 192 conexiones entre los lazos de LED y los cables de estructura. No voy a explicar cómo soldar aquí, hay muchos tutoriales excelentes que explican esto mucho mejor que yo.

¿Finalizado? Tómate un momento para admirar tu trabajo manual al voltear la plantilla. Todavía necesitamos agregar los cables de estructura del ánodo.

Ahora puede ver por qué doblamos los bucles de plomo del ánodo 90 grados.

• Tome sus 8 alambres de estructura de ánodo enderezados y vuelva a pasar a través de cada uno de los 8 LED en cada fila.
• Corté el cable al ancho de la plantilla, pero no intenté fijarlos en los pasadores del panel.
• Una vez que haya terminado, tómese un momento para enderezar los LED para asegurarse de tener recorridos rectos y consistentes y, una vez más, suelde los 64 puntos de conexión.

Probando la rebanada de 8x8

Un corte hacia abajo, pero antes de cortarlo de la plantilla, probémoslo primero. Para esto, necesitará una fuente de 5v (de su Arduino o su placa de prueba de probador de LED) y una sola resistencia (cualquier cosa alrededor de 100 ohmios servirá).

• Conecte un cable a tierra, esto se utilizará en todos los 24 cables de estructura de cátodo.
• Conecte el otro cable a 5v a través de la resistencia.
• Sostenga el cable de 5v a uno de los cables de estructura en los 8 niveles de ánodo
• Pase el cable de tierra a través de cada uno de los 24 cables de estructura del cátodo.
• Compruebe que cada LED se ilumina en rojo, verde y azul para cada uno de los 8 LED conectados al mismo cable de ánodo.
• Ahora mueva el cable de 5v al siguiente nivel y vuelva a ejecutar la verificación hasta que haya probado cada nivel, cada LED y cada color.

Si encuentra que un LED no funciona, probablemente haya mezclado el cable del ánodo con el LED al doblar los cables del LED. Si encuentra uno que no funciona, le sugiero que corte y retire el LED, tome un LED preparado de repuesto, abra los lazos en los cables del LED, empuje este nuevo LED en la plantilla y doble los lazos alrededor de los cables de estructura lo mejor posible. usted puede.

Una vez que todo esté probado, ahora puede cortar la diapositiva de la plantilla. Para hacer esto, corte el cable de estructura en la fila superior cerca de los lazos de los conductores LED y corte los cables de estructura inferiores a lo largo del marco de la plantilla ligeramente inclinado.

Deje todos los extremos largos del alambre de estructura por ahora, los arreglaremos más tarde cuando construyamos el cubo.

Uno menos, quedan 7 más.

Creo que cumplí mi primer objetivo y desarrollé una solución para simplificar la construcción de las rodajas del cubo.

Paso 5: hacia la electrónica

Diseñando la PCB

Mi segundo objetivo era eliminar todo el cableado pero aún dejar espacio para cierta flexibilidad.

Con ese fin, decidí que haría:

• Saque los 6 cables de control del procesador de la placa mediante un conector. La mayoría de los controladores de cubo que he visto usan un derivado SPI para la transferencia de datos que requiere 4 entradas: datos, reloj, habilitación de salida y bloqueo, además de que agregué 5v y tierra para que podamos alimentar el procesador desde el mismo cable.

• Deje abiertas las conexiones de entrada y salida en serie entre los chips de registro de desplazamiento 74HC595 para que pueda definir diferentes bucles entre los chips.

  • El esquema de Kevins es para el controlador de ánodo primero, luego los 8 chips impulsan un solo color a continuación y luego los siguientes dos colores secuencialmente para un total de 25 registros de cambio.
  • El esquema de Nicks tiene un bucle separado de regreso al procesador para cada color.
• Permita que las capas de ánodo sean controladas por su propio registro de desplazamiento o directamente desde el procesador con 8 conexiones separadas.

Además yo quería

• Use componentes de orificio pasante (ya que eso es a lo que estoy acostumbrado).
• Me limito a una placa PCB de dos capas (de nuevo, según mi experiencia).
• Tenga todos los componentes en un lado de la PCB (la parte inferior) y permita que las rebanadas de LED se suelden directamente a la parte superior de la PCB.

Así que iba a terminar siendo una placa grande (270 mm x 270 mm) para soportar un cubo con un espacio de 30 mm entre los LED, aun así, todavía era un apretón encajar todos los componentes y trazas.

He usado un par de software de diseño de PCB diferentes en el pasado con éxito.

Para facilitar su uso, Pad2Pad es excelente, pero está limitado a sus costosos costos de fabricación, ya que no puede exportar archivos Gerber. Para esta compilación utilicé DesignSpark (no es tan simple de usar como Pad2Pad pero puedo exportar archivos gerber) y desde entonces he estado experimentando con Eagle (una herramienta muy capaz, pero todavía estoy subiendo la curva de aprendizaje).

No me atrevo a sumar las horas dedicadas al diseño del software de la PCB, me tomó varios intentos hacerlo bien, pero estoy muy satisfecho con el resultado. Hay un par de rastros faltantes en mi primera versión, pero son fáciles de reemplazar. Para fabricar un pequeño lote de PCB utilicé y recomendaría SeeedStudio. Buena respuesta a preguntas, precios competitivos y servicio rápido.

Desde entonces estoy contemplando diseñar una versión SMD que luego podría haber hecho con todos los componentes ya colocados y soldados.

Muchos componentes

En cuanto a los componentes, utilicé los siguientes (alineados con el esquema de Kevin)

• 200 transistores NPN 2N3904
• 25 condensadores de 100nF
• 8 condensadores de 100uF
• 8 MOSFETS IRF9Z34N
• 25 registros de cambio 74HC595
• 128 resistencias de 82 ohmios 1/8 W (resistencias limitadoras de corriente de LED rojo)
• 64 resistencias de 130 ohmios 1/8 W (resistencias limitadoras de corriente LED verde y azul)
• 250 resistencias de 1k Ohm 1 / 8W (con algunos extras)
• 250 resistencias de 10k Ohm 1 / 8W (con algunos extras)
• 1 fuente de alimentación de 5v 20A (más que suficiente)
• 1 Arduino Mega (o procesador de su elección)
• algunos pines de encabezado de una sola fila para conectar al Arduino
• algún cable de puente para crear los bucles de entrada / salida en serie entre los registros de cambio
• un cable de cabecera de 6 pines al conector de placa
• un cable de alimentación de 240v y un enchufe

Usé y recomendaría Farnell Components para pedirlos en el Reino Unido, especialmente dado su servicio al día siguiente y precios competitivos.

Soldadura … mucha soldadura

Luego pasaron varias horas soldando todos los componentes en la placa. No repasaré los detalles aquí, pero un par de lecciones que aprendí fueron:

• Tenga a mano una bomba de soldadura y una mecha de soldadura, las necesitará.
• Un bolígrafo fundente realmente funciona, aunque es complicado limpiarlo después
• Use una soldadura de diámetro pequeño: encontré que lo mejor es una soldadura de fundente de 0,5 mm 60/40 de estaño / plomo al 2,5%.
• Una lupa es útil para detectar cualquier puente de soldadura.
• Tómese su tiempo, haga un lote a la vez e inspeccione todas las juntas antes de pasar a la siguiente área.
• Como siempre, mantenga limpia la punta de su soldador.

Dado que el color rojo de los LED probablemente necesitará un valor de resistencia diferente al verde y al azul, marqué las resistencias limitadoras de corriente en el PCB A, B y C. Ahora es el momento de definir la orientación final de las rebanadas en comparación a PCB para definir qué cable de los LED se relaciona con qué ubicación de la resistencia limitadora de corriente.

Una vez que terminé, limpié la placa con un limpiador de PCB, la lavé con agua y jabón y la sequé completamente.

Probando su PCB terminado

Antes de dejar esto a un lado, debemos probar que todo funciona.

Cargué el código Arduino de Kevin (para el mega necesitarás hacer algunos cambios menores) y desarrollé un programa de prueba simple que encendería y apagaba todos los LED continuamente.

Probar:

• Hice un cable de prueba de LED tomando un LED de un solo color, sosteniendo una resistencia de 100 ohmios a uno de los cables y luego agregando un cable largo a cada uno de los extremos abiertos. Un poco de cinta aislante alrededor de los cables abiertos para detener cualquier cortocircuito y marcó el cable positivo (ánodo) del LED.
• Conecta tu procesador (en mi caso un mega Arduino) a la placa con los 6 conectores
• Conecte la alimentación a la placa desde la fuente de alimentación
• Conecte el cable de prueba del ánodo a una fuente de 5 V en la placa
• Luego, coloque el cable de cátodo del cable de prueba de LED en cada uno de los conectores de cátodo de cubo de PCB por turno.
• Si todo está bien, el LED del cable de prueba debe encenderse y apagarse, si es así, pase al siguiente.
• Si no parpadea, entonces está buscando fallas. Primero verificaría sus juntas de soldadura en busca de juntas secas, aparte de eso, le sugiero que trabaje por turnos lejos de los registros de turno verificando un componente a la vez.

Pruebe los 192 cátodos, luego modifique su código para probar los controladores de la capa del ánodo, cambie su cable de prueba LED y conéctelo a tierra y pruebe cada uno de los controladores de 8 capas.

Una vez que haya completado y probado el PCB, la diversión realmente comienza, ahora para construir el cubo.

Paso 6: construcción del cubo

Preparación de los conectores de nivel de ánodo: otra plantilla

Tenemos un artículo más para fabricar antes de comenzar a soldar sus cortes de 8x8 en la PCB.

A medida que agreguemos rebanadas, necesitaremos agregar tirantes en el exterior de cada rebanada uniendo las rebanadas horizontales juntas.

Dado que conectamos todos los LED con bucles a los cables de encuadre, no nos detengamos ahora.

Para construir los tirantes transversales del ánodo:

• Toma otro trozo de madera que usaste para los rieles y dibuja una línea en el centro del riel.
• Haga 8 marcas a lo largo de esta línea con una separación de 30 mm.
• Tome 8 de las brocas de 0,8 mm y taladre en la madera, dejando la broca en la madera con el vástago sobresaliendo unos 10 mm de la superficie.
• Corta un trozo de alambre de estructura y enderécelo como antes.
• Envuelva un extremo del cable alrededor de la primera broca formando un bucle y luego enrolle el cable alrededor de cada broca subsiguiente formando un cable recto con 8 bucles a lo largo de su longitud.

Esto requiere algo de práctica, pero intente manipular el cable después de formar todos los bucles para que el cable esté lo más recto posible. Quite suavemente el cable de las brocas y luego intente enderezarlo por completo.

Para el cubo final, necesitará 16 tramos de cable cada uno con 8 bucles, pero durante el proceso de construcción es útil tener a mano un número de dos y tres tramos de bucle para sostener cada nueva rebanada con su vecino.

Finalmente podemos construir el cubo

Tendremos que levantar la PCB de la superficie para alinear y bajar cada rebanada sobre la PCB. Usé un par de pequeñas cajas de plástico a cada lado de la PCB.

Recordando su orientación de la rebanada elegida antes al definir la ubicación de las resistencias limitadoras de corriente, ahora puede bajar la primera rebanada en los orificios de la PCB en un extremo. Le sugiero que comience con el conjunto de agujeros más alejado de usted y trabaje hacia usted mismo.

Aquí es donde vemos la ventaja de cortar los alambres de la estructura del cátodo en ángulo. Esto le permitirá ubicar cada uno de los 24 cables de cátodo individualmente.

Para sostener la rebanada y definir su ubicación vertical, utilicé el riel de madera que usamos para hacer los conectores del ánodo y lo coloqué a lo largo de la PCB debajo del primer conjunto de LED. Con una escuadra de ingenieros utilizada para garantizar que la rebanada esté perpendicular a la PCB y nivelada de un extremo a otro, ahora puede soldar los cables de estructura del cátodo en la PCB.

Puede probar esta rebanada ahora, pero encontré que es mejor colocar las dos primeras rebanadas en la PCB y usar conectores de ánodo cortos de 2 bucles en un par de lugares a lo largo de las dos rebanadas antes de la prueba inicial para hacer que estas dos primeras rebanadas sean más estables. Después de estos dos primeros, pruebe cada rebanada por turno antes de agregar la siguiente.

Probando las rodajas

Los controladores de ánodo están a lo largo de uno de los lados de la PCB y hay agujeros en la PCB donde eventualmente conectaremos cada capa a su controlador. Por ahora, los usaremos con algunos alambres para troncos y 8 mini pinzas de cocodrilo para unir a cada capa en cada rebanada por turno.

Con los cátodos soldados a la PCB y los ánodos conectados a los controladores con los cables y clips, podemos probar la rebanada modificando el código que usamos para probar la PCB con una nueva animación.

• Escriba una animación simple para iluminar todos los LED en su rebanada de cada color a la vez (todos rojos, luego verdes, luego rojos y luego todos encendidos para el blanco). Puede definir el número de rebanada como una variable para poder modificar esto mientras prueba cada rebanada a su vez.
• Conecte el procesador y la energía al PCB y enciéndalo.
• Compruebe que todos los LED se iluminan en todos los colores.

El único defecto que he observado aquí se debe a una junta seca en uno de los alambres de estructura del cátodo vertical.

Suelde y pruebe cada rebanada por turno.

Casi estámos allí. Hay dos elementos más que debemos agregar al cubo ahora que hemos soldado y probado las 8 rebanadas.

Conectores de capa de ánodo

Ahora podemos romper los conectores de ánodo con los 8 bucles que preparó anteriormente.

Pase estos a través de las rebanadas que unen la misma capa en cada rebanada en ambas diapositivas. Moví los míos hasta que estuvieron a unos 5 mm del cable del cátodo LED más cercano. Asegúrese de que se vean rectos y nivelados antes de soldar todos los bucles y una cada una de las 8 capas de ánodo.

Conectores de controlador de ánodo

Retire todos los cables utilizados anteriormente para probar las rebanadas de los orificios del controlador del ánodo en la PCB y asegúrese de que los orificios estén libres de soldadura; la mecha de soldadura es su amiga aquí.

Cada uno de los 8 controladores de ánodo de la placa de circuito impreso debe conectarse a una capa individual de la placa de circuito impreso. El controlador de ánodo más cercano a las conexiones de alimentación en la PCB debe conectarse al nivel más bajo, luego trabajar de forma incremental hacia la parte posterior de la PCB y la octava capa.

Doble un pequeño ángulo recto en un trozo de alambre de estructura recto y baje el lado largo del alambre a través del cubo en el orificio del impulsor del ánodo en la PCB. Asegúrese de que el cable esté recto y nivelado, sin tocar ningún otro cable en el cubo y luego suelde esto en la capa del ánodo del cubo y en la PCB

Completo para los 8 controladores de ánodo.

Paso 7: está completo

La construcción ha terminado, ya está.

Con toda la preparación, construcción y pruebas que ha realizado, ahora es sencillo.

• Conecte la fuente de alimentación a la PCB
• Conecte el procesador a la PCB.
• Encendido.
• Cargue o habilite las animaciones en su software, cárguelas en el procesador y déjelo hacer lo suyo

Hacer un caso

Querrá proteger su inversión después de dedicar todas estas horas.

Hicimos un estuche con algunas tablas de roble y una pequeña hoja de tela y construimos un cajón en la parte posterior donde podíamos acceder a la fuente de alimentación y Arduino, además de colocar un enchufe USB en la parte posterior del estuche para permitir un acceso más fácil para la reprogramación..

Luego lo rematamos con un estuche de acrílico de Acrylicdisplaycases.co.uk. Muy bien recomendado.

A ti

Ahora hay dos cosas en las que puede concentrarse:

• ¿Qué tipo de soporte / caja desea diseñar y construir para soportar la PCB y albergar la fuente de alimentación y el procesador? Lo dejo a su imaginación.
• Métete en el código y comienza a diseñar y escribir tus propias animaciones. Kevin, Nick y SuperTech-IT han hecho un gran trabajo aquí para comenzar su camino.

Paso 8: Clip del producto final en acción

Mi agradecimiento a Kevin y SuperTech-IT por las animaciones más algunas de las mías que he creado hasta la fecha.

Paso 9: Animación - Serpientes

Una de mis propias animaciones para compartir usando el código de Kevin Darrah

Llame a lo siguiente en bucle vacío

serpientes (200); // Iteraciones

Paso 10: una vez que estés en el ritmo

Mi hermano y yo hemos construido uno cada uno y estamos trabajando en un tercero:-)

ACTUALIZACIÓN: el tercer cubo ya está completo y lo pondremos a la venta en eBay junto con dos placas PCB de repuesto (e instrucciones).

Haremos algunas revisiones a la PCB principalmente para respaldar el desarrollo de nuestro próximo proyecto: un cubo LED RGB de 16x16x16

Paso 11: Última versión de My Arduino Mega Code

Adjunto encontrará aquí la última versión de mi código.

Esto se toma principalmente de la solución desarrollada por Kevin Darrah aquí, pero lo he transferido al Arduino Mega y lo he agregado a las animaciones, ya sea de otras fuentes o desarrollado por mí mismo.

Los pines del Arduino Mega son:

• Pestillo - pin 44
• En blanco - pin 45
• Datos - pin 51
• Reloj - pin 52