Cubo 3D LED Charlieplex de las luces del árbol de Navidad: 4 pasos (con imágenes)

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

La época navideña es un buen momento para obtener una gran cantidad de LED a muy bajo precio. Este instructable utiliza 80 LED de una cadena de luces LED de árbol de Navidad para hacer el venerable cubo LED 3D. En este caso un cubo de 5x4x4, los únicos otros componentes son un regulador de voltaje 7805 de 5V, un condensador de desacoplamiento de 2x100nF, 16 resistencias, un receptor de infrarrojos y un microcontrolador PIC 16F88 único. Muchos otros proyectos de cubos de LED utilizan todo tipo de chips de registro de desplazamiento, etc. para realizar su direccionamiento de la matriz de LED. Para ahorrar en el esfuerzo de componentes y cableado, utiliza la técnica de direccionamiento charlieplexing descrita anteriormente en instructables: https://www.instructables. com / id / Charlieplexing-LEDs - The-theory / y https://www.instructables.com/id/How-to-drive-a-lot-of-LEDs-from-a-few-microcontrol/ proyectos anteriores usando estos son: https://www.instructables.com/id/Microdot---wrist-watch-LED-pattern-timepiece/andhttps://www.instructables.com/id/Minidot-2---The-holoclock / Recomendaría leer al menos los dos primeros antes de continuar leyendo este instructivo.

Paso 1: quita los LED de una cadena

En realidad, esto es bastante aburrido. Consigue una cadena de luces navideñas. Preferiblemente los que tienen una lente cóncava, es decir, parecen como si alguien hubiera avellanado la parte superior del LED.

Pelar y desoldar todos los leds de la cuerda.

Paso 2: construye el cubo

Ahora construye el cubo.

Debido a que estamos usando charlieplexing, podemos tomar algunos atajos para la fabricación promedio de cubos de LED. En particular, podemos usar un montón de secciones que tienen la misma conexión. La imagen principal a continuación muestra una sección. Es solo alambre de cobre estañado soldado. Cada sección se convierte en una línea en la matriz de charlieplex … ¿Leíste los artículos mencionados en la introducción, ¿no? Soldé mi cable en una cuadrícula de 5x4 y dejé algunas etiquetas en la parte inferior. Estos se utilizan para encajar en un tablero de listones (también conocido como veroboard) y brindan cierta estabilidad mecánica y permiten un espaciado uniforme y fácil de la rejilla. Tenga en cuenta que si volviera a hacer esto, usaría una malla de jaula para mascotas prefabricada, por ejemplo, para conejos u otros animales pequeños en lugar de soldar un montón de cables juntos. Las otras imágenes de esta sección muestran los LED individuales soldados a cada sección. Una pata del LED se suelda a la sección mecánica y la otra está doblada a 90 grados para soldar a las piezas transversales.

Paso 3: Hacerlo todo como Charlieplex

Nuevo viene el cableado en una matriz charliplex.

La primera imagen a continuación muestra una sección (líneas gruesas) con LED adjuntos. Cada fila tiene LED unidos a la malla con la misma polaridad. La siguiente fila se adjunta con la polaridad opuesta. Cada fila alternativa está conectada entre sí. Esto forma otra línea de charlieplex. Entonces, para el esquema a continuación, si quisiera iluminar el LED de la esquina superior derecha, pondría una señal + ve en la línea C1 y una señal -ve en la línea C11. El LED más alto en la siguiente malla tendría una señal + ve nuevamente en la línea C1 y una señal -ve en la línea C12 y así sucesivamente. Como tengo 5 filas en cada malla, conecté la fila inferior alternativamente como se muestra. Una malla de 6x4 u otra malla de número par simplemente repetiría el esquema de conexión superior. La segunda imagen es un esquema tridimensional aproximado … que espero que muestre las conexiones con un poco más de claridad. La imagen final muestra una cuadrícula parcialmente completada.

Paso 4: el video y las últimas palabras

Ahora tenemos 80 LED conectados en un cubo de 5x4x4. Consta de 14 líneas de charlieplex. Aquellos de ustedes que realmente lean los artículos a los que se hace referencia en la introducción notarán que esta es una matriz de charlieplex dispersa. Con 14 líneas, teóricamente podría conectar 13x14 = 182 LED … sin embargo, el cableado habría sido más complejo. La parte restante del circuito era simplemente las resistencias limitadoras de corriente de la línea charlieplex, una fuente de alimentación muy simple (regulador 7805) y un PIC con un receptor de infrarrojos conectado. Cuando termine la temporada tonta, espero lanzar el programa PIC, pero básicamente envía señales PWM aleatorias a lo largo de las líneas, un control remoto IR puede controlar la velocidad y distribución de los patrones PWM. Tenga en cuenta que esto no es estrictamente la conducción charlieplex, No me dirijo a cada LED individual uno por uno, cambiando las líneas de tres estados según sea necesario. Sin embargo, las señales PWM aleatorias parecen funcionar muy bien con las cuadrículas de charlieplex … si te gustan los LED que pulsan aleatoriamente. Demasiado cerca de Navidad para terminar esa parte de la configuración. Una cosa a tener en cuenta si no triestas correctamente las líneas al conducir una cuadrícula charlieplex, es que un LED se iluminará intensamente y varios otros se iluminarán tenuemente. Es un poco impredecible, sin embargo, para patrones aleatorios esto no es un problema porque lo que desea es un elemento de aleatoriedad. El próximo artículo será un esquema de conducción charlieplex adecuado donde se pueden encender LED individuales y crear algunos patrones más interesantes. Espero hacer una especie de unidad de juego de vida en 3D, y tal vez volver a hacer la cuadrícula con secciones más bonitas, más grandes y más ordenadas hechas de malla de jaula para mascotas. Solo quedé un poco abrumado por cómo resultó con la soldadura manual de la cuadrícula. Por ahora, aquí hay un video bonito (advertencia 9Mb) … lo siento, no tuve tiempo para youtube. Espero que este breve artículo haya mostrado cómo hacer utilice el método charlieplexing de conducir LED y le dará un buen uso a esas viejas luces LED navideñas.