cub_logoНа youtube часто попадаются интересные проекты. Одним из таких,   является, светодиодный куб. Прелесть данного устройства в том, что выводится настоящее 3D изображение. Можно рисовать любые объемные анимированные фигуры. Но в пределах выбранного разрешения куба.

За основу была взята статья с радиокота (кто захочет может нагуглить). Размер куба 5х5х5 выбран не случайно. Чтобы собрать данный куб понадобится 5*5*5=125 светодиодов. Если сравнить с еще одним популярным вариантом 8*8*8=512, т.е. количество светодиодов увеличится в 4 раза. Поэтому оптимальным мне кажется 5х5х5.

У меня не было времени заказывать светодиоды, поэтому покупал в розницу. К сожалению, в наличии, были только зеленые прозрачные 5мм, поэтому финальный результат сильно пострадал. Синие матовые смотрятся более эффектно, но увы. Матовые светодиоды, рекомендуется брать потому, что прозрачные засвечивают соседние светодиоды и создается эффект, что не горящий светодиод светится.

Начал непосредственно с самого куба. Нарисовал матрицу размером 100х100. Расстояние между кружками 20мм. Диаметр 5мм. Распечатал на бумаге и приклеил к деревяшке.
IMG_20130131_114217

Просверлил отверстия. Хитро загибаем катод (-) светодиода. Анод сгибаем под 90 градусов.

IMG_20130131_123441IMG_20130131_123634

Катод оставляем торчать к верху, а анод припаиваем к соседнему светодиоду. Получается «этаж» светодиодов с общим «+».

IMG_20130131_132140

Для усиления конструкции слева припаял еще проводник. Первый этаж готов. Аналогично делаем еще 4 этажа.

IMG_20130201_085903

Собираем все этажи вместе. Для этого припаиваем к предыдущие этажи к последующим.

IMG_20130201_131707

Для основания использовал фольгированный стеклотекстолит размером 100х100. Места для пайки светодиодов вытравил. В результате получилась следующая конструкция:

IMG_20130205_154927

Не совсем ровно, но все легко подгибается. Теперь непосредственно к схеме. Для сборки необходимо:

  1. 25 резисторов 150-220 Ом,
  2. 125 светодиодов,
  3. 5 конденсаторов 0,1мкФ (ставятся по питанию триггеров),
  4. 2 конденсатора 22пФ,
  5. Atmega16,
  6. кварц 12-16МГц,
  7. 5 резисторов 2,2коМ,
  8. 5 триггеров 74hc574,
  9. 5 транзисторов BC558.
  10. 1 конденсатор 100мкФ (по питанию обязательно!!! иначе схема работать не будет)

Sheet1-page-001

С одной стороны тут все просто, но нужно не запутаться. В отличие от предыдущих проектов здесь используется Atmega16(Atmega16A-16PU). Я использовал рабочую частоту 12МГц, на 16МГц будут чуть быстрее светодиоды переключаться. Кроме того, здесь используются триггеры. Чтобы понять зачем, нужно проникнуться логикой схемы.

Все входы триггеров подключены параллельно. Допустим нам нужно включить первый светодиод на 2 этаже (D2.1) и при этом не включить светодиоды на 1,3,4,5 этаже (D1.1, D3.1, D4.1, D5.1). Выводим на PORTC.0=0, так как именно 0 в данном случае включает светодиод. На входе триггера появляется 0, однако на выходе его состояние не меняется. Для изменения состояния нужно подать импульс на вход CLK, т.е. вывести поочередно, на ножку PA1 логический ноль и логическую единицу. Теперь все катоды DA1.1-DA5.1 подключены к земле, чтобы зажечь именно D2.1, нужно всего навсего включить 2 этаж, т.е. открыть транзистор Q2, вывести логический ноль в PD6.

Свои эффекты писать пробовал, получилось, но как то в голову не пришло ничего, чего не было в готовых прошивках. Поэтому итоговой взял готовую прошивку, для куба 5х5х5 в интернете нашлось несколько вариантов. Чистого времени на сборку ушло 3 дня. Хороший подарок, собранный своими руками.

На последок, видео получившегося куба, в темноте смотрится особенно эффектно.

33 комментария: Светодиодный куб 5х5х5 (Led cube 5x5x5)

  • Привет. Я так понимаю, вы разбираетесь в ассемблере. Не могли бы вы прислать мне исходник с подробными комментариями. описать там логику работы

  • UP!!! почта: occ_2011(собака)mail.ru

  • чето не могу найти кнопку на твоей схеме куды подключать? так же как на радиокот если то норм будет?

  • Норм

  • Чем и как программировали, чтобы переключать программы по нажатию кнопки?

  • Брал готовую прошивку

  • Приветствую! Что обозначается на схеме под «P1″? Что это такое?

  • И эта деталь, я так понимаю, в списке необходимого не указана.

  • P1 это разъем для программирования

  • Благодарю, мог бы и догадаться)

  • А какое питание ты ставил? я так прикинул для куба 7*7*7, если поджигать одновременно только один этаж около 1 ампера нужно. Или больше потребуется?
    Почему резисторы, которые соединяют МК и транзисторы, взяты по 2,2 кОм?

  • если ток одного светодиода 10ма, то максимум будет 7*7*7*0.01А = ~3.5А, но нужно прикинуть будут ли эффекты использовать полностью все этажи. Резисторы взяты, чтобы транзистор работал в ключевом режиме.

  • ага, я по 20 ма считал…

  • Ну бывают светодиоды и по 20ма, также не забудьте про ток регистров, его тоже нужно учитывать, также как и ток транзисторов.

  • а можете написать о токе регистров? или ткнуть носом что почитать.

  • открываете гугл, вводите datasheet 74hc574, читаете …. PROFIT!!!! :) если не получится — пишите будем пробовать разбираться

  • Благодарю) я сначала вообще не о тех регистрах подумал.

  • Добрый день. А о каких конденсаторах речь, электролит или керамика?

    5 конденсаторов 0,1мкФ (ставятся по питанию триггеров),
    1 конденсатор 100мкФ (по питанию обязательно!!! иначе схема работать не будет)

  • 0.1 керамика, 100мкф электролиты

  • Здравствуйте. Как себя должен вести куб, если вытащить МК? Ничего не должно гореть, верно?

  • Верно

  • фу, беда какая-то. Напаял шлейфов, залил жидкими гвоздями, вроде никаких КЗ, но вот когда дёргаю провода начинает кубик «играть». При это МК удалён из панельки. Буду переделывать с использованием разъёмов. Поначалу начал грешить на МК)))

  • теоретически из за наводок могут засвечиваться светодиоды, но чтобы играть вряд ли, делайте норм, будет вам щастие

  • Здравствуйте. Возник вопрос, на обоих схемах, тут и на коте, порт PA0/ADC0 не используется. С чем это может быть связано?

  • Есть ли принципиальная разница использования портов А и С? у меня порт A к входу триггеров, а порт С подключается к CLK.

  • Удобно чтобы нумерация ножек мк и ножек триггеров совпадала, у триггера не ножки 0. Разницы какой порт использовать нет.

  • Здравствуйте. Вопрос, светодиоды могут пропускать ток в обе стороны? Знаю, что нет, но отключаю все шлейфы кроме одного — 7 катодов слоя, этажи и всё остальное отсоединил. Загорается один или несколько светодиодов. если на данный триггер везде подавать нули, всё нормально.

  • лазил на коте, там тоже такая фигня проскочила, диоды в обе стороны прозваниваются.

  • шляпа какая то. у светодиода есть небольшой обратный ток, но он реал маленький.

  • Здравствуйте, всем. Ломаю голову над одной проблемой и не могу понять. Так как земля общая для одного этажа (т.е. все 25 светодиодов висят на одной земле), питание подаётся на пять анодов (т.е. отдельно взятый столбец) и так для каждого столбца. Представим такой случай: есть два столбца я хочу зажечь на первом столбце 1-ый и 2-ой светодиод, а на втором столбце только 1-ый светодиод. Как такое возможно, если питание подаётся на весь столбец, а землю мы подаём и на 1-ый и на 2-ой этаж (т.е. на 1-ый и 2-ой светодиод). При таком раскладе должен гореть и 1-ый и 2-ой светодиод обеих столбцов. Получается, что я не могу зажечь на одном столбце 1-ый и 2-ой, а на другом только 1-ый?

  • Да есть такая проблема. Это главная причина, почему я не стал пилить прошивку со своими эффектами.

  • Спасибо за ответ :wink:

  • Такой вот вопрос если к примеру нужно что бы горел целый этаж то нужен ток 5х5х0,01=0,25А а транзистор BC558B рассчитан на ток 0,1А при этом на каждый светодиод будет доставаться только 0,004А т.е они будут гореть в 2 раза слабее?? а если светодиоды по 20мкА? Я правильно понимаю??

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Свежие записи
Последние комментарии
  • Загрузка...
Счетчик
Яндекс.Метрика