Mini RGB-lichtkubus! - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Dit is eigenlijk een knock-off van de Hypnocube, in plaats van 64 LED's te zijn, waardoor het minstens $ 150 kost om te maken, heb ik een kleinere versie van 8 LED's gemaakt voor minder dan $ 30. Het resultaat is een kubus van 2x2x2 waarbij elk licht onafhankelijk bestuurbaar is. Ik weet niet helemaal zeker hoeveel kleuren je uit elk licht kunt halen, maar ik zou 64 mooi kunnen doen zonder enige "trillingen" in de kleur.

Stap 1: Materialen

Ja, je moet eigenlijk bouwen met spullen. Omdat het zo nieuw voor je is, heb ik alles op een rijtje gezet wat je nodig zou kunnen hebben.*Hardware*Soldeerbout (fijne punt is nodig)*Soldeer*Draadsnijders/strippers*Legos (het Technic-type met de gaten langs de zijkant)*AVR Programmeur (zie hieronder)*Continuïteitstester*Onderdelen*8 RGB-leds*1 Atiny2313*Weerstanden*Draad*Stijve draad (kunststof twist-ties)*Manier om 5v te leveren (muurwort, batterijen, regelaar, enz.) *Optioneel*Protoboard/ PCB*Breadboard*Witte doorschijnende verf*Programmer*Parallelle poort (mannelijk, 20-pins)*20-pins DIP-aansluiting*Protoboard of 20-pins DIP-breakout-kaartJa, je hebt de Lego nodig. Ze zijn de perfecte mal voor dit project. Als je ze niet kunt kopen, moet je een mal maken van een 2x4. Ik heb een AVR-programmeur gemaakt die erg lijkt op degene die wordt genoemd in de Ghetto Programming-instructie, behalve dat ik de header-pinnen heb weggelaten en de draden rechtstreeks op de pin heb gesoldeerd sporen. Bezoek zijn instructable om het uit te zoeken en het met je computer te laten werken. Op sommige van mijn foto's zie je misschien een Basic Stamp-bord, maar ik gebruik het alleen voor zijn 5v-voeding en zijn breadboard. Ik heb al mijn onderdelen gekocht bij SparkFun Electronics, en ik was zeer tevreden.

Stap 2: Plannen

Aangezien ik dit al voor je heb gedaan, hoef je deze stap niet te doen! Dit zijn slechts enkele voorlopige gedachten die erin gingen.

Omdat mijn RGB-LED's niet mat waren en de kleuren "afzonderlijk" waren, besloot ik ze te schilderen met een acrylverf die normaal wordt gebruikt voor een matte afwerking. Ik heb het verdund met een andere verf die transparant was als hij droog was en er een kleine glans op had. Het resultaat was best aangenaam, zoals je kunt zien aan de eerste paar foto's. Voordat ik dit begon te bouwen, heb ik er een prototype van gemaakt met behulp van gewone LED's die ik had liggen. Zoals je kunt zien in de tweede "groep" foto's. De eerste is 4 LED's in mijn Lego Jig. Kortom, je hebt het nodig om zes noppen lang te zijn, en 3 stenen en 2 platen hoog, en het is ongelooflijk dichtbij om vierkant te zijn. (De 0,07 noppen eraf, voor jullie nummerfreaks) Ik heb de anodes (de kortere) gebogen en ze vervolgens aan de volgende omgebogen anode gesoldeerd. Je mag de kathode niet aanraken! Als je dit probeert te solderen en denkt dat het moeilijk is, is het nog maar net begonnen! Zodra dat is gebeurd, herhaalt u met de volgende set LED's. Buig vervolgens de uiteinden van de kathodepinnen iets naar binnen, zoals in afbeelding # 6. Soldeer deze aan de onderste set kathodes, zonder de anode "ring" aan te raken. Pak ten slotte 2 stukken stijve draad en soldeerverbindingen van elke anodering naar de onderkant, voor een totaal van 6 verbindingen vanaf de onderkant. De LED's zijn nu gemultiplext. Selecteer de laag en kolom om een LED op te lichten. Het werkte en ik was klaar om verder te gaan met het echte werk. Excuseer mijn Marco-modus-loze-camera. Ik zal proberen het onzichtbare detail uit te leggen met behulp van Photonotes. (Het moeten afbeeldingen van 3,1 megapixels zijn, dus als je besluit het te maken, kun je er misschien op inzoomen)

Stap 3: Het goede

In overeenstemming met de instructies van de Hypnocube heb ik 3 secties gemaakt met dezelfde naam: The Good, the Bad en natuurlijk The Ugly. Je denkt misschien dat dit leuke bijnamen zijn, maar serieus. Hoewel je een minuut nodig hebt om The Ugly te lezen, kostte het me 2 uur om het voor de eerste keer te lezen. Je kunt beginnen door te zien hoe je de LED's gaat buigen. De mijne werd RCBG, de jouwe kan anders zijn, dus controleer! Plaats vervolgens alle 4 LED's in uw mal. zodanig dat de draden diagonaal naar binnen wijzen, rood in de dichtstbijzijnde, de kathode. Als je de rode buigt, moeten ze elkaar net raken, zo niet een beetje over de laatste rode gaan. Vouw vervolgens de blauwe in de tegenovergestelde richting, dan de groene op dezelfde manier als de rode. De blues zou bijna moeten reiken, misschien 1 mm eraf, maar de greens zullen meer dan 1 cm te kort zijn. Op dit punt heb ik de kathode iets weggebogen van de rode, om me wat soldeerruimte te geven, en daarna alle roden aan elkaar gesoldeerd. Nadat je die rode ring hebt gedaan, moet je testen op continuïteit over de ring. Als je dicht bij de kathode bent gekomen, doe dan een test op continuïteit om er zeker van te zijn dat je er niet aan hebt gesoldeerd. Als je dat deed … nou, probeer het eruit te krijgen. Dat was de makkelijkste stap! JAAAAA!

Stap 4: Het slechte

Dus nu je rood hebt gesoldeerd, is het tijd om over te gaan op groen en blauw. Plaats de blauwe draad voorzichtig zo dicht mogelijk bij de volgende. Het zal waarschijnlijk een opening van 1 mm hebben. Gelukkig is soldeer daar goed in. (Waarschuwing! Als je het strijkijzer te heet hebt, kun je de opening overbruggen, loslaten, en de draad zal terugveren en heet soldeer over je heen gooien!) Op rood, wilde je gebruiken zo min mogelijk soldeer. Hier heb ik een grotere bol gebruikt. Gebruik niet te veel, anders soldeer je aan een andere draad. (Als je dat doet, kijk dan naar stap 5.) Herhaal dit 4 keer en je hebt een blauwe ring! Hoera! Zorg ervoor dat je de continuïteit controleert;-) The Bad was niet echt zo slecht, toch?

Stap 5: Het slechte - deel 2

Ten slotte moet je de green doen.

Hiervoor heb je een doorgebrande LED nodig of een oude weerstand die je niet bevalt. (We hebben de draad nodig) Ik had slechts ongeveer 8 mm per draad nodig, 1 reserve gele LED deed het. Soldeer het donorgedeelte aan het uiteinde van een groene draad en knip het vervolgens af met de helft van de donordraad. De green moet lang genoeg zijn om het volgende punt te bereiken, iets dat we in ons voordeel kunnen gebruiken. Herhaal dit voor de andere vier. We kunnen het gewoon recht buigen, maar het is veel gemakkelijker als we het rond buigen. Pak de draad met een of andere vorm van tang vast bij de basis en draai hem 20 graden naar binnen (waardoor een hoek van 160 graden wordt gemaakt). Herhaal dan tegen het einde. Dit zou net moeten reiken naar de volgende draad als je het goed hebt gedaan. Ga terug en pas het aan als dit niet het geval is. Herhaal dan nog 4 keer. (Als het donorsnoer afbreekt, door een koude soldeerverbinding of iets dergelijks, moet u het er weer op solderen.)

Stap 6: De lelijke

Hahaha! Nu, "The Ugly"! Nu is het tijd om te solderen! Soldeer de green op de volgende green. De reden waarom dit zijn eigen stap verdient, is eenvoudig - het is ongelooflijk moeilijk. Hier zijn enkele tips: *Raak de blauwe draad niet aan. Het is beter om vanaf de "buitenrand" recht naar beneden te solderen. *Laat uw strijkijzer niet te heet worden en laat het niet te lang aan staan. Anders kan de donordraad losraken. *Gebruik niet veel soldeer. 5mm is genoeg. *Als het snoer boven het soldeerpunt "zweeft", en je kunt het niet naar beneden duwen, plaats er dan een gereedschapshandvat op of iets om het naar beneden te houden, in plaats van je soldeerbout te gebruiken. Het is echt lastig. Als je uiteindelijk op het blauw soldeert, is dit hoe ik het kwijt ben geraakt. (Ik heb geen soldeerlont en mijn andere desoldeergereedschappen hielpen niet) * Probeer het langs de draden uit te dunnen. Maak de verbinding ertussen zo dun mogelijk*Dan kun je er misschien met draadknippers in komen en de brug doorknippen. OF*Probeer het soldeer op een reservedraad te verplaatsen, bijvoorbeeld een andere dode LED. Nadat u de groene ring hebt voltooid, controleert u op continuïteit. Vier het echter nog niet! Ga terug en voer stappen 3-6 opnieuw uit en sla dit deel over. Je hebt 2 sets van 4 LED's nodig, één voor elke laag;-)

Stap 7: The Ugly - Deel 2

Nu is het tijd om de twee lagen aan elkaar te solderen! De foto laat het allemaal zien. Buig op de bovenste laag 7-9 mm van de gemeenschappelijke punten naar buiten en kantel vervolgens de hele leiding naar binnen. Ik plaatste deze in de mal terwijl ik de bovenkant op zijn plaats hield en eraan gesoldeerd. De truc, voor degenen onder jullie zonder 3 handen, is om 2 punten te solderen, dan zou het op zichzelf moeten kunnen staan, en je kunt de andere krijgen. 2. Controleer op continuïteit en ga verder. Voor het volgende deel heb je wat stijve draad nodig. Als je er geen hebt, volg dan deze lekkernij:

Die dingen met een twist-tie hebben een kern van draad die we kunnen gebruiken. (Waarschuwing: degenen die in papier zijn vastgemaakt, kunnen niet worden gesoldeerd, omdat er lijm op zit.) Ik vond een aantal plastic omhulde exemplaren die goed werkten. (Er zat zelfs koper in!) Om het eruit te halen, greep ik gewoon aan beide uiteinden en trok eraan, zoals je op de afbeelding kunt zien. Nu moeten we lengtes toevoegen die zich uitstrekken van elke kleur tot aan het breadboard. Begin met de bovenste laag en kies een LED. Aan de rechterkant soldeer je in rood en vervolgens in groen. (In die volgorde!) Die gaan er makkelijk in. Zorg ervoor dat de soldeerbout niet te heet is, anders kan een verbinding loskomen. Soldeer vervolgens aan de linkerkant in het blauw. Dit is moeilijk in zo'n beperkte ruimte. Herhaal dit voor de onderste laag, maar kies een andere LED. Test op continuïteit over het hele ding en repareer alles dat niet continu is. Je bent klaar met het moeilijke deel! (Als je de LED's gaat schilderen, is dit de tijd om dat te doen;-))

Stap 8: Pfff! Programmeren

Hier is een meer lakse stap: programmeren. Ik heb de mijne op een breadboard gebruikt, omdat ik geen extra DIP-socket heb om de microcontroller constant te vervangen. Ik gebruikte Amtel's Atiny 2313. Je zou alles kunnen gebruiken met minimaal 10 I/ O pinnen. Sluit de pinnen aan volgens de afbeelding. ('v' betekent lager niveau, '^{' betekent bovenlaag. 'D5' en zo zijn de namen van de I/O's)}Dit programmeren is eigenlijk heel eenvoudig! Ik heb een raamwerk uitgeschreven zodat het voor iedereen gemakkelijk te doen is!Hier is het bestand

#include #define F_CPU 100000UL // Stelt de standaardsnelheid in voor vertraging.h#include //Eerste letter is Boven of Onder//Tweede letter is kleur (R/G/B)//Derde letter is Aan/Uit// TRN = Bovenste Rood Aan #define TRN PORTD = _BV(PD0);#define TRF PORTD &= ~_BV(PD0);#define TGN PORTD = _BV(PD2);#define TGF PORTD &= ~_BV(PD2);# definieer TBN PORTD = _BV(PD4);#define TBF PORTD &= ~_BV(PD4);#define BRN PORTD = _BV(PD1);#define BRF PORTD &= ~_BV(PD1);#define BGN PORTD = _BV(PD3);#define BGF PORTD &= ~_BV(PD3);#define BBN PORTD = _BV(PD5);#define BBF PORTD &= ~_BV(PD5);//Eerste letter is kolomletter (A/B/C /D)//Tweede letter is Aan/Uit//AN betekent Kolom A Aan#define AN PORTB &= ~_BV(PB7);#define BN PORTB &= ~_BV(PB6);#define CN PORTB &= ~_BV (PB5);#define DN PORTB &= ~_BV(PB4);#define AF PORTB = _BV(PB7);#define BF PORTB = _BV(PB6);#define CF PORTB = _BV(PB5);#define DF PORTB = _BV(PB4);//Gebruik "WO" om even te wachten om kleur te moduleren//Pas aan om te voorkomen dat de LED-kleur "trilt"#define WO _delay_ms(15);// Gebruik "WL" om 1 seconde te wachten#define WL _delay_ms(1000);int main(){ //Setup I/O-poorten: NIET BEWERKEN 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); //Standaardstatus voor de kolommen zijn op AF;BF;CF;DF; //END DEFINES while(1){ //Alles hier zal voor altijd doorlopen //Voer hier je code in} return (0);}Ik heb het voor je becommentarieerd en het lezen ervan zou het moeten verklaren. In principe kun je de eerste "set" definities gebruiken om de kleur en hoogte te selecteren. Vervolgens gebruik je de tweede "set" om de kolom te kiezen. Als u het volgende in de code plaatst, na "//Voer hier uw code in", zullen de bovenste 4 LED's blauw oplichten

BGN;AN;WO;AF;BN;WO;BF;CN;WO;CF;DN;WO;DF;BGF;De eerste regel wordt groen naar de onderste laag, terwijl de andere regels door de kolommen lopen. Deze code zorgt er echter voor dat een LED wit-achtig oplicht

AN;TBO;WO;TBF;TGO;WO;TGF;TRO;WO;TRF;AF;Door zo snel door de kleuren te fietsen, versmelten ze met elkaar. Als je nog nooit eerder licht hebt gemengd, werkt het in principe als volgt:*R+G = Geel*R+B = Magenta (Pinky-paars)*B+G = Cyaan (A lichtblauw)Als je andere kleuren wilt, kan experimenteren met verschillende verhoudingen van aan-tijd voor elke kleur. Als regel: laat nooit meer dan 1 kleur van 1 LED tegelijk branden, anders lichten ze mogelijk niet op. Als je alle 8 tegelijk wilt verlichten, probeer dan de kleur eenvoudig te houden. Hopelijk kun je een aantal interessante ontwerpen en animaties maken op je eigen mini-hypnocube. Dit project is zeker geen leer-soldeerproject, zoals je kon zien, en ik wou dat ik meer ervaring had voordat ik dit probeerde.