3D LED Charlieplex-kubus van kerstboomverlichting - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

De kersttijd is een geweldige tijd om zeer goedkoop grote aantallen LED's te verkrijgen. Deze instructable gebruikt 80 LED's van een LED-kerstboomlichtstring om de eerbiedwaardige 3D LED-kubus te maken. In dit geval een kubus van 5x4x4. De enige andere componenten zijn een 7805 5V spanningsregelaar, 2x100nF ontkoppelcondensator, 16 weerstanden, een IR-ontvanger en een enkele PIC 16F88 microcontroller. Veel andere LED-kubusprojecten gebruiken allerlei soorten schuifregisterchips enz. om hun adressering van de LED-matrix uit te voeren. Om te besparen op componenten en bedrading, maakt het gebruik van de charlieplexing-adresseringstechniek die eerder is beschreven in instructables: https://www.instructables. com/id/Charlieplexing-LEDs--The-theory/andhttps://www.instructables.com/id/How-to-drive-a-lot-of-LEDs-from-a-few-microcontrol/vorige projecten met dit zijn: https://www.instructables.com/id/Microdot---wrist-watch-LED-pattern-timepiece/andhttps://www.instructables.com/id/Minidot-2---The-holoclock /Ik zou aanraden om ten minste de eerste twee te lezen voordat je doorgaat met het lezen van dit instructable.

Stap 1: Strip de LEDS van een string

Dit is eigenlijk best saai. Koop een reeks kerstverlichting. Bij voorkeur met een holle lens, dwz ze zien eruit alsof iemand de bovenkant van de LED heeft verzonken.

Strip en soldeer alle leds in de string.

Stap 2: Bouw de kubus

Bouw nu de kubus.

Omdat we charlieplexing gebruiken, kunnen we een paar snelkoppelingen nemen naar het maken van uw gemiddelde LED-kubus. In het bijzonder kunnen we een aantal secties gebruiken die allemaal dezelfde verbinding hebben. De hoofdafbeelding hieronder toont één sectie. Het is gewoon vertind koperdraad dat aan elkaar is gesoldeerd. Elke sectie wordt één regel in de charlieplex-matrix…..je hebt de artikelen gelezen die in de intro worden genoemd, nietwaar?? Ik soldeerde mijn draad in een 5x4 raster en liet wat tags op de bodem. Deze worden gebruikt om op een stripboard (ook bekend als veroboard) te passen en geven zowel wat mechanische stabiliteit als een gemakkelijke gelijkmatige afstand van het raster. Merk op dat als ik dit nog een keer zou doen, ik een kant-en-klaar gaas voor huisdieren zou gebruiken, bijvoorbeeld voor konijnen of andere kleine dieren, in plaats van een hele hoop draden aan elkaar te solderen. De andere afbeeldingen in deze sectie tonen de individuele LED's die aan elke sectie zijn gesoldeerd. Een poot van de LED soldeert aan het mech-gedeelte en de andere is 90 graden gebogen om aan de dwarsstukken te solderen.

Stap 3: Alles maken zoals Charlieplex

Nieuw komt de bedrading in een charliplex-matrix.

De eerste afbeelding hieronder toont een sectie (dikke lijnen) met LED's eraan bevestigd. Elke rij heeft LED's die met dezelfde polariteit aan het gaas zijn bevestigd. De volgende rij is bevestigd met de tegenovergestelde polariteit. Elke alternatieve rij is met elkaar verbonden. Dit vormt een andere charlieplex-lijn. Dus als ik voor het onderstaande schema de LED in de rechterbovenhoek wilde laten oplichten, zou ik een +ve-signaal op lijn C1 en een -ve-signaal op lijn C11 plaatsen. De bovenste LED in de volgende mesh zou weer een +ve-signaal hebben op lijn C1 en een -ve-signaal op lijn C12 enzovoort. Omdat ik 5 rijen in elk gaas heb, heb ik de onderste rij afwisselend verbonden zoals weergegeven. Een 6x4 of ander even genummerd gaas zou eenvoudig het bovenste verbindingsschema herhalen. De tweede foto is een ruw 3D-schema… waarvan ik hoop dat het de verbanden wat duidelijker laat zien. De laatste foto toont een gedeeltelijk voltooid raster.

Stap 4: De video en laatste woorden

Nu hebben we 80 LED's aangesloten op een 5x4x4 kubus. Bestaande uit 14 charlieplex-regels. Degenen onder u die de artikelen waarnaar wordt verwezen in de intro daadwerkelijk hebben gelezen, zullen opmerken dat dit een schaarse charlieplex-matrix is. Met 14 lijnen zou ik in theorie 13x14=182 LED's kunnen aansluiten… maar de bedrading zou ingewikkelder zijn geweest. Het resterende deel van het circuit was gewoon de charlieplex lijnstroombeperkende weerstanden, een zeer eenvoudige PSU (7805-regelaar) en een PIC met een IR-ontvanger aangesloten. Als het gekke seizoen voorbij is, zal ik hopelijk het PIC-programma vrijgeven, maar het stuurt in feite willekeurige PWM-signalen langs de lijnen, een IR-afstandsbediening kan de snelheid en distributie van de PWM-patronen regelen. Let op: dit is niet strikt charlieplex-rijden, Ik noem niet elke individuele LED één voor één, en schakel de lijnen zo nodig in drie toestanden. Willekeurige PWM-signalen lijken echter geweldig te werken met charlieplex-rasters … als je van willekeurig pulserende LED's houdt. Het is te dicht bij Kerstmis om dat deel van de opstelling af te ronden. Een ding om op te merken als je de lijnen niet goed driestatt bij het besturen van een charlieplex-raster, is dat één LED fel zal oplichten en verschillende andere zwak zullen oplichten. Het is een beetje onvoorspelbaar, maar voor willekeurige patronen is dit geen probleem, want een element van willekeur is wat je wilt. Het volgende artikel zal een goed charlieplex-aandrijfschema zijn waarbij individuele LED's kunnen worden verlicht en wat meer interessante patronen kunnen worden gemaakt. Ik hoop een soort 3D-game of life-eenheid te maken en misschien het raster opnieuw te doen met mooiere, grotere, nettere secties gemaakt van gaas voor huisdieren. Ik was maar een beetje overweldigd door hoe het bleek te zijn met het handmatig solderen van het rooster. Voor nu is hier een mooie video (waarschuwing 9Mb) … sorry dat ik geen tijd had om het op youtube te zetten. Hopelijk heeft dit korte artikel laten zien hoe je gebruik van de charlieplexing-methode om LED's aan te sturen en zullen die oude LED-kerstlichtslingers goed gebruiken.