четверг, 9 января 2014 г.

Arduino LED cube 4x4x4

Я уже рассказывал, как создавал куб 3x3x3. На этот раз подробно разберу процесс создания куба 4x4x4.

Но перед тем как продолжить, предлагаю посмотреть ведео работы куба:

Принцип работы

Про принцип работы я уже рассказывал при описании куба 3x3x3. Здесь принцип работы такой-же, так что сразу перейдём к созданию.

Я использовал

  • 64 LED светодиода
  • 16 резисторов 220 Ом
  • 4 резистора 10 кОм
  • 4 NPN транзистора S8050 (можно любые другие NPN транзисторы)
  • планка коннекторов 40*2 (использовались 13*2)
  • сокет 40 (другого не было, надо было сокет 30)
  • сокет 32 с упором (другого не было, надо было 30)
  • шлейф IDT, 26 жил
  • макетные платы 65х90 мм (для куба), 65х35 мм (для управляющей части)
  • Arduino Nano rev3

Создание куба

Используем вспомогательную доску, подготовленную ещё при создании предыдущего куба
У катодов загибаем ножки, как на фотографии, чтобы потом было удобнее припаивать

Сгибаем катоды...
И спаиваем в один слой

Таким образом создаются 4 слоя
И слои спаиваются поколонно в готовый каркас (при этом нужно соеденить по 16 столбцов в 4 слоях):
Для того, чтобы выровнять по высоте, используем полоски картона шириной 2 см

2 слоя уже готовы

... припаиваем третий
Готовый каркас:
Куб 4х4х4 в сравнении с кубом 3х3х3:
Далее припаиваем каркас к макетной плате и куб почти готов...

Осталось только сделать управляющую часть, и соеденить две части шлейфом:

Вот так, с обратной стороны, припаиваются конце шлейфа
А вот так это выглядит с лицевой стороны. Ещё 4 провода идут к слоям.

Управляющая часть

Я не нашёл в Иркутске достаточно большой макетной платы, чтобы на ней можно было уместить и сам куб и управляющую часть, а ждать ещё 2 месяца доставки из китая мне не хотелось. Поэтому было принято решение реализовать куб и управляющую часть отдельно и соединить их 26-и жильным IDE шлейфом, из обычного компьютера.

Собственно вот так она и выглядит
А такой ужас творится с обратной стороны
А вот так эта часть выглядит с установленным сокетом и Arduino Nano

Программирование

Программа для этого куба совершенно отличается от прошлой. Программа для куба 3х3х3 работает по принципу обращения к определённому слою и колооне. На этом кубе эта программа не заработала, пришлось всё переписывать. Скачать готовый скетч можно здесь: LED_cube4x4x4.pde
Прошиваем Arduino, вставляем в сокет (именно так: нужно сначала прошить, потом отключить USB и подключить к сокету, т.к. используются порты 0 и 1 (RX и TX), которые используются при прошивке) и всё работает! Видео работы можно посмотреть в начале статьи.