????LED光立方永遠(yuǎn)不會(huì)過時(shí)。
不過,單單是構(gòu)建LED立方體就非常耗時(shí),驅(qū)動(dòng)這些LED立方體的電子電路對(duì)于入門級(jí)愛好者來說可能相當(dāng)復(fù)雜,并且如果出現(xiàn)問題可能不容易排除故障。
今天,我們就來介紹如何做一個(gè)我們自己的8x8x8 LED立方體,希望入門級(jí)愛好者能夠順利完成它。
一個(gè)8x8x8的LED立方體由8x8x8=512個(gè)LED組成,我們不用一次控制所有這512個(gè)LED,只要以極快的速度一次控制64個(gè)LED,由于視覺暫留效應(yīng),我們看到的就好像控制了所有的LED。
學(xué)習(xí)這個(gè)項(xiàng)目,需要具備一些基本的焊接技能、了解一些基本的電子知識(shí)、熟悉Arduino。
盡管這個(gè)項(xiàng)目會(huì)非常耗時(shí),可能需要相當(dāng)大的投入,但在完成的那一刻,會(huì)覺得還是蠻值得的。
材料
Arduino Nano
LED(5毫米)512個(gè)
100Ω 電阻器
2N2222 NPN晶體管
74HC574八進(jìn)制D型觸發(fā)器
120引腳的IC插座
816引腳IC插座
15V電源
公接頭
母接頭
帶針座的連接器
連接導(dǎo)線
剝線器
烙鐵
跳線
切割器/剝線鉗
尖嘴鉗
測試LED
第一步就比較費(fèi)時(shí)間。
因?yàn)槭?x8x8的LED光立方,所以我們需要512個(gè)LED。
第一步是測試所有512個(gè)LED,你可以用一個(gè)3V的鋰電池來測試各個(gè)LED。
這一步很關(guān)鍵,因?yàn)橐坏┪覀冮_始焊接,就很難把它們拆下來。
擴(kuò)散型和透明型LED的對(duì)比
顯而易見:
處理LED針腳
首先,將短的那條腿(陰極)彎曲成90度角。

完成之后,用鉗子剪去多余的部分,最后應(yīng)該是這樣的:

然后把其他的511個(gè)也一樣處理了……

創(chuàng)建分層


每一層都是8×8的LED矩陣組成,一共由64個(gè)LED組成。
我們先拿一塊中纖板(MDF),間隔2.5CM的距離上依次打孔。
然后放置LED并開始把所有陰極焊接在一起。
具體操作

為了增加穩(wěn)定性,在LED之間焊接一些連接導(dǎo)線。
先用工具拉直:

然后穿過LED的孔:

除了充當(dāng)支撐桿外,這些導(dǎo)線還將使該層的所有陰極短路。
兩側(cè)也分別加一條充當(dāng)導(dǎo)線:

修剪掉多余的部分:

現(xiàn)在,再測試一下LED的情況,因?yàn)樵谶@個(gè)階段更換有問題的LED會(huì)比較容易。

把完成的層放在一邊:

照葫蘆畫瓢,繼續(xù)制作好剩下的其他七層。

組裝LED
在完成了八層之后,我們現(xiàn)在垂直堆疊這些層。
這邊注意,每根都插入陽極的孔里面,然后焊接。一共64根。


完成之后的樣子:

接著,我們開始逐層焊接。
期間,我們可以用尺子或者一塊小木片來輔助,更好地確定每層的層高。

往后幾層也是,以此類推。

疊加完八層后,完成的結(jié)構(gòu)看起來是這樣的:

電路部分
電路圖
下圖顯示了使用Arduino Nano的8x8x8 LED Cube的完整電路圖。
微信圖片壓縮導(dǎo)致有些模糊,可以在文末下載高清的圖片。


組裝電路






項(xiàng)目作者已經(jīng)為這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)了電路。
74HC574集成電路被連接到LED立方體的陽極、Arduino Nano、晶體管和電源上。

連線焊接:

在底板上同樣焊上線,然后理線:

將底板的線與電路板連接,然后放入盒底。


燒錄代碼
將做好的光立方連接上電腦:

燒錄代碼,看看效果吧!


整個(gè)項(xiàng)目,原作者大概花了近20個(gè)工作小時(shí)(包括測試LED、彎曲和切割LED、制作8個(gè)LED層(每個(gè)層由64個(gè)LED組成)、拉直導(dǎo)線以增加抗拉強(qiáng)度、垂直堆放各層、設(shè)計(jì)PCB、蝕刻PCB、在PCB上焊接元件、把LED立方體連接到PCB上、燒錄代碼并測試效果)。
總的來說,這個(gè)項(xiàng)目的整個(gè)過程還是非常鍛煉耐心和細(xì)心的,希望感興趣的小伙伴試一試!
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原文標(biāo)題:自制一個(gè)永不過時(shí)的8x8x8 LED光立方!
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