"Entonces, quieres construir un cubo de LED RGB de 8x8x8"

He estado jugando con la electrónica y Arduino's por un tiempo, incluyendo la construcción de un controlador de interruptor de alto amperio para mi auto y un juez de Derby de Pinewood de seis carriles para nuestro grupo de Scouts.

Así que me intrigó y me enganché cuando encontré el gran sitio de Kevin Darrah con sus explicaciones detalladas y sus videos de compilación.

Sin embargo, había un par de áreas de su construcción que pensé que podría mejorar.

En el lado positivo:

• Las explicaciones detalladas de Kevin del código Arduino requeridas para este complejo programa simplificaron el lado de codificación de la construcción.
• Apoyo el uso de transistores individuales de Kevin para conducir cada uno de los 192 cátodos. Si bien esto requiere un diseño de hardware rico en componentes, le permite controlar cada LED sin correr el riesgo de sobrecargar un chip de controlador único que administra 8 (o más) LED.

Áreas que quería mejorar:

• Debe haber una mejor manera de construir el cubo, además de que hay más de 2000 uniones soldadas en un cubo RGB de 8x8x8 y si una de ellas fallara o se rompiera en el medio sería casi imposible de acceder y corregir.
• Todo ese cableado !!!! He tenido algo de experiencia en el diseño de PCB en el pasado, así que apunta a construir un solo PCB para alojar la gran cantidad de componentes necesarios y el propio cubo.

La búsqueda posterior reveló más diseños de cubos de los que he tomado otras áreas de inspiración.

Nick Schulze ha creado un maravilloso ejemplo de nota, aunque con un enfoque de hardware STP16 más simple y un chipbit de 32 bits KIT UNO. Aproveché su diseño de cubo en lugar de Kevin.

SuperTech-IT se ha centrado en simplificar el lado del hardware con un enfoque de PCB único que integra y expande el enfoque de programación de Kevin y Nick con un enfoque en la eliminación de todo el cableado.

Así que se estableció un plan. Utilizando el esquema de Kevin, la estructura de Nick's Cube, diseñe un solo PCB y desarrolle una solución para simplificar la construcción y fortalecer el cubo en sí.

Suministros:

Paso 1: ¡Todos esos LED's!

8x8x8 = 512 LEDs RGB. eBay es tu amigo aquí y compré 1000 de un proveedor chino.

El diseño que elegí usa LEDs RGB de ánodo común de 5 mm, por lo que cada LED tiene un cable de cátodo (negativo) para cada uno de los tres colores primarios (rojo / verde / azul) y un solo cable de ánodo (positivo) que es común para cada uno de los colores. colores.

Probando los LED's

Mientras que barato estaba un poco preocupado por la calidad. Lo último que quieres es encontrar un LED falso en el centro de tu cubo, así que me puse a probar cada uno de los 512 LED que usaría.

Para simplificar el enfoque, diseñé una pequeña placa de pruebas y un sencillo programa Arduino que conduciría dos LED's Rojo> Verde> Azul individualmente y luego todo en blanco con solo presionar un botón.

Un LED actuaría como una referencia común para todos los demás para garantizar que todos los LED tuvieran un brillo común.

Una vez que entras en la práctica de presionar un LED en el tablero, presionar el botón, ver el LED parpadear a través de los colores, no toma mucho tiempo revisar todos los 512. Aparte de eso, no encontré un solo defecto y Muy satisfecho con la calidad de los LED's.

Elegir valores de resistencia limitadores de corriente

Mientras el tablero está fuera, es un buen momento para probar y validar los resistores limitadores de corriente LED que deberá usar. Hay muchas calculadoras para ayudarlo a elegir el valor correcto y no será el mismo para todos los colores (el Rojo seguramente tendrá un requisito diferente del Verde y el Azul).

Un área clave a tener en cuenta es el color blanco general que emite el LED cuando todos los colores RGB están encendidos. Puede equilibrar el valor de las resistencias para producir un color blanco limpio dentro de los límites actuales del LED.

Paso 2: Simplificando la construcción del cubo

Una plantilla para construir cada segmento 8x8.

Construir un cubo de esta complejidad no debe tomarse a la ligera. Esto requerirá una inversión significativa de su tiempo.

El enfoque que diseñé simplificó la soldadura de cada "rebanada" vertical de 8x8 del cubo en un solo evento, a diferencia de construir líneas de 8 LED a su vez y luego soldar 8 de estos juntos en una operación separada.

Necesitará una plantilla para este enfoque y un poco de tiempo invertido aquí cosechará enormes beneficios más adelante.

La imagen de arriba muestra la simplicidad de este diseño.

• Utilicé un poco de madera blanda de 18 mm x 12 mm procedente de una ferretería local.
• Orificios perforados de 8 x 5 mm en el medio del lado de 18 mm, separados por 30 mm en 8 longitudes, lo que permite una longitud adicional de 50 mm en cada extremo.
• Use dos trozos de madera en cada lado y fije estas 8 secciones perforadas asegurándose de que estén paralelas entre sí y separadas exactamente 30 mm.
• Aconsejaría utilizar un poco de pegamento para madera además de un clavo / tornillo cuando se fijan juntos. No quieres que esta plantilla se flexione.
• En la parte superior e inferior de la plantilla, puse otra longitud y puse tres pequeñas clavijas / clavijas de panel en el archivo con cada columna de agujeros para los LED. El centro está exactamente en línea y los otros dos a 5 mm de separación en cada lado. Usaremos estos clavos para asegurar las longitudes rectas del cable utilizado para formar el cubo, más adelante.
• Notará en las imágenes sobre otra longitud de madera con un ligero ángulo con respecto a las otras. Este será importante más adelante, ya que cortaremos nuestros cables estructurales en línea con este ángulo, lo que simplificará significativamente el posicionamiento de cada una de estas rebanadas verticales en la PCB en una fecha posterior.

Tómese su tiempo en la construcción de esta plantilla. Cuanto más preciso sea usted aquí, más preciso será su cubo final.

Paso 3: Preparando los LED's

Conexiones de cable led

Una de las preocupaciones que tuve en los ejemplos anteriores sobre los que he leído fue el uso de juntas de tope simples cuando se sueldan los LED al cable de la estructura. Esto llevaría a dos cuestiones clave

• Es muy difícil y lleva mucho tiempo mantener un cable de LED en posición junto al cable de la estructura sin que se mueva lo suficiente como para garantizar una buena unión de soldadura.
• Las articulaciones a tope pueden romperse fácilmente, algo que quería evitar.

Así que diseñé una solución en la que cada LED se prepara con un bucle al final de cada cable, a través del cual pasa el cable de la estructura, que mantiene los cables en posición durante la soldadura y también proporciona una conexión mecánica además de la soldadura para aumentar la resistencia.

La desventaja de esto fue que la preparación de cada uno de los 512 LED llevó más tiempo; lo hice en lotes de 64, una rebanada a la vez, y esto se redujo a aproximadamente 3 horas por rebanada.

En el lado positivo, la soldadura real de la rebanada con la plantilla anterior llevó algo más de una hora.

Plantilla de flexión LED

Diseñé una plantilla para apoyar la preparación de los LED, la imagen de arriba con las dimensiones clave.

• Tomé uno de los rieles de 18x12 mm usados ​​anteriormente, perforé un agujero de 5 mm a través del centro del lado de 18 mm y luego coloqué este riel en un panel pequeño de MDF (se podía usar cualquier trozo de madera, esto era justo lo que tenía que hacer) mano) y se lleva en el orificio de 5 mm en el riel hasta el centro del MDF.
• Usando la broca para asegurarse de que tanto el orificio en el riel como el MDF estén alineados, tome un lápiz y trace una línea a lo largo de ambos lados del riel a lo largo del MDF.
• Retire el taladro y el riel y queda un agujero de 5 mm en el MDF y dos líneas paralelas a cada lado que coinciden con las dimensiones del riel (18 mm de separación).
• Dibuje otra línea a través del centro del orificio de 5 mm perpendicular a las líneas del riel.
• Utilicé alambre de cobre estañado de 22 swg (un rollo de 500 g fue suficiente) que tiene un ancho de 0.711 mm. Encontré en línea (eBay al rescate de nuevo) algunas brocas de 0,8 mm y las utilicé como las formas alrededor de las cuales doblaría los cables del LED para formar un bucle.
• Perfore tres brocas de 0,8 mm, la media en la línea central del orificio de LED de 5 mm, las otras a 5 mm de distancia y, lo que es más importante, justo fuera de la línea del riel lejos del orificio de LED en la placa del MDF, no en la línea sino con un lado De la broca solo tocando la línea del carril.
• Una cuarta broca de 0,8 mm se vuelve a perforar en la línea central del orificio del LED de 5 mm en la otra línea de ferrocarril y esta vez justo dentro de la línea de ferrocarril. La imagen de arriba debería aclarar un poco esta descripción.
• Deje los taladros en la madera con aproximadamente 1 a 15 mm del vástago del taladro que sobresale del MDF.

Ahora necesita una herramienta; un buen proyecto es siempre uno donde necesita comprar una herramienta especial:-). Necesitará un par pequeño de pinzas de punta plana (nuevamente eBay por £ 2 - £ 3). Estos tienen una nariz recta larga y paralela y un extremo plano - vea la imagen.

Preparación LED

Ahora viene la larga tarea de preparar cada uno de los 512 LED. Te sugiero que los hagas en lotes. Más detalles en las imágenes de arriba.

• Sostenga el LED en las pinzas con los cuatro cables apuntando hacia usted.
• IMPORTANTE: el orden y la orientación de los cables es vital en este paso. El ánodo será el segundo más largo de los cuatro conductores. ASEGÚRESE DE QUE ESTA ES LA SEGUNDA ENTRE EL DERECHO. Entienda esto mal y su LED no se encenderá correctamente cuando los probemos más adelante. Sé que cometí 2 errores de 512.
• Mientras sostiene el LED en las pinzas, coloque la bombilla LED en el orificio de 5 mm de la placa MDF como se muestra en la imagen de arriba. Es posible que deba despejar un poco el orificio de 5 mm en la parte superior para asegurarse de que los alicates queden planos en el MDF.
• Dobla los cables LED alrededor de las brocas para formar un bucle. Descubrí que si se retira de la curva una sombra cuando termina, se abre una curva y ayuda a eliminar los bucles de las brocas al extraer el LED de la plantilla.
• Corte el exceso de los cuatro cables cerca del lazo con un par de cortadores de alambre pequeños.
• Doble el bucle de ánodo, el que está por su cuenta, 90 grados, de modo que el bucle esté en posición vertical hacia la bombilla LED
• Coloque el LED terminado sobre una superficie plana y asegúrese de que todos los cables queden planos a lo largo de la superficie, un poco de presión en el LED los alineará a todos simplemente

Eso es todo …. ahora repite 511 veces:-)

Paso 4: Construyendo las rebanadas

Enderezar el alambre de la estructura

Así que ahora tenemos una plantilla para hacer nuestras rodajas de 8x8 y un paquete de LED probados y preparados.

Todo lo que necesitas ahora es un poco de alambre de marco. para mantener todos los LEDs juntos. Utilicé un rollo de 500 g de alambre de cobre estañado 22swg (nuevamente de eBay)

Ahora, por supuesto, querrá enderezar el cable a medida que se sale del rollo. Una tarea fácil, aunque otra manual. Corte una sección de cable a la longitud y sostenga ambos extremos en dos pares de alicates y tire suavemente y estire el cable. Si está bien, sentirá que el cable se estira y luego puede detenerse, si con la mano dura, el cable se romperá en las pinzas cuando esté lo suficientemente estirado. Ambas formas están bien y terminará no solo alisando el cable sino también endureciéndolo un poco para que mantenga su forma.

Para cada marco de 8x8, necesitará 24 longitudes lo suficientemente largas para ejecutar toda la longitud de su plantilla con un poco de repuesto en los extremos para envolver alrededor de las clavijas del panel para mantenerlas durante la soldadura. Además, necesitará 8 longitudes para los cables de ánodo perpendiculares un poco más anchos que el ancho de la plantilla.

Construyendo una porción de 8x8

Ahora los cables enderezados llegamos a la parte divertida.

• Con la plantilla en sus dos rieles verticales y los 8 rieles transversales perforados orientados hacia usted, empuje 8 LED en una columna a la vez con las tres patas de los LED apuntando hacia usted.
• Ahora pase un cable de armazón enderezado a través de los bucles de cables del LED central de los 8 LED y ate cada extremo envolviendo las clavijas del panel.
• Repita esto para los dos cables de la estructura exterior.
• Luego repita los pasos anteriores para las otras 7 columnas.

Ahora tendrá 64 LEDs roscados junto con 24 cables de marco verticales. Asegúrese de que todos los LED estén colocados al ras contra los rieles de madera y alinee las patas de los LED para eliminar cualquier inconsistencia.

Ahora saque su soldador y fije todas las 192 conexiones entre los bucles de LED y los cables de la estructura. No voy a explicar cómo soldar aquí, hay muchos excelentes tutoriales que explican esto mucho mejor que yo.

¿Terminado? Tómate un momento para admirar tu trabajo manual y voltear la plantilla.Todavía tenemos que añadir los cables de estructura de ánodo.

Ahora puede ver por qué doblamos los bucles de los ánodos 90 grados.

• Tome sus 8 alambres de estructura de ánodo enderezados y vuelva a pasar a través de cada uno de los 8 LED en cada fila.
• Corté el cable al ancho de la plantilla, pero no intenté fijarlo a las clavijas del panel.
• Una vez que haya terminado, tómese un momento para enderezar cualquier LED para asegurarse de que tiene recorridos rectos y consistentes y una vez más suelde todos los 64 puntos de conexión.

Probando el corte 8x8

Una rebanada hacia abajo, pero antes de cortarla de la plantilla, probémosla primero. Para ello, necesitará una fuente de 5 voltios (de su Arduino o su prueba de prueba de LED) y una resistencia única (cualquier cosa alrededor de 100 ohmios servirá).

• Conecte un cable a tierra, este se utilizará en todos los 24 cables de estructura de cátodos.
• Conecte el otro cable a 5v a través de la resistencia.
• Sostenga el cable de 5 V a uno de los cables de la estructura en los 8 niveles de ánodo
• Pase el cable de tierra a través de cada uno de los 24 cables de estructura del cátodo.
• Verifique que cada LED se ilumine en rojo, verde y azul para cada uno de los 8 LED conectados al mismo cable de ánodo.
• Ahora mueva el cable de 5 voltios al siguiente nivel y ejecute nuevamente la verificación hasta que haya probado cada nivel, cada LED y cada color.

Si encuentra que un LED no funciona, es probable que haya mezclado el cable del ánodo con el LED al doblarlos. Si encuentra uno que no funciona, le sugiero que retire el LED, tome un LED preparado de repuesto, abra los bucles de los cables del LED, presione este nuevo LED en la plantilla y doble los bucles alrededor de los cables de la estructura. usted puede.

Una vez que todo está probado, ahora puede cortar la diapositiva de la plantilla. Para hacer esto, corte el cable del marco en la fila superior cerca de los bucles de cables LED y corte los cables del marco inferior a lo largo del marco de plantilla ligeramente angulado.

Deje todos los extremos largos del alambre de armazón por ahora, los arreglaremos más tarde cuando construyamos el cubo.

Uno abajo, 7 más para ir.

Creo que he alcanzado mi primer objetivo y he desarrollado una solución para simplificar la construcción de las rodajas de cubo.

Paso 5: En la electrónica

Diseñando el PCB

Mi segundo objetivo fue eliminar todo el cableado, pero aún así dejar espacio para cierta flexibilidad.

Para ello decidí que yo:

• Saque los 6 cables de control del procesador de la placa a través de un conector. La mayoría de los controladores de cubo que he visto utilizan un derivado de SPI para la transferencia de datos que requiere 4 entradas: datos, reloj, habilitación de salida y Latch, además agregué 5v y tierra para que podamos alimentar el procesador desde el mismo cable.
• Deje abiertas las conexiones de entrada y salida de serie entre los chips de registro de cambio 74HC595 para que pueda definir diferentes bucles entre los chips.
  • El esquema de Kevins es para el controlador de ánodo primero, luego los 8 chips que manejan un solo color a continuación y luego los siguientes dos colores secuencialmente para un total de 25 registros de turnos.
  • El esquema de Nicks tiene un bucle separado de vuelta al procesador para cada color.
• Permita que las capas de ánodo sean manejadas por su propio registro de desplazamiento o directamente desde el procesador con 8 conexiones separadas.

Además quise

• Usar a través de los componentes del agujero (ya que es a lo que estoy acostumbrado).
• Limitarme a una placa PCB de dos capas (de nuevo según mi experiencia).
• Tenga todos los componentes en un lado de la PCB (la parte inferior) y permita que las rebanadas de LED se suelden directamente a la parte superior de la PCB.

Por lo tanto, iba a terminar siendo una tabla grande (270 mm x 270 mm) para soportar un cubo con un espacio de 30 mm entre los LED, incluso así era todavía una compresión para encajar en todos los componentes y trazas.

He utilizado un par de diferentes software de diseño de PCB en el pasado con éxito.

Por su facilidad de uso, Pad2Pad es excelente, pero está limitado a sus costosos costos de fabricación ya que no puede exportar archivos Gerber. Para esta versión, utilicé DesignSpark (no es tan fácil de usar como Pad2Pad pero puedo exportar archivos gerber) y desde entonces he estado experimentando con Eagle (una herramienta muy capaz, pero todavía estoy subiendo la curva de aprendizaje).

No me atrevo a sumar las horas dedicadas al diseño de software de la PCB, me costó varios intentos, pero estoy muy satisfecho con el resultado. Hay un par de rastros faltantes en mi primera versión pero son fáciles de reemplazar. Para fabricar un pequeño lote de PCB que utilicé y recomendaría SeeedStudio. Buena respuesta a las preguntas, precios competitivos y servicio rápido.

Desde entonces estoy pensando en diseñar una versión SMD que podría haber hecho con todos los componentes ya colocados y soldados.

Muchos componentes

En cuanto a los componentes, utilicé lo siguiente (alineado con el esquema de Kevin)

• 200 transistores NPN 2N3904
• 25 condensadores de 100nF
• 8 condensadores de 100uF
• 8 MOSFETS IRF9Z34N
• 25 74HC595 registros de desplazamiento
• 128 resistencias de 82 Ohm 1 / 8W (resistencias limitadoras de corriente LED rojas)
• 64 resistencias de 130 Ohm 1 / 8W (resistencias limitadoras de corriente LED verde y azul)
• 250 resistencias de 1k Ohm 1 / 8W (con algunos extras)
• 250 resistencias de 10k Ohm 1 / 8W (con algunos extras)
• Fuente de alimentación de 1 5v 20A (más que suficiente)
• 1 Arduino Mega (o procesador de su elección)
• Algunos pines de cabecera de una sola fila para conectarse al Arduino
• cable de puente para crear los bucles de entrada / salida en serie entre los registros de desplazamiento
• Un cable de 6 pines para conectar al conector
• Un cable de alimentación de 240v y un enchufe.

Utilicé y recomendaría Farnell Components para ordenar estos productos en el Reino Unido, especialmente dado su servicio al día siguiente y precios competitivos.

Soldadura … un montón de soldadura

Luego pasaron varias horas de soldar todos los componentes en el tablero. No voy a repasar los detalles aquí, pero un par de lecciones que aprendí fueron:

• Tenga a mano una bomba de soldadura y una mecha de soldadura; la necesitará.
• Una pluma de flujo realmente funciona, aunque es un desastre limpiar después
• Use una soldadura de diámetro pequeño: encontré que lo mejor es una soldadura de 0,5% 60/40 de estaño / plomo de 2,5% de flujo.
• Una lupa es útil para detectar puentes de soldadura.
• Tómese su tiempo, haga un lote a la vez e inspeccione todas las juntas antes de pasar a la siguiente área.
• Como siempre mantenga limpia la punta de su soldador.

Dado que el color rojo de los LED probablemente necesitará un valor de resistencia diferente al verde, y el azul I marcó las resistencias limitadoras de corriente en el PCB A, B y C. Ahora es el momento de definir la orientación final de los cortes en comparación a PCB para definir qué derivación de los LED se relaciona con la ubicación actual de la resistencia limitadora.

Una vez completado, limpié el tablero con limpiador de PCB, lo lavé con agua y jabón y lo sequé completamente.

Probando tu PCB terminado

Antes de poner esto a un lado, tenemos que probar que todo funciona.

Cargué el código Arduino de Kevin (para la mega que necesitarás para hacer algunos cambios menores) y desarrollé un programa de prueba simple que encendía y apagaba continuamente todos los LED.

Probar:

• Hice un cable de prueba de LED tomando un LED de un solo color, sujetando una resistencia de 100 Ohm a uno de los cables y luego agregando un cable largo a cada uno de los extremos abiertos. Un poco de cinta aislante alrededor de los cables abiertos para detener cualquier cortocircuito y marcar el cable positivo (ánodo) del LED.
• Conecte su procesador (en mi caso, un mega Arduino) a la placa con los 6 conectores
• Conecte la alimentación a la placa desde la fuente de alimentación
• Conecte el cable de prueba Anode a una fuente de 5v en el tablero
• Luego, coloque el cable del cátodo del cable de prueba LED en cada uno de los conectores del cátodo del cubo de la PCB.
• Si todo está bien, el LED en el cable de prueba debería encenderse y apagarse, si es así, pasar al siguiente.
• Si no parpadea, entonces estás en la búsqueda de fallos. Primero revisaría sus uniones soldadas para detectar cualquier unión seca, fuera de eso, le sugeriría que trabaje a un lado de los registros de turnos que verifican un componente a la vez.

Pruebe los 192 cátodos y luego modifique su código para probar los controladores de la capa de ánodo, cambie su cable de prueba LED y conéctelo a tierra y pruebe cada uno de los controladores de 8 capas.

Una vez que haya completado y probado el PCB, la diversión realmente comienza, ahora para construir el cubo.

Paso 6: Construyendo el Cubo

Preparando sus conectores de nivel de ánodo - otra plantilla

Tenemos un elemento más que fabricar antes de comenzar a soldar sus cortes 8x8 en la PCB.

A medida que agregamos rebanadas, tendremos que agregar llaves al exterior de cada rebanada que une las rebanadas horizontales.

Dado que conectamos todos los LED con bucles a los cables de la estructura, no nos detengamos ahora.

Para construir los apoyos transversales del ánodo:

• Tome otra longitud de la madera que usó para los rieles y dibuje una línea en el centro del riel.
• Hacer 8 marcas a lo largo de esta línea de 30 mm de distancia.
• Tome 8 de las brocas de 0,8 mm y perforelas en la madera, dejando la broca en la madera con el vástago sobresaliendo unos 10 mm de la superficie.
• Corte un trozo de alambre de armazón y alíselo como antes.
• Envuelva un extremo del cable alrededor de la primera broca formando un bucle y luego haga un bucle alrededor de cada broca subsiguiente formando un cable recto con 8 bucles a lo largo de su longitud.

Esto requiere algo de práctica, pero intente manipular el cable después de formar todos los bucles para obtener el cable lo más recto posible. Retire suavemente el cable de las brocas y luego intente enderezarlo por completo.

Para el cubo final, necesitará 16 longitudes de cable, cada una con 8 bucles, pero durante el proceso de construcción es útil tener una cantidad de dos y tres longitudes de bucle a mano para apoyar cada nueva división con su vecino.

Finalmente podemos construir el cubo.

Necesitaremos elevar la PCB de la superficie para alinear y bajar cada rebanada en la PCB. Usé un par de cajas pequeñas de plástico a ambos lados de la PCB.

Al recordar la orientación de la división elegida anteriormente al definir la ubicación de las resistencias limitadoras actuales, ahora puede bajar la primera división en los orificios de la PCB en un extremo. Le sugiero que comience con el conjunto de agujeros más lejanos y trabaje hacia usted.

Aquí es donde vemos la ventaja de cortar los alambres de la estructura del cátodo en ángulo. Esto le permitirá ubicar cada uno de los 24 cables del cátodo individualmente.

Para apoyar el corte y definir su ubicación vertical, utilicé el riel de madera que usamos para hacer los conectores de ánodo y lo coloqué a lo largo del PCB debajo del primer conjunto de LED. Con una escuadra de ingenieros utilizada para garantizar que el corte sea perpendicular a la PCB y el nivel de punta a punta, ahora puede soldar los cables de la estructura del cátodo en la PCB.

Puede probar este corte ahora, pero creo que es mejor colocar los dos primeros cortes en la PCB y usar conectores cortos de ánodo de 2 bucles en un par de lugares a lo largo de los dos cortes antes de la prueba inicial para hacer que estos dos primeros cortes sean más estables. Después de estas dos primeras, pruebe cada rebanada por turno antes de agregar la siguiente.

Probando las rodajas.

Los controladores de ánodo están a lo largo de uno de los lados de la PCB y hay agujeros en la PCB donde eventualmente conectaremos cada capa a su controlador. Por ahora los usaremos con algunos cables de registro y 8 mini clips de cocodrilo para unirlos a cada capa en cada rebanada por turno.

Con los cátodos soldados en la PCB y los ánodos conectados a los controladores con los cables y clips, podemos probar la porción modificando el código que usamos para probar la PCB con una nueva animación.

• Escriba una animación simple para iluminar todos los LED en su división de cada color a la vez (todo rojo, luego verde y luego rojo y luego todo encendido para blanco). Puede definir el número de sector como una variable para que pueda modificarlo a medida que prueba cada segmento por turno.
• Conecte el procesador y la alimentación al PCB y enciéndalo.
• Compruebe que todos los LEDs se iluminan en todos los colores.

El único defecto que he observado aquí fue debido a una unión seca en uno de los cables de estructura de cátodo vertical.

Suelde y pruebe cada rebanada por turno.

Casi estámos allí. Hay dos elementos más que necesitamos agregar al cubo ahora que hemos soldado y probado las 8 rebanadas.

Conectores de capa de ánodo

Ahora podemos romper los conectores de ánodo con los 8 bucles que preparó anteriormente.

Pase estos a través de los cortes que unen la misma capa en cada corte en ambas diapositivas. Moví el mío hasta que quedaron a unos 5 mm del cable de cátodo LED más cercano. Asegúrese de que se vean rectos y nivelados antes de soldar todos los bucles y junte cada una de las 8 capas de ánodo.

Conectores de controlador de ánodo

Retire todos los cables que se usaron anteriormente para probar las rebanadas de los orificios del conductor del ánodo en la PCB y asegúrese de que los orificios no tengan soldadura. La mecha de soldadura es su amigo aquí.

Cada uno de los 8 controladores de ánodo en la PCB debe estar conectado a una capa individual en la PCB. El controlador de ánodo más cercano a las conexiones de alimentación en la PCB debe conectarse al nivel más bajo, luego trabajar de manera incremental hacia la parte posterior de la PCB y la 8ª capa.

Doble un pequeño ángulo recto en un trozo de cable de armazón alisado y baje el lado largo del cable a través del cubo en el orificio del conductor de ánodo en la PCB. Asegúrese de que el cable esté recto y nivelado, sin tocar ningún otro cable en el cubo y luego suelde esto en la capa de ánodo del cubo y en la PCB

Completa para los 8 controladores de ánodo.

Paso 7: Está Completo

La construcción ha terminado, tu hecho.

Con toda la preparación, la construcción, las pruebas que has hecho este bit ahora es simple.

• Conecte la fuente de alimentación a la PCB
• Conecte el procesador a la PCB.
• Encendido.
• Cargue o habilite las animaciones en su software, cárguelas al procesador y deje que haga su trabajo.

Haciendo un caso

Usted querrá proteger su inversión después de poner todas estas horas.

Hicimos un estuche con algunas tablas de roble y una pequeña lámina de tela y construimos un dibujo en la parte posterior donde podíamos acceder a la fuente de alimentación y al Arduino, además de colocar un enchufe USB en la parte posterior del estuche para permitir un acceso más fácil para la reprogramación..

Luego lo terminamos con un estuche de acrílico de acrílicodisplaycases.co.uk. Muy bien recomendado.

A ti

Ahora hay dos cosas a las que puedes dirigirte:

• El tipo de soporte / caja que desea diseñar y construir para soportar el PCB y alojar la fuente de alimentación y el procesador, se lo dejo a su imaginación.
• Entra en el código y comienza a diseñar y escribir tus propias animaciones. Kevin, Nick y SuperTech-IT han hecho un gran trabajo aquí para que comiences tu camino.

Paso 8: Clip del producto final en acción

Una de mis propias animaciones para compartir usando el código de Kevin Darrah.

Llama a lo siguiente en void Loop

serpientes (200); // Iteraciones

Paso 10: Una vez que estés en el surco

Mi hermano y yo hemos construido uno cada uno y estamos trabajando en un tercero:-)

ACTUALIZACIÓN: el tercer cubo ya está terminado y lo pondremos a la venta en eBay junto con dos tableros de PCB de repuesto (e instrucciones).

Realizaremos algunas revisiones a la PCB predominantemente para respaldar el desarrollo de nuestro próximo proyecto: un cubo de 16x16x16 RGB LED

Paso 11: Última versión de mi Arduino Mega Code

Adjunto encontrará aquí la última versión de mi código.

Esto se toma principalmente de la solución desarrollada por Kevin Darrah aquí, pero lo he transferido al Arduino Mega y lo he agregado a las animaciones de otras fuentes o me he desarrollado yo mismo.

Los pines en el Arduino Mega son:

• Pestillo - pin 44
• En blanco - pin 45
• Datos - pin 51
• Reloj - pin 52