Mini RGB Light Cube !: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Isso é basicamente uma cópia do Hypnocube, em vez de 64 LEDs, custando pelo menos US $ 150 para fazer, fiz uma versão menor de 8 LEDs por menos de US $ 30. O resultado é um cubo 2x2x2 onde cada luz é controlável de forma independente. Não tenho certeza de quantas cores você pode obter de cada luz, mas eu poderia fazer 64 muito bem sem nenhuma "vibração" na cor.https://www.hypnocube.com

Etapa 1: Materiais

Sim, você realmente tem que construir com coisas. Já que é tão novo para você, eu esbocei tudo que você pode precisar. * Hardware * Ferro de soldar (é necessária uma ponta fina) * Solda * Cortadores de fio / decapantes * Legos (O tipo Technic que tem furos nas laterais) * AVR Programador (veja abaixo) * Testador de continuidade * Peças * 8 LEDs RGB * 1 Atiny2313 * Resistores * Fio * Fio rígido (laços plásticos) * Forma de fornecer 5v (wort de parede, baterias, regulador, etc) * Opcional * Protoboard / PCB * Placa de ensaio * Tinta translúcida branca * Programador * Porta paralela (macho, 20 pinos) * Soquete DIP de 20 pinos * Placa protetora ou placa de fuga DIP de 20 pinos Sim, você PRECISA dos Legos. Eles são o gabarito perfeito para este projeto. Se você não puder adquiri-los, você terá que fazer um gabarito de um 2x4. Fiz um programador AVR muito semelhante ao mencionado na Programação do gueto instrutível, exceto que deixei de fora os pinos do cabeçalho e soldei os fios diretamente nos pinos vestígios. Visite seu instrutível para descobrir e faça-o funcionar com seu computador. Em algumas das minhas fotos, você pode ver uma placa Basic Stamp, mas estou apenas usando-a para sua fonte de alimentação de 5v e sua placa de ensaio. Comprei todas as minhas peças na SparkFun Electronics, e fiquei muito satisfeito.

Etapa 2: Planejamento

Como já fiz isso para você, você não precisa seguir este passo! Estes são apenas alguns pensamentos preliminares que foram incluídos.

Como meus LEDs RGB não eram foscos e as cores eram "separadas", decidi pintá-los com uma tinta acrílica que é usada normalmente para um acabamento fosco. Eu diluí com outra tinta que era transparente quando seca e tinha um pequeno brilho. O resultado foi bastante agradável, como você pode ver nas primeiras fotos. Antes de embarcar na construção, fiz um protótipo usando LEDs comuns que tinha por aí. Como você pode ver no segundo “grupo” de fotos. O primeiro são 4 LEDs no meu Lego Jig. Basicamente, você precisa que ele tenha seis pregos de comprimento, 3 tijolos e 2 placas de altura, e está incrivelmente perto de ser quadrado. (São 0,07 pinos para fora, para seus aberrações de números) Dobrei os ânodos (os mais curtos) e os soldei no próximo ânodo dobrado. Você não pode tocar o cátodo! Se você tentar soldar isso e achar que é difícil, é só começar! Feito isso, repita com o próximo conjunto de LEDs. Em seguida, dobre as pontas dos pinos do cátodo ligeiramente para dentro, como na figura # 6. Solde-os no conjunto inferior de cátodos, sem tocar no "anel" do ânodo. Finalmente, pegue 2 pedaços de fio rígido e conexões de solda de cada anel anódico para a parte inferior, para um total de 6 conexões da parte inferior. Os LEDs agora estão multiplexados. Selecione a camada e a coluna para acender um LED. Funcionou e eu estava pronto para passar para a realidade. Com licença, minha câmera sem modo Marco. Vou tentar explicar os detalhes invisíveis usando Photonotes. (Devem ser imagens de 3,1 megapixels, então se você decidir fazer isso, talvez você possa ampliar)

Etapa 3: o bom

Seguindo as instruções do Hypnocube, fiz 3 seções com o mesmo nome: O Bom, o Mau e, claro, O Feio. Você pode pensar que esses são pequenos apelidos divertidos, mas sério. Embora demore um minuto para ler The Ugly, demorei 2 horas para ler pela primeira vez. Você pode começar vendo como vai dobrar os LEDs. O meu foi RCBG, o seu pode ser diferente, então verifique! Em seguida, coloque todos os 4 LEDs em seu gabarito. de modo que os terminais estejam apontando diagonalmente para dentro, vermelhos no mais próximo, o cátodo. Quando você dobra os vermelhos, eles devem apenas tocar, se não ultrapassar um pouco o último vermelho. Em seguida, dobre os azuis na direção oposta, depois os verdes da mesma forma que o vermelho. Os azuis devem quase alcançar, talvez cerca de 1 mm fora, mas os verdes serão mais de 1 cm mais curtos. Nesse ponto, dobrei o cátodo ligeiramente para longe dos vermelhos, para me dar algum espaço de soldagem, então soldou todos os vermelhos juntos. Depois de fazer o anel vermelho, você deve testar a continuidade ao longo do anel. Se você se aproximou do cátodo, faça um teste de continuidade para ter certeza de que não soldou nele. Se você fez … bem, tente tirá-lo. Essa foi a etapa mais fácil! YAY!

Etapa 4: o ruim

Então, agora que você soldou o vermelho, é hora de passar para o verde e o azul. Com cuidado, posicione o cabo azul o mais próximo possível do próximo. Provavelmente terá uma lacuna de 1 mm. Felizmente, a solda é boa nisso. (Aviso! Se você tiver o ferro muito quente, pode preencher a lacuna, soltar, e o chumbo voltará, jogando solda quente em você!) No vermelho, você queria usar o mínimo de solda possível. Aqui, usei um globo maior. Não use muito, ou você vai soldar em outro fio. (Se você fizer isso, verifique a etapa 5.) Repita 4 vezes, e agora você tem um anel azul! Yay! Certifique-se de verificar a continuidade;-) O ruim não era assim tão ruim, era?

Etapa 5: O Mau - Parte 2

Finalmente, você terá que fazer o verde.

Para isso, você precisará de um LED queimado ou de um resistor antigo de que não goste. (Precisamos do fio) Eu só precisava de cerca de 8 mm por cabo, 1 LED amarelo sobressalente resolveu. Solde a parte doadora na extremidade de uma guia verde e, em seguida, corte-a, usando 1/2 da guia doadora. O green deve ser suficientemente longo para alcançar o próximo ponto, algo que possamos usar a nosso favor. Repita para os outros quatro. Poderíamos apenas dobrá-lo reto, mas é muito mais fácil se o curvarmos. Usando algum tipo de alicate, segure o fio bem próximo à base e gire-o 20 graus para dentro (fazendo um ângulo de 160 graus). Em seguida, repita perto do final. Isso deve atingir o próximo fio se você fez isso corretamente. Volte e ajuste-o se não funcionar. Em seguida, repita mais 4 vezes. (Se o chumbo doador quebrar, devido a uma junta de solda fria ou algo assim, você terá que soldá-lo novamente.)

Etapa 6: o feio

Haha! Agora, "The Ugly"! Agora é hora de soldar! Solde o verde no próximo verde. A razão pela qual isso merece seu próprio passo é simples - é incrivelmente difícil. Aqui estão algumas dicas: * Não toque no cabo azul. É melhor soldar da "borda externa" diretamente para baixo. * Não deixe o ferro ficar muito quente ou deixe-o ligado por muito tempo. Caso contrário, pode fazer com que o cabo doador se solte. * Não use muita solda. 5mm é o bastante. * Se o chumbo estiver "flutuando" acima do ponto de solda e você não conseguir empurrá-lo para baixo, coloque um cabo de ferramenta ou algo para mantê-lo abaixado, em vez de usar o ferro de soldar. É muito complicado. Se você acabar soldando no azul, eis como me livrei dele (não tenho pavio de solda e minhas outras ferramentas de dessoldagem não ajudaram) * Tente afiná-lo ao longo dos fios. Faça a conexão entre eles o mais fina possível * Então, você poderá entrar lá com um alicate e cortar a ponte. OU * Tente mover a solda para cima em algum fio sobressalente, por exemplo, outro LED morto. Depois de concluir o anel verde, verifique a continuidade. No entanto, não comemore ainda! Volte e execute as etapas 3 a 6 novamente, pulando esta parte. Você precisa de 2 conjuntos de 4 LEDs, um para cada camada;-)

Etapa 7: O Feio - Parte 2

Agora é hora de soldar as duas camadas juntas! A foto realmente mostra tudo. Na camada superior, dobre 7-9 mm das pontas comuns para fora e, em seguida, incline todo o cabo para dentro. Coloquei-os no gabarito enquanto segurava o topo no lugar e soldava nele. O truque, para aqueles de vocês sem 3 mãos, é soldar 2 pontos, então ele deve ser capaz de se sustentar sozinho, e você pode obter os outros 2. Verifique a continuidade e siga em frente. Para a próxima parte, você precisará de um fio rígido. Se você não tem nenhum, siga este boato:

Essas coisas de amarração torcida têm um núcleo de arame que podemos usar. (Atenção: os cotados em papel serão impossíveis de soldar, pois há uma cola neles.) Encontrei alguns entalhes de plástico que funcionaram bem. (Um até tinha cobre nele!) Para extrair, eu apenas agarrei nas duas pontas e puxei, como você pode ver na imagem. Agora precisamos adicionar comprimentos de cada cor até a placa de ensaio. Comece com a camada superior e escolha um LED. À direita, solde em vermelho, depois em verde. (Nessa ordem!) Isso é fácil. Certifique-se de que o ferro de solda não esteja muito quente, ou ele pode desfazer a solda de uma junta. Então, no lado esquerdo, solde no azul. Isso é difícil em uma área tão confinada. Repita para o nível inferior, mas escolha um LED diferente. Teste a continuidade em toda a área e conserte tudo o que não for contínuo. A parte difícil acabou! (Se você vai pintar os LEDs, agora é a hora de fazê-lo;-))

Etapa 8: Ufa! Programação

Aqui está uma etapa mais frouxa: programação. Tenho usado o meu em uma placa de ensaio, porque não tenho um soquete DIP extra para substituir constantemente o microcontrolador. Usei o Atiny 2313 da Amtel. Você poderia usar qualquer coisa com pelo menos 10 I / O pinos. Conecte os pinos de acordo com a figura. ('v' significa camada inferior, '^{'significa camada superior. 'D5' e esses são os nomes dos I / O's)}Programar isso é realmente muito fácil! Eu escrevi uma estrutura para que seja fácil para qualquer um fazer! Aqui está o arquivo

#include #define F_CPU 100000UL // Define a velocidade padrão para delay.h # include // Primeira letra é superior ou inferior // Segunda letra é colorida (R / G / B) // Terceira letra é On / Off // TRN = Top Red On # define TRN PORTD = _BV (PD0); # define TRF PORTD & = ~ _BV (PD0); # define TGN PORTD = _BV (PD2); # define TGF PORTD & = ~ _BV (PD2); # definir TBN PORTD = _BV (PD4); # definir TBF PORTD & = ~ _BV (PD4); # definir BRN PORTD = _BV (PD1); # definir BRF PORTD & = ~ _BV (PD1); # definir BGN PORTD = _BV (PD3); # define BGF PORTD & = ~ _BV (PD3); # define BBN PORTD = _BV (PD5); # define BBF PORTD & = ~ _BV (PD5); // A primeira letra é a letra da coluna (A / B / C / D) // A segunda letra está ligada / desligada // AN significa coluna A ligada # define AN PORTB & = ~ _BV (PB7); # define BN PORTB & = ~ _BV (PB6); # define CN PORTB & = ~ _BV (PB5); # definir DN PORTB & = ~ _BV (PB4); # definir AF PORTB = _BV (PB7); # definir BF PORTB = _BV (PB6); # definir CF PORTB = _BV (PB5); # definir DF PORTB = _BV (PB4); // Use "WO" para aguardar um pequeno período de tempo para modular a cor // Ajuste para evitar que a cor do LED "vibre" #define WO _delay_ms (15); // Use "WL" para esperar 1 segundo # define WL _delay_ms (1000); int main () {// Configurar portas de E / S: NÃO EDITAR 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); // O estado padrão para as colunas é AF; BF; CF; DF; // END DEFINES while (1) {// Tudo aqui será executado em loop para sempre // Insira seu código aqui} return (0);}Eu comentei para você e a leitura deve explicar isso. Basicamente, você pode usar o primeiro "conjunto" de definições para selecionar a cor e a altura. Em seguida, você usa o segundo "conjunto" para escolher a coluna. Se você colocar o seguinte no código, depois de "// Insira seu código aqui", ele acenderá os 4 LEDs superiores em azul

BGN; AN; WO; AF; BN; WO; BF; CN; WO; CF; DN; WO; DF; BGF;A primeira linha torna-se Verde para a camada inferior, enquanto as outras linhas percorrem as colunas. No entanto, este código fará com que um LED acenda de forma branca

AN; TBO; WO; TBF; TGO; WO; TGF; TRO; WO; TRF; AF;Percorrendo as cores com tanta rapidez, elas se misturam. Se você nunca misturou luz antes, basicamente funciona assim: * R + G = Amarelo * R + B = Magenta (rosa-roxo) * B + G = Ciano (A azul claro) Se você quiser outras cores, você pode experimentar várias relações de tempo para cada cor. Como regra: nunca tenha mais de 1 cor de 1 LED aceso por vez, caso contrário, eles podem não acender. Se você quiser iluminar todos os 8 de uma vez, tente manter a cor simples. Com sorte, você pode criar alguns designs e animações interessantes em seu próprio mini-hipnocubo. Este projeto definitivamente não é um projeto de aprender a soldar, como você pode ver, e eu gostaria de ter mais experiência antes de tentar isso.