Mini-RGB-Lichtwürfel! - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Dies ist im Grunde eine Kopie des Hypnocube, anstatt 64 LEDs zu sein, was also mindestens 150 US-Dollar kostet, habe ich eine kleinere Version von 8 LEDs für unter 30 US-Dollar hergestellt. Das Ergebnis ist ein 2x2x2 Würfel, bei dem jedes Licht unabhängig steuerbar ist. Ich bin mir nicht ganz sicher, wie viele Farben man von jedem Licht bekommen kann, aber ich könnte 64 gut ohne "Vibrationen" in der Farbe machen.https://www.hypnocube.com

Schritt 1: Materialien

Ja, man muss tatsächlich mit Sachen bauen. Da es so neu für Sie ist, habe ich alles beschrieben, was Sie brauchen könnten. * Hardware * Lötkolben (eine feine Spitze wird benötigt) * Lötzinn * Drahtschneider / Abisolierer * Legos (Die Technik-Art, die die Löcher an der Seite hat) * AVR Programmierer (siehe unten)*Durchgangsprüfer*Teile*8 RGB-LEDs*1 Atiny2313*Widerstände*Draht*Steifer Draht (Kunststoff-Krawatten)*Möglichkeit zur Bereitstellung von 5V (Mauerwürze, Batterien, Regler usw.)*Optional*Protoboard/ PCB * Steckbrett * Weiße durchscheinende Farbe * Programmierer * Paralleler Anschluss (männlich, 20-polig) * 20-poliger DIP-Sockel * Protoboard oder 20-poliges DIP-Breakout-Board Ja, Sie benötigen die Legos. Sie sind die perfekte Vorrichtung für dieses Projekt. Wenn Sie sie nicht beschaffen können, müssen Sie eine Schablone aus einem 2x4 machen. Ich habe einen AVR-Programmierer gemacht, der dem in der Ghetto-Programmierung erwähnten sehr ähnlich ist, außer dass ich die Kopfstifte weggelassen und die Drähte direkt an die Stifte gelötet habe Spuren. Besuchen Sie sein anweisbares, um es herauszufinden, und bringen Sie es mit Ihrem Computer zum Laufen. In einigen meiner Bilder sehen Sie möglicherweise ein Basic Stamp Board, aber ich verwende es nur für seine 5-V-Stromversorgung und sein Steckbrett. Ich habe alle meine Teile gekauft bei SparkFun Electronics, und ich war sehr zufrieden.

Schritt 2: Planung

Da ich dies bereits für Sie getan habe, müssen Sie diesen Schritt eigentlich nicht tun! Dies sind nur einige vorläufige Gedanken, die darin eingeflossen sind.

Da meine RGB-LEDs nicht mattiert waren und die Farben "separat" waren, habe ich mich entschieden, sie mit einer Acrylfarbe zu bemalen, die normalerweise für ein mattes Finish verwendet wird. Ich habe es mit einer anderen Farbe verdünnt, die nach dem Trocknen transparent war und einen kleinen Glanz hatte. Das Ergebnis war sehr erfreulich, wie Sie auf den ersten Bildern sehen können. Bevor ich mit dem Bau begann, habe ich einen Prototyp mit normalen LEDs gemacht, die ich herumliegen hatte. Wie Sie in der zweiten "Gruppe" von Fotos sehen können. Die erste ist 4 LEDs in meinem Lego Jig. Im Grunde muss es sechs Noppen lang und 3 Ziegelsteine und 2 Platten hoch sein, und es ist unglaublich nah dran, quadratisch zu sein. (Seine 0,07 Bolzen aus, für Sie Nummernfreaks) Ich habe die Anoden (die kürzeren) umgebogen und sie dann an die nächste gebogene Anode gelötet. Sie können die Kathode nicht berühren! Wenn Sie versuchen, dies zu löten und denken, dass es schwer ist, fängt es gerade erst an! Sobald das erledigt ist, wiederholen Sie den Vorgang mit dem nächsten Satz LEDs. Biegen Sie dann die Enden der Kathodenstifte leicht nach innen, wie in Bild #6. Löten Sie diese an den unteren Kathodensatz, ohne den Anoden-"Ring" zu berühren. Schließlich erhalten Sie 2 Stück steifen Draht und Lötverbindungen von jedem Anodenring nach unten, für insgesamt 6 Verbindungen von unten. Die LEDs sind jetzt gemultiplext. Wählen Sie die Ebene und Spalte aus, um eine LED aufleuchten zu lassen. Es funktionierte, und ich war bereit, mich der Realität zuzuwenden. Entschuldigen Sie meine Kamera ohne Marco-Modus. Ich werde versuchen, das unsichtbare Detail mit Photonotes zu erklären. (Es sollten 3,1-Megapixel-Bilder sein. Wenn Sie sich also entscheiden, es zu machen, können Sie es vielleicht vergrößern.)

Schritt 3: Das Gute

In Übereinstimmung mit den Anweisungen des Hypnocube habe ich 3 Abschnitte mit demselben Namen erstellt: The Good, the Bad und natürlich The Ugly. Sie mögen denken, dass dies lustige kleine Spitznamen sind, aber im Ernst. Während Sie eine Minute brauchen, um The Ugly zu lesen, habe ich zum ersten Mal 2 Stunden gebraucht. Sie können beginnen, indem Sie sehen, wie Sie die LEDs biegen. Meins ging RCBG, Ihres kann anders sein, also überprüfen Sie es! Als nächstes legen Sie alle 4 LEDs in Ihre Vorrichtung. so dass die Leitungen schräg nach innen zeigen, rot in der nächsten, die Kathode. Wenn Sie die Roten biegen, sollten sie sich nur berühren, wenn nicht ein bisschen über das letzte Rot gehen. Dann falten Sie das Blau in die entgegengesetzte Richtung, dann das Grün auf die gleiche Weise wie das Rot. Die Blautöne sollten fast reichen, vielleicht etwa 1 mm, aber die Grüntöne werden über 1 cm zu kurz sein. An diesem Punkt habe ich die Kathode etwas von den Rottönen weg gebogen, um mir etwas Lötraum zu geben, und dann alle Rottöne zusammengelötet. Nachdem Sie den roten Ring fertig gestellt haben, sollten Sie die Kontinuität über den Ring testen. Wenn Sie sich der Kathode nähern, führen Sie einen Durchgangstest durch, um sicherzustellen, dass Sie nicht daran gelötet haben. Wenn ja… versuch es mal raus zu bekommen. Das war der einfachste Schritt! YAY!

Schritt 4: Das Böse

Nun, da Sie Rot gelötet haben, ist es an der Zeit, auf Grün und Blau überzugehen. Positionieren Sie die blaue Leitung vorsichtig so nah wie möglich an der nächsten. Es wird wahrscheinlich eine Lücke von 1 mm haben. Zum Glück ist Lötzinn gut darin. (Achtung! Wenn Sie das Bügeleisen zu heiß haben, können Sie die Lücke überbrücken, loslassen, und das Blei springt zurück und wirft heißes Lötzinn über Sie!) Auf Rot wollten Sie verwenden so wenig Lötzinn wie möglich. Hier habe ich einen größeren Glob verwendet. Verwenden Sie nicht zu viel, oder Sie werden an einen anderen Draht löten. (Wenn Sie dies tun, überprüfen Sie Schritt 5.) Wiederholen Sie 4 Mal, und jetzt haben Sie einen blauen Ring! Yay! Unbedingt auf Kontinuität prüfen;-) Das Bad war doch nicht so schlimm, oder?

Schritt 5: Das Schlechte - Teil 2

Schließlich müssen Sie das Grün machen.

Dazu benötigen Sie eine durchgebrannte LED oder einen alten Widerstand, der Ihnen nicht gefällt. (Wir brauchen den Draht) Ich brauchte nur ca. 8mm pro Leitung, 1 gelbe Ersatz-LED hat den Zweck erfüllt. Löten Sie das Spenderteil an das Ende einer grünen Mine und schneiden Sie es dann mit der Hälfte der Spenderleitung ab. Das Grün sollte ausreichend lang sein, um den nächsten Punkt zu erreichen, was wir zu unserem Vorteil nutzen können. Wiederholen Sie dies für die anderen vier. Wir könnten es einfach gerade biegen, aber es ist viel einfacher, wenn wir es umbiegen. Greifen Sie den Draht mit einer Zange direkt in der Nähe der Basis und drehen Sie ihn um 20 Grad nach innen (einen 160-Grad-Winkel bilden). Dann gegen Ende wiederholen. Dies sollte nur bis zum nächsten Draht reichen, wenn Sie es richtig gemacht haben. Gehen Sie zurück und optimieren Sie es, wenn dies nicht der Fall ist. Dann noch 4 mal wiederholen. (Wenn das Geberkabel aufgrund einer kalten Lötstelle oder ähnlichem abbricht, müssen Sie es wieder anlöten.)

Schritt 6: Das Hässliche

Haha! Jetzt "The Ugly"! Jetzt ist es Zeit zum Löten! Löten Sie das Grün auf das nächste Grün. Der Grund, warum dies einen eigenen Schritt verdient, ist einfach – es ist unglaublich schwer. Hier sind einige Tipps: * Berühren Sie nicht das blaue Kabel. Es ist besser, vom "Außenrand" gerade nach unten zu löten. * Lassen Sie Ihr Bügeleisen nicht zu heiß werden oder zu lange eingeschaltet lassen. Andernfalls kann sich das Spenderkabel lösen. * Verwenden Sie nicht viel Lot. 5mm sind ausreichend. * Wenn das Blei über der Lötstelle "schwebt" und Sie es nicht nach unten drücken können, legen Sie einen Werkzeuggriff oder etwas, um es unten zu halten, anstatt Ihren Lötkolben zu verwenden. Es ist wirklich knifflig. Wenn Sie am Ende mit dem Blau löten, so habe ich es losgeworden. (Ich besitze keinen Lötdocht und meine anderen Entlötwerkzeuge haben nicht geholfen) * Versuchen Sie, es entlang der Leitungen auszudünnen. Machen Sie die Verbindung zwischen ihnen so dünn wie möglich * Dann können Sie möglicherweise mit einem Drahtschneider hineinkommen und die Brücke durchschneiden. ODER * Versuchen Sie, das Lötmittel über einen Ersatzdraht zu bewegen, zum Beispiel eine andere tote LED. Sobald Sie den grünen Ring abgeschlossen haben, prüfen Sie auf Durchgang. Feiern Sie jedoch noch nicht! Gehen Sie zurück und führen Sie die Schritte 3 bis 6 erneut aus und überspringen Sie diesen Teil. Sie benötigen 2 Sets mit 4 LEDs, eine für jede Stufe;-)

Schritt 7: Das Hässliche - Teil 2

Jetzt ist es an der Zeit, die beiden Ebenen zusammenzulöten! Das Foto zeigt wirklich alles. Biegen Sie auf der oberen Ebene 7-9 mm der gemeinsamen Spitzen nach außen und winkeln Sie dann die gesamte Leitung nach innen. Ich legte diese in die Vorrichtung, während ich die Oberseite festhielt und daran lötete. Der Trick für diejenigen unter Ihnen ohne 3 Hände besteht darin, 2 Punkte zu löten, dann sollte es in der Lage sein, alleine zu stehen, und Sie können die anderen 2. auf Durchgang prüfen und weitermachen. Für den nächsten Teil benötigen Sie etwas steifen Draht. Wenn Sie keine haben, folgen Sie diesem Leckerbissen:

Diese Twist-Tie-Dinge haben einen Drahtkern, den wir verwenden können. (Warnung: Die mit Papier beschichteten können nicht angelötet werden, da sie mit Klebstoff versehen sind.) Ich habe einige kunststoffbeschichtete gefunden, die gut funktionierten. (Einer hatte sogar Kupfer drin!) Zum Extrahieren habe ich einfach an beiden Enden gegriffen und gezogen, wie Sie auf dem Bild sehen können. Jetzt müssen wir Längen hinzufügen, die sich von jeder Farbe bis zum Steckbrett erstrecken. Beginnen Sie mit der oberen Ebene und wählen Sie eine LED. Rechts rot einlöten, dann grün. (In dieser Reihenfolge!) Das geht leicht. Achten Sie darauf, dass der Lötkolben nicht zu heiß ist, da er sonst eine Verbindung lösen könnte. Dann auf der linken Seite das Blau einlöten. Dies ist in einem so begrenzten Bereich schwierig. Wiederholen Sie dies für die untere Ebene, wählen Sie jedoch eine andere LED. Testen Sie die Kontinuität über das gesamte Ding und beheben Sie alles, was nicht kontinuierlich ist. Der schwierige Teil ist fertig! (Wenn Sie die LEDs lackieren möchten, ist es jetzt an der Zeit;-))

Schritt 8: Puh! Programmierung

Hier ist ein lascherer Schritt: Programmierung. Ich habe meinen auf einem Steckbrett verwendet, weil ich keinen zusätzlichen DIP-Sockel habe, um den Mikrocontroller ständig zu ersetzen. Ich habe Amtels Atiny 2313 verwendet. Sie könnten alles mit mindestens 10 I / verwenden. O-Pins. Verbinden Sie die Pins gemäß dem Bild. ('v' bedeutet untere Stufe, '^{' bedeutet Oberstufe. 'D5' und so sind die Namen der I/O's)}Das zu programmieren ist eigentlich ganz einfach! Ich habe ein Framework geschrieben, damit es für jeden leicht zu machen ist! Hier ist die Datei

#include #define F_CPU 100000UL // Setzt die Standardgeschwindigkeit für delay.h#include //Erster Buchstabe ist Oben oder Unten//Zweiter Buchstabe ist Farbe (R/G/B)//Dritter Buchstabe ist Ein/Aus// TRN = Top Red On #define TRN PORTD = _BV(PD0);#define TRF PORTD &= ~_BV(PD0);#define TGN PORTD = _BV(PD2);#define TGF PORTD &= ~_BV(PD2);# definiere TBN PORTD = _BV(PD4);#define TBF PORTD &= ~_BV(PD4);#definiere BRN PORTD = _BV(PD1);#definiere BRF PORTD &= ~_BV(PD1);#define BGN PORTD = _BV(PD3);#define BGF PORTD &= ~_BV(PD3);#define BBN PORTD = _BV(PD5);#define BBF PORTD &= ~_BV(PD5);//Erster Buchstabe ist Spaltenbuchstabe (A/B/C /D)//Zweiter Buchstabe ist Ein/Aus//AN bedeutet Spalte A Ein#define AN PORTB &= ~_BV(PB7);#define BN PORTB &= ~_BV(PB6);#define CN PORTB &= ~_BV (PB5);#define DN PORTB &= ~_BV(PB4);#define AF PORTB = _BV(PB7);#define BF PORTB = _BV(PB6);#define CF PORTB = _BV(PB5);#define DF PORTB = _BV (PB4); // Verwenden Sie "WO", um eine kurze Zeit zu warten, um die Farbe zu modulieren // Passen Sie an, dass die LED-Farbe nicht "vibriert" #define WO _delay_ms (15); // Mit "WL" 1 Sekunde warten#define WL _delay_ms(1000);int main(){//I/O-Ports einrichten: DDRD NICHT BEARBEITEN = _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); //Standardzustand für die Spalten sind auf AF;BF;CF;DF; //END DEFINES while(1){ //Alles hier drin wird ewig durchlaufen //Füge deinen Code hier ein } return(0);}Ich habe es für Sie kommentiert, und das Lesen sollte es erklären. Grundsätzlich können Sie den ersten "Satz" von Defines verwenden, um die Farbe und Höhe auszuwählen. Dann verwenden Sie das zweite "Set", um die Spalte auszuwählen. Wenn Sie Folgendes in den Code einfügen, leuchten nach "//Insert your code here" die oberen 4 LEDs blau auf

BGN;AN;WO;AF;BN;WO;BF;CN;WO;CF;DN;WO;DF;BGF;Die erste Zeile wird zur unteren Ebene grün, während die anderen Zeilen durch die Spalten blättern. Dieser Code lässt jedoch eine LED weiß aufleuchten

AN;TBO;WO;TBF;TGO;WO;TGF;TRO;WO;TRF;AF;Durch das schnelle Durchlaufen der Farben vermischen sie sich. Wenn Sie noch nie Licht gemischt haben, funktioniert es im Grunde so: *R+G = Gelb*R+B = Magenta (Pink-Lila)*B+G = Cyan (A hellblau)Wenn Sie andere Farben wünschen, dann kann mit verschiedenen Einschaltdauer-Verhältnissen für jede Farbe experimentieren. Als Regel: nie mehr als 1 Farbe von 1 LED gleichzeitig leuchten, da sie sonst möglicherweise nicht leuchten. Wenn Sie alle 8 gleichzeitig beleuchten möchten, versuchen Sie, die Farbe einfach zu halten. Hoffentlich können Sie einige interessante Designs und Animationen auf Ihrem eigenen Mini-Hypnowürfel erstellen. Wie Sie sehen können, ist dieses Projekt trotzig kein Lernprojekt, und ich wünschte, ich hätte mehr Erfahrung, bevor ich es versuche.