В этой статье я расскажу, как относительно недорого можно сделать светодиодный куб 4х4х4. Куб состоит из 64 синих светодиодов: 4 слоя по 16 столбцов. Все они подключены к Arduino Uno.
Arduino – популярный микроконтроллер. Почитать про него можно тут.
В итоге получится:
Шаг 1. Что нам понадобится.
Необходимые части/Материалы:
- 64 светодиода рассеивающего свечения
- Провода и пины для соединения
- Коробочка
- Источник питания или USB-кабель как в моем случае
- Arduino Uno
- Шило, ножницы, канцелярский нож, кусачки, плоскогубцы, паяльник и т.д.
Светодиоды можно взять например, такие, или любые другие, но обязательно в описании должно быть Diffused. Именно они дают рассеянное во все стороны свечение.
Arduino Uno по этой ссылке можно заказать сразу с USB-проводом.
Резисторы по этой ссылке.
Шаг 2: Делаем заготовку
Для начала нам необходима заготовка, например, из картонной коробки, в которой будут размещаться наши светодиоды для удобной пайки. Я взял коробку из-под детской каши.
Нужно измерить ножки светодиодов, расчертить на коробке контур нашей заготовки и наделать дырок так, как показано на рисунке. Дырки делаем шилом, расширяем простым карандашом, но не сильно, чтобы светодиоды не проваливались в дырки.
Шаг 3: Делаем куб.
Отсчитываем 64 светодиода, тестируем их (удобнее использовать круглую батарейку как в материнской плате компьютера CR2032). Сделайте это обязательно! Иначе придется очень помучиться, распаивая частично наш куб.
Далее 16 светодиодов помещаем в дырки, предварительно загнув ножки согласно направлению стрелок. Горизонтальными гранями у нас будут ножки анода, вертикальными – катода.
У нас останется две грани по центру сверху и снизу. Их можно сделать из тонкой негибкой проволоки или откусить длинные ножки у ненужных светодиодов.
Спаиваем светодиоды между собой очень аккуратно, стараясь не повредить их. Когда закончим первый слой, лучше снова проверить работу каждого светодиода.
Повторяем процедуру еще три раза. А затем спаиваем слои между собой.
Делаем проводки для соединения куба и микроконтроллера. Их можно сделать из витой пары или, как я, из старого IDE-шлейфа от жесткого диска.
Припаиваем провода к кубу: 16 проводов к столбцам, 4 – к слоям. Последние я обмотал вокруг столбцов, чтобы они не сильно выделялись.
Шаг 4: Установка куба.
Для установка нам потребуется еще одна коробочка, по размеру она должна быть чуть шире нашего куба.
Намечаем и делаем 16 дырок в коробочке под наш куб.
Шаг 5: Подружим куб и ардуино.
Продеваем провода через отверстия.
К 16 столбцам куба припаиваем провода, а к ним пины, устанавливаем их в цифровые входы ардуино. К 4 проводам, идущим от слоев куба, припаиваем резисторы, затем пины и вставляем их в аналоговые входы ардуино.
Для удобства можно условно разделить куб по трем осям: X, Y, Z:
Столбцы
[(x,y)-Pin]
- (1,1)-13
- (1,2)-12
- (1,3)-11
- (1,4)-10
- (2,1)-9
- (2,2)-8
- (2,3)-7
- (2,4)-6
- (3,1)-5
- (3-2)-4
- (3-3)-3
- (3,4)-2
- (4,1)-1
- (4,2)-0
- (4,3)-A5
- (4,4)-A4
[Слои]
- a-A0
- b-A1
- c-A2
- d-A3
Шаг 6: Питание куба
В данном примере я использовал USB-шнур. Но также можно использовать и обычный блок питания 5V, например, от мобильного телефона.
Проделываем отверстие в коробке, просовываем USB-кабель и вставляем в ардуино.
Если есть возможность, можно сделать грани для куба из прозрачного пластика или орг-стекла.
Шаг 7: Код!
Код я нашел в интернете. Примеров очень много, но их нужно будет изменить под свой проект (номера контактов в arduino), я взял этот, его изменять не нужно.
Можно написать и свой код за пару вечеров, увлекательное занятие! =)
Успехов!
Rakhimov 