Khối lập phương ánh sáng RGB mini !: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Về cơ bản, đây là một bản nhái của Hypnocube, thay vì 64 đèn LED, do đó chi phí ít nhất là 150 đô la để sản xuất, tôi đã làm một phiên bản nhỏ hơn của 8 đèn LED với giá dưới 30 đô la. Kết quả là một khối lập phương 2x2x2 trong đó mỗi ánh sáng có thể điều khiển độc lập. Tôi không hoàn toàn chắc chắn bạn có thể nhận được bao nhiêu màu từ mỗi ánh sáng, nhưng tôi có thể tạo ra 64 màu sắc độc đáo mà không có bất kỳ "rung động" nào trong màu sắc.

Bước 1: Vật liệu

Vâng, bạn thực sự phải xây dựng bằng nhiều thứ. Vì nó rất mới đối với bạn, nên tôi đã phác thảo mọi thứ bạn có thể cần. * Phần cứng * Sắt hàn (Cần có đầu nhọn) * Hàn * Dao cắt dây / Dụng cụ cắt dây * Legos (Loại kỹ thuật có các lỗ dọc theo bên) * AVR Bộ lập trình (Xem bên dưới) * Máy kiểm tra liên tục * Bộ phận * 8 đèn LED RGB * 1 Atiny2313 * Điện trở * Dây * Dây cứng (Dây xoắn bằng nhựa) * Cách cung cấp 5v (Vách tường, pin, bộ điều chỉnh, v.v.) * Tùy chọn * Protoboard / PCB * Breadboard * White Translucent Paint * Programmer * Parallel Port (Male, 20 Pin) * 20-Pin DIP Socket * Protoboard hoặc 20 Pin DIP Breakout Board Có, bạn cần Legos. Chúng là đồ gá hoàn hảo cho dự án này. Nếu bạn không thể mua chúng, bạn sẽ phải tạo một cái gá từ một cái 2x4. Tôi đã tạo một bộ lập trình AVR rất giống với cái được đề cập trong Hướng dẫn lập trình Ghetto, ngoại trừ tôi đã bỏ đi các chân tiêu đề và hàn dây trực tiếp vào chân của nó. dấu vết. Hãy ghé thăm người hướng dẫn của anh ấy để tìm hiểu và làm cho nó hoạt động với máy tính của bạn. tại SparkFun Electronics, và tôi rất hài lòng.

Bước 2: Lập kế hoạch

Vì tôi đã làm điều này cho bạn, bạn không thực sự phải làm bước này! Đây chỉ là một số suy nghĩ sơ bộ đã đi vào nó.

Vì đèn LED RGB của tôi không bị mờ và màu sắc "riêng biệt", tôi quyết định sơn chúng bằng sơn acrylic thường được sử dụng cho lớp hoàn thiện mờ. Tôi làm mỏng nó bằng một loại sơn khác trong suốt khi khô và có độ bóng nhỏ. Kết quả khá mỹ mãn, như bạn có thể thấy trong vài hình ảnh đầu tiên. Trước khi bắt tay vào xây dựng cái này, tôi đã tạo một nguyên mẫu của nó bằng cách sử dụng đèn LED thông thường mà tôi đã đặt xung quanh. Như bạn có thể thấy trong "nhóm" ảnh thứ hai. Đầu tiên là 4 đèn LED trong Lego Jig của tôi. Về cơ bản, bạn cần nó có chiều dài sáu đinh tán, và cao 3 viên gạch và 2 tấm, và nó cực kỳ gần với hình vuông. (0,07 đinh tán của nó, đối với bạn là số kỳ lạ) Tôi uốn cong các cực dương (những cái ngắn hơn) và sau đó hàn chúng vào cực dương uốn cong tiếp theo. Bạn không thể chạm vào cực âm! Nếu bạn thử hàn cái này và nghĩ rằng nó khó, nó chỉ mới bắt đầu! Sau khi hoàn tất, hãy lặp lại với bộ đèn LED tiếp theo, sau đó, uốn cong các đầu của chân cực âm vào trong một chút, như trong hình # 6. Hàn chúng vào bộ cực âm dưới cùng, không chạm vào "vòng" cực dương. Cuối cùng, lấy 2 đoạn dây cứng và các kết nối hàn từ mỗi vòng anốt đến đáy, tổng cộng có 6 kết nối từ phía dưới. Các đèn LED hiện đã được ghép lại. Chọn tầng và cột để làm sáng đèn LED. Nó đã hoạt động và tôi đã sẵn sàng chuyển sang thực tế. Hãy sử dụng máy ảnh Marco-mode-less-less của tôi. Tôi sẽ cố gắng giải thích chi tiết không nhìn thấy bằng Photonotes. (Chúng phải là hình ảnh 3,1 megapixel, vì vậy nếu bạn quyết định chọn nó, có thể bạn có thể phóng to nó)

Bước 3: Điều tốt

Để phù hợp với hướng dẫn của Hypnocube, tôi đã thực hiện 3 phần có cùng tên: The Good, the Bad và tất nhiên là The Ugly. Bạn có thể nghĩ rằng đây là những biệt danh nhỏ vui nhộn, nhưng nghiêm túc đấy. Mặc dù bạn sẽ mất một phút để đọc The Ugly, nhưng tôi đã mất 2 giờ để đọc lần đầu tiên. Bạn có thể bắt đầu bằng cách xem bạn sẽ bẻ cong đèn LED như thế nào. Của tôi đã đi RCBG, của bạn có thể khác, vì vậy hãy kiểm tra! Tiếp theo, đặt tất cả 4 đèn LED vào đồ gá của bạn. sao cho các đạo trình hướng theo đường chéo vào trong, màu đỏ ở cực âm gần nhất. Khi bạn bẻ cong màu đỏ, chúng chỉ nên chạm vào, nếu không sẽ đi một chút so với màu đỏ cuối cùng. Sau đó gấp các màu xanh lam theo hướng ngược lại, sau đó gấp các màu xanh lá cây theo cùng một cách với màu đỏ. Các màu xanh gần như đạt tới, có thể là 1mm, nhưng các màu xanh lá cây sẽ quá ngắn hơn 1 cm. Tại thời điểm này, tôi uốn cong cực âm ra xa các màu đỏ một chút, để tạo cho tôi một khoảng hàn, sau đó hàn tất cả các màu đỏ lại với nhau. Sau khi hoàn thành vòng màu đỏ đó, bạn nên kiểm tra tính liên tục trên vòng. Nếu bạn đến gần cực âm, hãy kiểm tra tính liên tục để đảm bảo bạn không hàn vào cực âm. Nếu bạn đã làm… thì hãy cố gắng lấy nó ra. Đó là bước đơn giản nhất! ĐƯỢC!

Bước 4: Điều tồi tệ

Vì vậy, bây giờ bạn đã hàn màu đỏ, đã đến lúc chuyển sang màu xanh lá cây và xanh lam. Hãy cẩn thận đặt vị trí chì xanh lam càng gần bạn càng tốt. Nó có thể sẽ có một khoảng cách 1mm. May mắn thay, chất hàn đó rất tốt. càng ít chất hàn càng tốt. Ở đây, tôi đã sử dụng một quả cầu lớn hơn. Đừng sử dụng quá nhiều, nếu không bạn sẽ hàn vào dây khác. (Nếu có, hãy xem bước 5.) Lặp lại 4 lần, và bây giờ bạn đã có một chiếc vòng màu xanh lam! Yay! Đảm bảo kiểm tra tính liên tục;-) Điều tồi tệ không thực sự tồi tệ, phải không?

Bước 5: The Bad - Phần 2

Cuối cùng, bạn sẽ phải làm màu xanh lá cây.

Đối với điều này, bạn sẽ cần một đèn LED bị cháy hoặc một điện trở cũ mà bạn không thích. (Chúng tôi cần dây) Tôi chỉ cần khoảng 8mm cho mỗi dây dẫn, 1 đèn LED màu vàng dự phòng đã làm được thủ thuật. Hàn phần của nhà tài trợ vào đầu chì màu xanh lá cây, sau đó cắt nó ra, sử dụng 1/2 phần đầu của nhà tài trợ. Màu xanh lá cây phải đủ dài để đạt được điểm tiếp theo, điều mà chúng ta có thể sử dụng để có lợi cho mình. Lặp lại cho bốn động tác còn lại. Chúng ta chỉ có thể uốn cong nó thẳng, nhưng sẽ dễ dàng hơn nhiều nếu chúng ta uốn cong nó xung quanh. Sử dụng một số dạng kìm, kẹp dây ngay gần đế và xoay nó vào trong 20 độ (Tạo một góc 160 độ). Sau đó lặp lại gần cuối. Điều này sẽ chỉ tiếp cận với dây tiếp theo nếu bạn làm đúng. Quay lại và chỉnh sửa nó nếu không. Sau đó lặp lại 4 lần nữa. (Nếu dây dẫn của nhà tài trợ bị đứt do mối nối hàn nguội hoặc thứ gì đó, bạn sẽ phải hàn lại.)

Bước 6: Xấu xí

Haha! Bây giờ, "The Ugly"! Bây giờ là thời gian hàn của nó! Hàn màu xanh lá cây vào màu xanh lá cây tiếp theo. Lý do tại sao điều này xứng đáng với bước riêng của nó rất đơn giản - Nó cực kỳ khó. Dưới đây là một số lời khuyên: * Không chạm vào chì màu xanh lam. Tốt hơn hết bạn nên hàn từ "vành ngoài" thẳng xuống. * Không để bàn ủi quá nóng hoặc để bàn ủi quá lâu. Nếu không, nó có thể làm bong ra chì. * Không sử dụng nhiều chất hàn. 5mm là nhiều. * Nếu chì "lơ lửng" trên điểm hàn và bạn không thể đẩy nó xuống, hãy đặt một tay cầm dụng cụ lên nó hoặc vật gì đó để giữ nó xuống, thay vì sử dụng mỏ hàn của bạn. Nếu bạn thực sự kết thúc mối hàn với màu xanh lam, đây là cách tôi loại bỏ nó. (Tôi không sở hữu bấc hàn và các công cụ khử màu khác của tôi đã không giúp được gì) * Cố gắng làm mỏng nó dọc theo các dây dẫn. Làm cho kết nối giữa chúng càng mỏng càng tốt * Sau đó, bạn có thể vào đó bằng máy cắt dây và cắt cầu. HOẶC * Thử di chuyển vật hàn lên một số dây dự phòng, ví dụ như một đèn LED chết khác. Sau khi bạn hoàn thành vòng màu xanh lá cây, hãy kiểm tra tính liên tục. Tuy nhiên, đừng ăn mừng! Hãy quay lại và thực hiện lại các bước 3-6, bỏ qua phần này. Bạn cần 2 bộ 4 đèn LED, một đèn cho mỗi tầng;-)

Bước 7: Người xấu xí - Phần 2

Bây giờ đã đến lúc hàn hai lớp lại với nhau! Bức ảnh thực sự cho thấy tất cả. Ở lớp trên cùng, uốn cong 7-9mm của các khuyên chung ra ngoài, sau đó nghiêng toàn bộ dây dẫn vào trong. Tôi đặt những thứ này vào đồ gá trong khi tôi giữ phần trên đúng vị trí và hàn vào nó. Mẹo, đối với những bạn không có 3 tay, là hàn 2 điểm, sau đó nó sẽ có thể tự đứng vững và bạn có thể lấy 2 tay còn lại. Kiểm tra tính liên tục và tiếp tục. Đối với phần tiếp theo, bạn sẽ cần một số dây cứng. Nếu bạn không có bất kỳ theo dõi này:

Những thứ buộc xoắn đó có một lõi dây mà chúng ta có thể sử dụng. (Cảnh báo: Những thứ được buộc bằng giấy sẽ không thể hàn vào được, vì có keo dính trên chúng.) Tôi tìm thấy một số loại coted bằng nhựa hoạt động tốt. (Một chiếc thậm chí còn có đồng!) Để giải nén, tôi chỉ cần nắm vào cả hai đầu và kéo, như bạn có thể thấy trong hình. Bây giờ chúng ta cần thêm độ dài của nó kéo dài từ mỗi màu xuống đến breadboard. Bắt đầu với tầng trên và chọn đèn LED. Ở bên phải, hàn màu đỏ, sau đó là màu xanh lá cây. (Theo thứ tự đó!) Những người đó đi dễ dàng. Đảm bảo mỏ hàn không quá nóng nếu không có thể làm mất kim loại mối nối. Sau đó, ở phía bên trái, hàn màu xanh lam. Đây là một điều khó khăn trong một khu vực hạn chế như vậy. Hãy lặp lại cho tầng thấp hơn, nhưng chọn một đèn LED khác. Bạn đã hoàn thành phần khó! (Nếu bạn định sơn đèn LED, bây giờ là lúc để làm như vậy;-))

Bước 8: Phù! Lập trình

Đây là một bước lỏng lẻo hơn: lập trình Tôi đã sử dụng của tôi trên một breadboard, vì tôi không có ổ cắm DIP bổ sung để liên tục thay thế bộ vi điều khiển. Tôi đã sử dụng Atiny 2313 của Amtel. Bạn có thể sử dụng bất cứ thứ gì với ít nhất 10 I / Chân O. Kết nối các chân theo hình. ('v' có nghĩa là cấp thấp hơn, '^{'có nghĩa là tầng trên. 'D5' và đó là tên của I / O)}Lập trình điều này thực sự rất dễ dàng! Tôi đã viết ra một khuôn khổ để mọi người dễ dàng thực hiện! Đây là tệp

#include #define F_CPU 100000UL // Thiết lập tốc độ mặc định cho delay.h # include // Chữ cái đầu tiên là Trên hoặc dưới cùng // Chữ thứ hai là màu (R / G / B) // Chữ thứ ba là Bật / Tắt // TRN = Trên cùng Màu đỏ Trên # xác định TRN PORTD = _BV (PD0); # xác định TRF PORTD & = ~ _BV (PD0); # xác định TGN PORTD = _BV (PD2); # xác định TGF PORTD & = ~ _BV (PD2); # định nghĩa TBN PORTD = _BV (PD4); # xác định TBF PORTD & = ~ _BV (PD4); # xác định BRN PORTD = _BV (PD1); # xác định BRF PORTD & = ~ _BV (PD1); # xác định BGN PORTD = _BV (PD3); # xác định BGF PORTD & = ~ _BV (PD3); # xác định BBN PORTD = _BV (PD5); # xác định BBF PORTD & = ~ _BV (PD5); // Chữ cái đầu tiên là ký tự cột (A / B / C / D) // Chữ cái thứ hai là Bật / Tắt // AN nghĩa là Cột A Bật # định nghĩa AN PORTB & = ~ _BV (PB7); # định nghĩa BN PORTB & = ~ _BV (PB6); # định nghĩa CN PORTB & = ~ _BV (PB5); # xác định DN PORTB & = ~ _BV (PB4); # xác định AF PORTB = _BV (PB7); # xác định BF PORTB = _BV (PB6); # xác định CF PORTB = _BV (PB5); # xác định DF PORTB = _BV (PB4); // Sử dụng "WO" để đợi một khoảng thời gian nhỏ để điều chỉnh màu // Điều chỉnh để giữ cho màu LED không bị "rung" #define WO _delay_ms (15); // Sử dụng "WL" để đợi trong 1 giây # xác định WL _delay_ms (1000); int main () {// Thiết lập các cổng I / O: KHÔNG CHỈNH SỬA 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); // Trạng thái mặc định cho các cột là AF; BF; CF; DF; // KẾT THÚC ĐỊNH NGHĨA while (1) {// Mọi thứ ở đây sẽ lặp lại mãi mãi // Chèn mã của bạn vào đây} return (0);}Tôi đã nhận xét nó cho bạn, và đọc họ sẽ giải thích nó. Về cơ bản, bạn có thể sử dụng "tập hợp" định nghĩa đầu tiên để chọn màu và chiều cao. Sau đó, bạn sử dụng "bộ" thứ hai để chọn cột. Nếu bạn đặt nội dung sau vào mã, sau "// Chèn mã của bạn vào đây", nó sẽ sáng 4 đèn LED trên cùng màu xanh lam

BGN; AN; WO; AF; BN; WO; BF; CN; WO; CF; DN; WO; DF; BGF;Dòng đầu tiên bật Màu xanh lá cây xuống tầng dưới cùng, trong khi các dòng khác xoay vòng qua các cột. Tuy nhiên, mã này sẽ làm cho đèn LED sáng lên màu trắng

AN; TBO; WO; TBF; TGO; WO; TGF; TRO; WO; TRF; AF;Bằng cách di chuyển qua các màu sắc quá nhanh, chúng hòa trộn với nhau. Nếu bạn chưa từng pha trộn ánh sáng trước đây, thì về cơ bản nó hoạt động như thế này: * R + G = Vàng * R + B = Đỏ tươi (Hồng tím) * B + G = Lục lam (Xanh lam nhạt) Nếu bạn muốn các màu khác, bạn Có thể thử nghiệm với nhiều tỷ lệ thời gian khác nhau cho mỗi màu. Theo quy tắc: không bao giờ bật nhiều hơn 1 màu của 1 đèn LED cùng một lúc, nếu không chúng có thể không sáng. Nếu bạn muốn làm sáng tất cả 8 màu cùng một lúc, hãy cố gắng giữ cho màu sắc đơn giản. Dự án này chắc chắn không phải là một dự án học để hàn, như bạn có thể thấy, và tôi ước mình có thêm kinh nghiệm trước khi thử làm điều này.