4x4x4 LED CUBE

7 Schritt:Schritt 1: Erforderliche Grundkenntnisse und Teile benötigt Schritt 2: LEDs und die Kunst der Multiplex !! Schritt 3: Löten (oder Butte: P) Schritt 4: Erstellen Sie den Cube Schritt 5: Fast fertig !!, den Anschluss des Arduino Schritt 6: Die coduino !! Schritt 7: Einfache Anpassung.

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

Es gibt keinen Mangel der instructables über LED CUBE aber wenn es um begginer, die ein Projekt machen will, kommt es wirklich ärgerlich, weil die anderen instructables sind mehr oder weniger fortschrittlichen, die eine begginer (wie mich: P) demoralisiert.
Diese instructable ist ganz anders als die anderen: -
1.Working direkt mit Arduino (ohne Widerstände, Decoder, IC oder Schieberegister usw.)
2.Cheap und leicht (Voraussichtliche Kosten Rs-255 (5-6 $) + Arduino)
3.Easily anpassbare Code mit Online-Editor für alle Würfel (hier bin ich focuusing auf 4x4x4-Würfel, aber der Code kann leicht für 'n' bearbeitet werden, Anzahl der Schichten)
Bevor ich voran gehen hier eine kleine Video-i gemacht



Meine Antworten auf Make-to-learn-Jugendwettbewerb

Was haben Sie zu machen?
Ich habe erstellt ein DIY 4X4X4 LED-Matrix Cube arbeiten direkt mit Arduino.The beste Teil ist, es ist billig. leicht zu machen und kann leicht mit den Bibliotheken angepasst werden und bietet einen unglaublichen Animationseffekt.

Wie haben Sie zu machen?
Ich war gerade Stolpern auf einige cool zu machen. Zeug, sah ich ein Video auf YouTube und studiert, was sonst getan werden kann, ist nicht nur einfach und anpassbar zu machen, studierte ich eine Menge über die Mikrocontroller ihre Arbeits, Codierung hinter sich und das Beste, was ich in diesem Projekte liebte, war Löten, zuvor hatte ich keine Ahnung, dafür.

Wo hast du es schaffen?
Ich habe es bei mir zu Hause, ich habe die Sachen nämlich LEDs, Arduino, Löten Sachen etc vom Markt und tat Rest der Arbeit zu Hause!

Was hast du gelernt?
Ich habe gelernt, dass, wie cool Elektronik kann und es ist deployation im täglichen Leben, Außer, dass ich die Exposition gegenüber Arduino, LEDs, Löten, die Arbeit mit Schaltungen, PCB und Hacking-elektronische Produkte, um in Tag-zu-Alltag zu verwenden.
Schritt 1: Erforderliche Grundkenntnisse und Teile benötigt

4x4x4 LED CUBE
Ich werde es halten Sie es so einfach wie möglich, obwohl es bestimmte Voraussetzungen, gehen Sie vor, um zu machen.
1.One muss gut mit Arduino ausgestattet werden und sollte mit ihr vertraut funktioniert
2.GRUNDLEGENDE Kenntnis von Schaltungen und Elektronik (zB wie man Multimeter etc. verwenden)
3.Last but not least, sollte man ein wenig darüber wissen, Löten
PS: Bevor Sie dieses Projekt hatte ich keine Ahnung von Löt- und schraubte ich mich oft, Brennen meinem Tisch, meine Hand und falsche soldering.So stellen Sie bitte sicher, dass Sie eine gute Vorstellung davon, Löten und bitte "SICHER"
Nach all dieser kostenlose Beratung: P, lassen Sie uns den benötigten Teile zu kommen: -
1. Arduino (offensichtlich der Master Geist unserer Würfel)
2.64 LEDs (jede Farbe funktionieren würde, um es viel hübscher Nutzung RGB-LEDs zu machen)
3.1-2 Lochplatine (oder PCBs)
4.Soldering Kit (jemand funktionieren würde, bekam ich eine billige)
5. Wires (versch. Farben wäre es viel einfacher zu machen)
6.Some craft Drähte

Schritt 2: LEDs und die Kunst der Multiplex !!

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

Ich beschloss, dieses instructable tun, nachdem ich schon gemacht mir, damit ich nicht habe meinen eigenen Bildern
Die Schritte sind jedoch genau die gleiche
Um die LEDs zu verwenden, zuerst biegen Sie die Kathode (ve, in der Regel die kürzere) senkrecht zur Anode (+ ve)
Tun Sie dies mit allen 64 LEDs

Making the grid: -
Zur Herstellung der Würfel, wird man sich Grid ersten zu machen, um die Aufgabe ohne große Anstrengungen zu tun.
Finden Sie ein Holzbrett oder sogar einen Karton und stellen Sie die Löcher wie im Bild entsprechend der Größe der LEDs angezeigt.

VERSTEHEN MULTIPLEXING: -
Betrachten wir einen Fall, wenn jemand fragt, zu 64 LEDs einzeln zu steuern, pfui! ekelhaft !! ... für jede LED, wird ein Draht benötigt werden und somit die Komplexität der Schaltung erhöht.
Jedoch mit dieser Technik der Multiplex wird der Würfel in 4 Schichten aufgeteilt
1.LEDs in vertikalen Spalte Anteil gemeinsame Anode (+ ve)
2.LEDs auf einer horizontalen Ebene sind gemeinsame Kathode (-ve)
Nun, wenn ich zu leuchten die LED in der linken oberen Ecke auf der Rückseite Ich liefere nur GND wollen (-), um die obere Schicht und VCC (+), um die Spalte in der linken corner.Step 3: Löten (oder Butte: P)

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

Löten ist ein Stück Kuchen, es ist so einfach wie die Anwendung Butter auf Schwarzbrot, wenn es sorgfältig getan wird.
Sie brauchen eine helfende Hand (sofern Sie nicht eine dritte Hand, oops schlechter Witz: D) zu löten die individuall LEDs dh Kathode zur Kathode in einem Raster, entweder engagieren jemand mit Ihnen in diesem Prozess oder einfach nur benutzen Krokodilklemmen , aber die Clips heißer nach einer Weile und kann Ihnen schaden (wenn auch nicht viel), so ist es besser, Kunststoff-Clips verwenden.
PPS-er erste Bild ist nicht von mir, wie mein Löten ist nicht perfekt, aber eigentlich nach dem Löten die Schicht sollte es so aussehen.
Nachdem die erste Schicht geben ihm eine starre Struktur fügen Sie einige Handwerk Draht es besser, zu löten.
Nach dem Herstellen der ersten Schicht, weiterhin mit anderen Schichten, geben ihnen eine starre Struktur und zu stoppen, wenn Sie vier Schichten abgeschlossen haben. !!

Schritt 4: Erstellen Sie den Cube

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

Wir sind fast fertig, aber jetzt kommt ein wenig komplexer Prozess des Lötens die Schichten miteinander.
Beginnen Sie mit den Ecken und löten der Ebene together.After Löten die vier Ecken gehen, um mittlere und löten Sie die verbleibenden Punkte, aber stellen Sie sicher, dass Sie Anoden löten Anode.
Nach dem Löten zwei Schichten sicherzustellen, dass sie gut workng, setzen Sie Ihre Multimeter-Sonde und sehen, ob sie arbeiten oder nicht !!
Bilder machen es klarer.
Nachdem der Würfel setzen Sie den Würfel in Lochplatine, die nicht easyso ist darauf zu achten, bevor Sie sie in das Brett, können Sie wieder brauchen hier eine Portion oder mehr helfende Hände.

Schritt 5: Fast fertig !!, den Anschluss des Arduino

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

Hier kommt es wir sind fast fertig, wir müssen nur die die Drähte von Cube zu Arduino setzen.
Es gibt 14 digitalen Stifte (0-13) auf Arduino Board, gehen Sie vor und schließen Sie die Spalten drüben.
Abgesehen davon haben wir 6 analoge Stifte dh A0-A5, schließen Sie andere Spalten und Schichten gibt.
Auf den ersten der Verkabelung kann einige überfüllten Bereich aussehen, aber es funktioniert gut, so weit wie Kreis concerned.Step 6: Die coduino !!

Für eine begginner es ist nicht einfach, den Code von Grund auf neu zu schreiben, aber eine Sache, die jeder tun kann, ist auf jeden Fall individuell mit dem Code,
Hier ist ein Code von make magzine, die leicht angepasst werden können
#include <avr / pgmspace.h> // ermöglicht die Verwendung von PROGMEM, Muster in Flash speichern

#define CUBESIZE 4
#define PLANESIZE CUBESIZE * CUBESIZE
#define PLANETIME 3333 // Zeit jeden Ebene ist in uns angezeigt -> 100 Hz
#define ZEITKONST 20 // Displaytime multipliziert, um ms bekommen - warum nicht = 100?

// LED-Muster-Tabelle in PROGMEM - letzte Spalte ist Anzeigezeit in 100ms-Einheiten
// TODO könnte dies viel kompakter, aber nicht mit binären Muster Darstellung sein
prog_uchar PROGMEM PatternTable [] = {
// Blinken ein und aus

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B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0010, B0100, B0000, B0001, B0010, B0100, B1000,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0010, B0100, B0000,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B1000,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B1000, B0000, B0010, B0000, B1000,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B1000, B0000, B0010, B0000, B1000, B0000, B0010, B1000, B0000,10,
B0000, B0000, B0000, B1000, B0000, B0010, B0000, B1000, B0000, B0010, B1000, B0000, B0000, B0000, B1000, B0000,10,
B0000, B0010, B0000, B1000, B0000, B0010, B1000, B0000, B0000, B0000, B1000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B0000, B0010, B1000, B0000, B0000, B0000, B1000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B0000, B0000, B1000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B0000, B0100, B0010, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B0000, B0110, B0110, B0000, B0000, B0100, B0010, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B1001, B0110, B0110, B1001, B0000, B0110, B0110, B0000, B0000, B0100, B0010, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B1101, B0111, B1110, B1011, B1001, B0110, B0110, B1001, B0000, B0110, B0110, B0000, B0000, B0100, B0010, B0000,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B1101, B0111, B1110, B1011, B1001, B0110, B0110, B1001, B0000, B0110, B0110, B0000,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1101, B0111, B1110, B1011, B1001, B0110, B0110, B1001,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1101, B0111, B1110, B1011,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B1111, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B1111, B1111, B1111, B1111, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000,10,

// Das ist ein Dummy-Element für Tabellenende (Laufzeit = 0) aka !!! BERÜHREN SIE NICHT !!!
B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, 0
};

/ *
** Definition von Pins in der Anordnung erleichtert es, neu anordnen, wie Cube wird verdrahtet
** Stellen Zahlen hier bis LEDs blinken, um - L zu R, T nach B
** Beachten Sie, dass Analogeingänge 0-5 sind auch digitale Ausgänge 14-19!
** Pin DigitalOut0 (serielle RX) und AnalogIn5 sind offen für zukünftige Anwendungen verlassen
* /

int LEDPin [] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15};
int PlanePin [] = {16, 17, 18, 19};

// Initialisierung
Leere setup ()
{
int Stift; // Schleifenzähler
// Up LED-Pins als Ausgang gesetzt (aktiv HIGH)
für (Pin = 0; pin <PLANESIZE; pin ++) {
pinMode (LEDPin [Stift], output);
}
// Up Ebene Pins als Ausgänge (aktiv LOW) gesetzt
für (Pin = 0; pin <CUBESIZE; pin ++) {
pinMode (PlanePin [Stift], output);
}
}

// Anzeigemuster in der Tabelle, bis Displaytime Null ist (dann wiederholen)
Leere Schleife ()
{
// Variablen zu deklarieren
Byte PatternBuf [PLANESIZE]; // Spart Strommuster aus PatternTable
int PatternIdx;
Byte-Displaytime; // Zeit * 100ms bis Muster anzuzeigen
unsigned long EndTime;
int-Ebene; // Schleifenzähler für cube refresh
int patbufidx; // Indizes, die Byte aus Musterpuffer
int ledrow; // Zählt LEDs in Refresh-Schleife
int ledcol; // Zählt LEDs in Refresh-Schleife
int ledpin; // Zählt LEDs in Refresh-Schleife

// Initialize PatternIdx zu Beginn der Mustertabelle
PatternIdx = 0;
// Schleife über Einträge in der Mustertabelle - während Displaytime> 0
machen {
// Muster aus PROGMEM lesen und speichern im Array
memcpy_P (PatternBuf, PatternTable + PatternIdx, PLANESIZE);
PatternIdx + = PLANESIZE;
// Displaytime von PROGMEM und Schrittweite Index gelesen
Displaytime = pgm_read_byte_near (PatternTable + PatternIdx ++);
// Berechnen EndTime vom aktuellen Zeit (ms) und Displaytime
EndTime = millis () + ((unsigned long) Displaytime) * ZEITKONST;

// Schleife, während Displaytime> 0 und die aktuelle Uhrzeit <EndTime
while (millis () <EndTime) {
patbufidx = 0; // Index-Zähler zu Beginn der Puffer zurückgesetzt
// Schleife über Flugzeuge
für (Ebene = 0; Ebene <CUBESIZE; Ebene ++) {
// Auszuschalten vorherigen Ebene
if (Ebene == 0) {
digital (PlanePin [CUBESIZE-1], HIGH);
} Else {
digital (PlanePin [Flugzeug-1], HIGH);
}

// Laststrom Ebene Musterdaten in Häfen
ledpin = 0;
für (ledrow = 0; ledrow <CUBESIZE; ledrow ++) {
für (ledcol = 0; ledcol <CUBESIZE; ledcol ++) {
digital (LEDPin [ledpin ++], PatternBuf [patbufidx] & (1 << ledcol));
}
patbufidx ++;
}

// Einzuschalten aktuellen Ebene
digital (PlanePin [Ebene], LOW);
// Verzögerung PLANETIME uns
delayMicroseconds (PLANETIME);
} // Zum Flugzeug
} // Während <EndTime
} While (Displaytime> 0); // Muster lesen, bis Zeit = 0, das Ende signalisiert
}

In dem obigen Code alle 0 reprents ab und jede 1 für ON.Step 7: Einfache Anpassung.

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

4x4x4 LED CUBE

Um den Code zu einem fertigen Sie brauchen nur zu ändern, was auch immer in der Anordnung
Es gibt viele Online-Tools, die den erforderlichen Code zur Verfügung und machen es für alle Animationen einfach.
das eine ist: -
LED-Code-Generator