如何使用Arduino构建8x8x8 LED立方体

在这个项目中,我们将看到如何构建8x8x8 LED立方体。有许多基于8x8x8 LED立方体的项目,其中一些项目变得非常受欢迎,因为它成为许多业余爱好者必不可少的项目。

甚至我们计划建造一个8x8x8 LED Cube,已经有一段时间了,现在我们终于完成了建造,我们对最终结果感到非常满意。

本教程的主要目的是简要了解如何以逐步的方式从头开始构建8x8x8 LED立方体。

笔记:“ CHR”的工作启发了我们建立自己的8x8x8 LED立方体。

概述

8x8x8 LED立方体是具有3D效果和图案的视觉疗法。它在视觉持久性的概念上起作用,这是人眼的特征,它欺骗了我们的大脑,认为如果物体在一秒钟内出现大约60次,则可以永久存在。

由于8x8x8 LED立方体由8x8x8 = 512 LED组成,因此我们无法一次控制所有这512 LED。我们可以做的是一次控制64个LED,速度极快,诱使我们的大脑,就好像我们控制了所有512 LED一样。

示例输出视频

以下视频显示了8x8x8 LED立方体输出的样本或演示。

8x8x8 LED Cube所需的组件,工具和零件

  • Arduino Nano
  • LED(5mm) - 512
  • 100Ω电阻(1/4瓦) - 64
  • 1KΩ电阻(1/4瓦) - 16
  • 10kΩ电阻(1/4瓦) - 8
  • 2N2222 NPN晶体管 - 16
  • 74HC574 Octal D Flip-Flop - 8
  • 74HC138 3-8弹药 - 1
  • 20针IC插座 - 8
  • 16针IC插座 - 1
  • 0.1µF电容器(104) - 9
  • 1000µF电容器 - 1
  • 100µF电容器 - 1
  • 10µF电容器 - 1
  • LED的电源 - 1
  • LED上的100Ω电阻 - 1
  • 5V电源
  • 男性头
  • 女头
  • 螺丝端子
  • 带标头的连接器
  • 色带电缆
  • 僵局
  • 螺丝
  • 连接电线
  • 防晒霜
  • 刀具
  • 脱衣舞娘
  • 焊接铅(很多)
  • 烙铁

如何构建8x8x8 LED立方体?

现在让我们看一下如何从头到尾构建8x8x8 LED立方体。我尝试包括尽可能多的步骤,而不会感到无聊。让我们从LED开始。

测试LED

正如我之前已经提到的那样,我们需要512 LED。第一步是测试所有512 LED。您可以使用3V锂单元测试个体LED。此步骤非常重要,因为一旦您开始焊接LED,就很难删除它们。

8x8x8 LED立方体图像1

构建图层

下一步是创建图层。每层由由64个LED组成的8×8 LED矩阵组成。为了建造图层,请乘坐防晒霜,并以2.5厘米的距离制成孔。将LED放置并开始将所有阴极焊接在一起。

8x8x8 LED立方体图像2

为了提高层的强度,焊料很少连接LED之间的电线。除了充当支撑条外,这些电线还将简短该特定层的所有阴极。

现在,在此阶段更换故障LED时,再次测试LED会很容易。完成一切完成后,将完整的层放在一边,然后继续制作其他七层。

8x8x8 LED立方体图像3

堆叠垂直层

完成八层后,我们现在将继续垂直堆叠这些层。拿一个防晒霜并标记64个孔,以插入64个阳极端子的杆子。逐层开始焊接,并使用任何物体,例如尺子,甚至是宽度(大约2.5厘米的宽度)来分开层。

8x8x8 LED立方体图像4

堆叠所有八层后完成的结构将看起来像这样。

8x8x8 LED立方体图像5

64个阳极杆必须在底部的日落板上突出,以焊接线以进行连接。在用阳极杆将所有8层焊接后,将焊丝焊接到阳极杆上。这完成了8x8x8 LED立方体的实际立方体部分。

8x8x8 LED立方体图像6

接下来,我们将继续设计主电路委员会,用于容纳所有ICS,晶体管和Arduino Nano板。

设计PCB

我们为该项目设计了两个PCB:一个针对所有八个74HC574 IC,它们连接到LED立方体的阳极行,另一个板和Arduino Nano,晶体管和电源组件的另一个板。

8x8x8 LED立方体图像7

使用僵局修复木板,并在适当的位置使用色带电缆将LED立方体连接到PCB。

8x8x8 LED立方体图像8

PCB和电源的外壳

使用防晒霜,为PCB和电源制作外壳。该作品还充当LED立方体的基础。将PCB插入外壳中,并通过开关连接电源。

8x8x8 LED立方体图像9

最终版本

8x8x8 LED立方体的最终构建如下图所示。结构非常强大,所有电子设备在内的电源都隐藏在基础内部。

8x8x8 LED立方体图像12

电路原理图

下图显示了使用Arduino Nano的8x8x8 LED立方体的完整电路图。

8x8x8 LED立方体图像10

笔记:由于极端压缩,上面的图像可能不太清楚。如果您想要更清晰的电路图,则可以从中下载关联

代码

该代码是根据指令的“ CHR”工作制定的。您可以使用互联网中有许多代码。

最后一句话

正如我在文章开头所说的那样,建造一个8x8x8 LED立方体是每个电子爱好者的梦想,我们也不例外。因此,在将LED Cube项目推迟了很长时间之后,我们终于完成了它。

构建8x8x8 LED立方体花了近24个小时(测试LED,弯曲和切割LED,使8个LED层每个由64个LED组成,直接添加拉伸强度,垂直堆叠这些层,设计PCB,蚀刻PCB,蚀刻PCB,蚀刻PCB,蚀刻PCB,蚀刻PCB,蚀刻了这些层。PCB上的焊接组件,将LED Cube连接到PCB,倾倒代码并测试输出)。

如果您制作了一个类似的项目(即使是一个较小的项目,例如4x4x4 LED立方体),请恭喜您。它显示了您在建立项目时的奉献精神,努力和耐心。

23个回应

  1. 很好,但是太困难了。我得到了一个arduino uno,我想构建类似上述内容,但少量二极管,e。G。16个二极管。此外,我想一个人编程。有什么建议么?

  2. 感谢您分享您的工作。
    很高兴看到有关如何构建此立方体的另一个描述。
    红色版本是如此可爱。

    PS:链接到您的来源 /灵感总是很好。

    1. 该电路中有9个IC(8个是74HC574八倍d lip-flop IC,其中1个为74HC138 3-8-弹能器)。所有这些IC具有相应的VCC和GND引脚。您应该在单个IC的这些端子上连接0.1µF电容器。因此,总共需要九个0.1µF电容器。

  3. 先生,

    这是一个非常漂亮的设计。
    这次真是万分感谢。
    对不起,我的英语是74年,弗莱明在比利时讲话,从未学过英语。
    我肯定会在即将到来的冬天做到这一点。
    我可以获取代码吗?
    不幸的是,我本人无法制作这样的代码。我应该研究这样的事情来真正制作代码。我的电子邮件:p.vanovermeire@gmail.com

  4. 对不起,拉维,

    您的代码用我不知道的东西写:avrdude-c usbtiny。
    安装XXX就是这样。ino。我想这是
    另一个已列出,我发现例如:arduinocube。LEDCUBE_8X8X8。CUBE_PC-V PDE-0.1。TAR-HEX-LEDCUBE_8X8X8_EEPROM。EEP-LEDCUBE_8X8X8-V 0.1.2。焦油 - 测试。十六进制
    另一个含义鹰文件
    但是没有xxx.ino
    写它们,这对我来说有点太远了。可以使用Arduino Uno板上上传Atmega 32,但其他???

    1. 在上述说明的“步骤70”中,有一个名为“ arduinocube.pde”的文件可供下载。下载该文件并将扩展名更改为.ino。

  5. 亲爱的拉维先生,

    首先,祝贺该项目。您做了非常结盟的ED和清洁工作。这有一个专业的方面。

    我有一个问题:您可以出售PCB吗?还是向我卖给我我国生产的项目文件?请告诉我。我提前感谢你

    美好的愿望

    Paulo Arruda

  6. 拉维·吉(Ravi Ji)我非常感谢您分享这个美丽的项目,我将尽快完成。只想知道,您对DE做什么,OE PIN和第二,请用高分辨率分享您的两个PCB设计,以便我对这个项目获得更大的力量。

  7. 你好拉维,
    有一个最后的问题。
    0.1 µ F连接到哪里或到达什么?
    是74HC136和74H574的VVC和GND吗?

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