光立方讲解

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题记:本人刚毕业的学生兼职做DIY小东西,看到这个比较漂亮就多做了几套

兼职。提供技术支持,可在旺旺上询问,或者加QQ。网上看到很多都是光立方的例子,这里首先声明,本程序并非自己独立编写。是从网上copy 下来,修改。代码比较长,第一次下载下来的时候,很多程序都是残缺程序,有些人随意更改一些语句导致不能正常运行。下面就让我来教大家一起来做光立方。

一、光立方原理

你的思维有多宽,光立方的动画就有多多。我猜想大家做光立方都是为了能随性所欲的控制每一个点,来实现自己想的一些精美动画。那么,让我们从光立方的原理开始入手。一讲到原理,估计很多同学就头痛了。这里借鉴在网上找的一些资料来帮助大家理解光立方的原理。先从点阵的点亮原理说吧,如图所示

这是一张led的点阵图,如果我们想要点亮任意位置的led,我们只要在该位置led所使用的列线接地,行线接上+V即可。

学过单片机的朋友,都知道数码管是怎么点亮的,其中有位选和段选之分,

通过扫描来实现所有数码管能正常工作以实现我们想要的数字。

点阵也一样,尽管是8*8的点阵,如果我们让整体能随意显示图案,那也需要用扫描的方式来实现否则,无法实现对其精准的控制。所谓扫描,就是说,我们一次只能让一行排或者一竖排的灯亮。每次只能这么点,8次为一个周期,从左至右依次点一次,那么循环起来,我们看到的就是完整的图像了。

在这里,一共有8层,想必大家对光立方的连接已经有了一定的了解,纵向一束的某根引脚是要连在一起,而横向一层的另一根一角连在一起。从扫描的角度去说,那一次也只能够点亮一层。为什么这么说呢?这里光立方的一层虽然有64个灯,但不要想成之前那个8*8的平面点阵,一般情况下,8*8的平面点阵需要进行一个周期的扫描,才能将图像映像到点阵上,而我们的光立方,因为纵向需要扫描所以横向不允许再去做扫描,那样会影响到亮度以及效,率,更影响成像效果。

所以一般情况下,光立方的每一层虽然有64个灯,但是我们会有64跟线分别连接到这些灯上,从而实现一次性的对64个灯进行控制,通常单片机引脚较少,一般将采用74hc573,74hc595等芯片进行拓展。

下面来一张电路图,此图是用573进行拓展的。

(这张图是从网上copy的,接线比较清晰,不是本人做的原理图)

此图可以下载了放大看,在图中,数据通过并行的方式,分别打入每一个74hc573中,再控制器储存这些数据,从而实现一层64个灯同时的点亮。

依次,我来描述一下一个固定画面的显示,所需要硬件执行的过程。

1.将第一层64个点的数据传入8个74hc573中,控制uln2803层控制芯片打开第一层开关,使第一层点亮,这个时候,其他层是灭的。

2.等待时间t。

3.熄灭第一层,开始向74hc573中传输第二层的数据,锁存,开启第二层总控制开关,点亮第二层。

4.等待时间t。

.......

熄灭第一层,将第八层的的数据传进所有74hc573中,锁存,开启第八层总开关,点亮第八层。

再回到第一步,循环下去....

这样,便实现了一个周期画面的显示,由于人眼的视觉暂留的特性,只要刷新的够快,我们看到的就是光立方整体都在亮。便实现了我们想

要的效果。为了画面的稳定,上面间隔点亮t要保持一致,否则会出现亮度不均的情况。

在实际使用上述电路的时候,最好给74hc573输出的64个引脚分别加一个限流电阻,这样能起到很好的二极管保护作用和整体功耗的限制以及亮度的调

节。

二、硬件搭设

器材表都在发货单中,现在主要讲解一下如何去焊接灯。焊接的注意事项。

注意事项:焊接的时候一定要做好防静电工作,如果用那种便宜的烙铁,你

就用一根导线拴在烙铁上,当然是烙铁头的上方,靠近塑料手柄的那个地方,然后另一端拴在一个大铁块上或者散热片啊什么的。

特别要注意的就是焊接温度的问题。我第一次做的时候,温度过高,防静电工作是做了,但是最后灯坏的很多,也有很多是串亮的。这一次做的就不一样了,有视频,在宝贝的描述里面。温度控制在200度左右,刚好能融化锡,还有就是焊接的时间不要长,1s焊接一个点就可以。所以焊接功底不好的同学要先练习一下再焊接。

先来弯灯,网上折灯的方法很多,我一直都是用这一种,我用的是小方灯,感觉还是不错的。折灯很简单,上一张清晰图,聪明的你一看就知道。

是不是很简单呢?

焊接灯的模具,大家应该都会制作吧。我是用洞洞板,然后用双排针焊成的,量好距离,光立方公认的最佳距离就是2cm。

焊接灯所需的模具。看到有人在木板上戳洞,那种比较适合圆头灯,我用的方灯,就用洞洞板直接焊上插针来夹住。本来想在公司用激光机下一个小的模版的,最

后时间太紧,也没弄。上图说话

这个也很简单的吧,这张图就是把折好的灯放在上面,然后慢慢焊接就行了。一定要注意焊接温度。

上几张焊接好的图片吧,建议多练习练习再焊接。

把所有的灯都焊接完成之后,然后就是焊接电路板了。电路板都是贴片封装。锻炼一下大家的焊接技能。我也可以代焊哦。

下面展示一下电路板吧,20*20cm的大板。手感绝对好。做工精美,不能说是绝后的,但绝对是空前的。炫酷的3D光立方效果加上精美的电路板。看图

最后再来几张效果图

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