Iepriekš mēs esam izveidojuši 3x3x3 LED kubu, izmantojot Arduino un Raspberry Pi. 3x3x3 LED kubs parasti tiek veidots, izmantojot kādu mikrokontrolleru, taču šajā sesijā mēs izveidosim 3 * 3 * 3 LED CUBE bez mikrokontrollera. Šeit mēs izmantosim 555 taimera IC un CD4020 binārā skaitītāja iestatījumus, lai kontrolētu LED kubu.
Parasti LED CUBE kontrolei mēs izmantojam mikrokontrolleru un programmēšanu dažādu modeļu iegūšanai. Bet iesācējiem tas ir sarežģīts process, tāpēc šeit mēs izmantojam 555 taimera un CD4020 IC kombināciju, kas vislabāk piemērota iesācējiem. Lai gan ar šo shēmu mēs varam iegūt tikai vienu modeli, bet tas ir labākais veids, kā iepazīties ar LED kubiem un to darbību. Uzziniet vairāk par 555 taimera IC, pārbaudot vairāk uz 555 balstītas shēmas šeit.
Var veidot daudz veidu kubus. Vienkāršākais ir 3x3x3 LED kubs. Šis 3 * 3 * 3 LED CUBE sastāv no 27 gaismas diodēm (gaismas diodēm), šīs gaismas diodes ir izvietotas rindās un kolonnās, veidojot kubu. Līdzīgi mēs varam izgatavot LED kubu ar 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 un augstāku Nr. no gaismas diodēm. 4 * 4 * 4 LED kubam darbs gandrīz trīskāršojas, jo jums jādara darbs ar 64 LED. Ar katru lielāku skaitli darbs gandrīz dubultojas vai trīskāršojas. Bet katrs kubs vairāk vai mazāk darbojas vienādi.
3x3x3 LED CUBE by 555 taimeris ir vienkāršākais, jo šim dizainam ir dažas priekšrocības, piemēram,
- Šajā kubā jums nav jāuztraucas par enerģijas patēriņu vai izkliedi.
- Zems enerģijas piegādes pieprasījums.
- Šim kubam mums nav nepieciešama nekāda komutācijas elektronika, piemēram, tranzistori.
- Mums ir vajadzīgi mazāki loģiskie termināli, tāpēc mums nav vajadzīgi maiņu reģistri vai tamlīdzīgi.
- Programmēšana nav nepieciešama.
- Nav vajadzīgas sarežģītas shēmas
- Lai projektētu šo projektu, pietiek ar ķēdes pamatzināšanām.
Nepieciešamās sastāvdaļas:
- 1KΩ rezistori (10 gab.)
- 27 gaismas diodes
- 555 Taimera IC
- CD4020 binārā skaitītāja IC
- 10K katls
- 10uF kondensators
- 5v barošanas avots
- Lodēšanas rīki LED kuba veidošanai
Ķēdes un darba skaidrojums:
Šeit mēs izmantojām to pašu LED kubu, kuru mēs iepriekš izmantojām ar Raspberry Pi, un šī LED kuba celtniecība ir paskaidrota iepriekš šajā projektā. Lūdzu, pārbaudiet zemāk divus projektus, lai pareizi izveidotu LED kubu, lodējot 27 gaismas diodes noteiktā secībā:
- DIY 3X3X3 LED kubs ar Arduino
- 3X3X3 LED kubs ar Raspberry Pi un Python programmu
Kad viss ir izdarīts, jums būs tāds kubs kā šis,
Circuit diagramma 3x3x3 LED kubu, izmantojot 555 taimeri ir parādīts zemāk attēlā.
Kā redzams attēlā, mums ir 12 CUBE tapas. Kuras 9 tapas ir kopīgi pozitīvas un 3 tapas ir kopīgas negatīvās termināļi. Atcerieties, ka katra kolonna apzīmē pozitīvu termināli, un katrs slānis (rinda) apzīmē negatīvu termināli.
Tā kā mēs kontrolējam LED CUBE tikai ar CD4020 skaitītāju, negatīvajos spailēs nebūs nepieciešama vadība. Tātad mēs esam pamatojuši visus trīs kopīgos negatīvos, kā parādīts ķēdes shēmā. Ar to mums būs 9 pozitīvi spailes no 9 LED kuba kolonnām.
Tagad šai ķēdei vispirms jāizstrādā kvadrātveida viļņu ģenerators vai astabils multivibrators, izmantojot NE555 taimera IC, kā parādīts zemāk esošajā ķēdē:
Šeit 555 mikroshēma ģenerē kvadrātveida viļņu, lai LED pārslēgtos starp ON un OFF. Potenciometrs šeit ir paredzēts, lai pielāgotu mirgošanas biežumu.
Mēs ievadīsim šo kvadrātveida viļņu izvadi binārā skaitītāja mikroshēmā. Binārais skaitītājs saskaita pulksteņa impulsus, un skaitīto impulsu skaitu skaitītājs norāda caur Q0-Q13 tapām. Mēs savienosim šīs skaitītāja izejas tapas ar LED CUBE kolonnām saskaņā ar shēmu. Tātad katru reizi, kad skaitīšana palielina izejas porta loģiskās izmaiņas, un ar šo LED CUBE modeli mainās.
Īsāk sakot, 555 taimeris ģenerē pulksteņa impulsus, skaitītājs skaita pulksteņa impulsus un attiecīgi palielina tā izejas tapas un visbeidzot mainās LED CUBE modelis atkarībā no CD4020 izejas. Tā darbojas 3 * 3 * 3 LED CUBE by 555 taimeris-CD4020 skaitītāju pāris.
** Pārliecinieties, ka CD4020 galvenā atiestatīšana ir iezemēta. Ja tas paliek viens, kubs var nedarboties.