基于arduino 4x4x4的RGB LED的立方全彩魔方 --全开源资料

sydz · 发表于 2012-7-21 18:34:06

转载自国外网站！！！

基于arduino 4x4x4的RGB LED的立方全彩魔方 --全开源资料
图片展示
元件表
制作过程
原理图
程序源
视频效果演示

前一阵子，当我第一次开始使用Arduino的，我的第一个项目是一个4x4x4的LED立方体，我构建了一个指南，我发现这里Instructables，我不知道任何有关编程，和电子知之甚少，但我能建立它，并使它工作，我不知道它是如何工作的，但它确实！
这一成功使我像这样的页面很多，也使我想这样一个指南，有据可查，并正确解释，使人们能够做出很酷的事情，第一，没有他们，知道他们是如何工作的，并从那里工作，一块，开始学习和了解它是如何工作的。

注意：去年2视频是不是从我的立方体，但它以同样的方式工作，并给出了相同的结果。

步骤1 材料

对于最基本的立方体，您将需要;
元件列表：

1* Atmega328（随着阿尔杜伊诺Optiboot引导程序）
3* TLC5940
4* P-沟道MOSFET
3* 4K7电阻
3* 16针公，母头
1* 4针公和母的头
1* 28脚IC插座
1* 1000UF 10V电容
1* 0.1 uF的陶瓷电容器
2* 22pF的电容器
1* 16MHz的晶体振荡器
64* RGB共阳极LED（您检查您的LED的共阳极，否则，立方体将无法正常工作，这是非常重要！）
很多焊料！

更先进的功能;

3X 8k2电阻可选，低功耗模式。
3X 3PIN电源模式选择跳线男性头
选择电源使用/亮度设置的3倍跳线
2 + X 64KB的EEPROM用于存储自定义动画
1个DIP开关选择不同的模式（随机的，串行，音乐反应灵敏，random2，自定义动画等）
两倍MSGEQ7芯片，音频分析和音乐的反应。
黑色烤漆

工具;

一个Arduino使用USB到串口转换器作为编程
如果您ATMEGA芯片的USBTinyISP不预引导加载
用于故障排除和检查连接万用表
一些切割多氯联苯的方法，我用圆锯，但你可以使用任何你手边。
对角线切割机
一个Sharpie笔或任何种类的标记
钻/ Drillpress的
绞或Xacto刀

步骤2 规划

首先，您需要决定您的多维数据集的大小，它可以是任何你想要的大小，但没有比在LED上的线索，让大，我的LED有28毫米线索，所以我决定我的间距是25毫米之间的发光二极管。这通常是一个很好的规模。

下载程序原理图：

程序源

RGB_LED_Cube_sketches.rar (8.56 KB, 下载次数: 317, 售价: 3 金钱)
原理图

原理图 www.syyyd.com.zip (179.23 KB, 下载次数: 522, 售价: 3 金钱)

sydz · 发表于 2012-7-21 18:40:57

第5步弄得一团糟

现在我们需要添加的列线，为此，我们将需要约12厘米长的48线（图3），然后，伸出援助之手帮助他们举行的地方（参见图2），开始焊接一根电线从每一个LED的每个铅。

步骤6 插入其余的层

这里来了棘手的部分，4层的加入，因为我们有48线伸出，以适应层网格的正确方。要做到这一点，我们需要组织的，所以首先我们要分成部分由所有的电线，看你希望把他们的电线应该和3 PIC PIC 2。
然后插入下一层，确保所有电线到适合他们的正确的“节”。
要适当加层，我们需要方式他们correclty空间，幸运的是，9 vlot电池是恰到好处的大小，所以他们阿霍德4，并把他们喜欢在PIC 4。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:39:10

第3步：做一个网格

为了能够使所有图层具有相同的间距和keed所有LED“对齐到网格”我们需要真正使网格为此，我们将需要;

一块废材大于立方体的大小
一个大小合适你的LED位，更好地用卡尺测量，但如果你没有，只相信自己的数学和LED制造商的规格。

我的钻床有2轴控制表，它有手柄和移动每转1mm，所以我只算10圈，每个洞之间，确保两个轴（X和Y）上的孔0。也确保为Z轴制动器或你会钻所有直通钻床方式。

我做我的网格较大，5x5的情况下，我希望在未来建立另一个更大（或更小）LED立方体。

第4步逐层

一旦你已经准备好您的网格，你可以开始决策层，逐个和测试他们，当您去，能够以修复他们在1故障指示灯或焊料联合的情况下，它是更好地以1一些额外秒对每个层比摧毁完整的立方体，试图取代在中间的LED出现故障的风险。

我想通了一个简单的过程，建立层层迅速，都一样，只要按照我的步骤;

首先，标示为我的网格（参见图1），所以你没有得到有关LED的方向和困惑，这脚去哪里。
现在把你的16个LED（参见图2），确保他们在正确的方向（左平坦部分）。
开始弯曲的导线（最右边的铅在45度左右左下方）（图3）。
保持弯曲，第二铅由右至左右上角，在45度左右aswell（图4）。
现在弯曲的时间越长，直接导致顶端，只有排在前列（你就会明白为什么）（PIC）。
进行修剪排在前列的所有剩余的地位只会导致！（PIC）。
现在弯曲左（PIC），他们不应该接触邻居的LED。
下一行重复步骤5至7，焊接每一个线索，达到顶部的LED的顶端你去（PICS 9＆10）这些LED引线。
其余的行（PIC 11）重复步骤8。
削减所有多余的导线（PIC 12）。
加入此列，现在开始，抓住一个10厘米长的电线和小半个循环结束（PIC 13）。
拉它，所以从里面的半环和焊下来的第一列ID的LED铅，使用的焊料（PIC 14）温柔的金额。
焊接其余列线和修剪多余的关闭（PIC 15）。
以同样的方式（PIC 16）添加另外3线。

现在，重复3次以上的所有步骤得到所有的层，这似乎有点乏味，但与一些好的音乐，它会真正的快！

确保测试层，当您去。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:44:02

7 重复步骤其余的层

只需将余下的2层，作为你的第二个。你现在应该有一个完整的LED立方体，现在我们可以开始与电子，但是，只是要确定，测试所有的立方体一个更多的时间，你知道，这是最好找一个死了的LED现在而不是以后。

第8步的电子控制

与电子电路开始，我们需要在PIC 1所示的所有部件和2多氯联苯大小相同或比你的立方体大。
第9步马克和削减多氯联苯

标记您的多氯联苯只是一点点比的立方体（图片1＆2）大和削减他们，我用这个圆锯，但可以使用几乎任何东西，甚至列印X-ACTO刀（PICS 3，4及5）。

然后进行打磨的边缘（图6）。

最后他们黑画一些哑光喷漆（PIC），记住只画顶偏黑，而不是铜！

sydz · 发表于 2012-7-21 18:45:03

7 重复步骤其余的层

只需将余下的2层，作为你的第二个。你现在应该有一个完整的LED立方体，现在我们可以开始与电子，但是，只是要确定，测试所有的立方体一个更多的时间，你知道，这是最好找一个死了的LED现在而不是以后。

第8步的电子控制

与电子电路开始，我们需要在PIC 1所示的所有部件和2多氯联苯大小相同或比你的立方体大。
第9步马克和削减多氯联苯

标记您的多氯联苯只是一点点比的立方体（图片1＆2）大和削减他们，我用这个圆锯，但可以使用几乎任何东西，甚至列印X-ACTO刀（PICS 3，4及5）。

然后进行打磨的边缘（图6）。

最后他们黑画一些哑光喷漆（PIC），记住只画顶偏黑，而不是铜！

sydz · 发表于 2012-7-21 18:46:31

第10步将头顶端的PCB。

获得3男16头，1男4头一行行，我们将被安装这些对我们的多氯联苯。

首先，我们需要对它们进行修改了一下，推黑色的塑料片，认为所有的引脚引脚非常月底，确保他们不脱落。

一旦你做到这一点，找到一个合适的位置，把他们在顶层，没有确切的地点是关键，但尝试把他们的边缘附近，并确保他们不会阻挠的立方体所需要的任何孔（见下一步在此多），然后把他们所有的4针头和焊接所有的引脚从另一个侧面，将正确的定位，在板的边缘，但不这样做，只是还没有办法，我们将它放置在任何一个自由的空间，我们发现左（稍后）。
第11步开始安装的立方体。

我们现在需要开始安装，我用2多氯联苯，让所有的电子产品，同时还具有对它们的访问隐藏顶级PCB上的LED立方体，将电路板插在一起，就像一个Arduino盾。

要挂载的立方体，我们需要做的48线适合在适当的孔，使这更容易，我们要修剪，如PIC 1立方体的引线（角），我使用一些重型不锈钢剪刀，但您可以使用典型的电线snippers如果你没有获得更强的工具。

开始插入立方体顶端的PCB引线，导致第一，一旦你把所有的线索，从第一行，弯位，以防止他们退了出去，然后继续到下一行，我用1改性医生的丁字裤对（止血），长，薄的，以帮助在哄所有的线索在正确的地方我，一旦你完成一排，弯曲的领导位，并进入到下一个，不要焊接任何事情！

sydz · 发表于 2012-7-21 18:47:38

第12步完成安装立方体

一旦你有你所有的线索，进行焊接，的四个角导致地方举行的立方体，在你做，因为它会没有任何损害，并确保在同一高度上的各个角落推PCB（ PIC 1）。

一旦你的四角焊接，再检查一下边角的高度，如果都是一样的，进行焊接所有剩余的线索（图二）。

当您完成焊接所有的线索，修剪所有多余的（图3）。

第13步连接列

现在，我们需要连接的所有列最近3男头之一针，不要紧，你怎么连接的地方，你可以帮助自己除以标记行业的PCB，离开每16引线部门和相应的头。它们全部连接在一起，我用焊接跟踪技术（图一），我喜欢它，因为它节省了布线吨，它是快速，简便和可靠，但它需要一个实践位，所以我会建议你做一些废印刷电路板件的测试痕迹，我们已经离开切。同时，方垫PCB工作更好地与这种技术。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:49:15

第14步第二PCB

放在男性的3女16针接头，然后放在最重要的是第二PCB（PIC），确保你正确对准他们，并进行焊接的地方（图二）在所有的引脚。
第15步开始放置元件

我们首先需要将在3 TLC5940采用PWM IC的，我们将放置一个预留每头（图二），与所面临的头输出中心。（见图片3为TLC5940之外管脚）。

当你把它们翻转板和焊接所有的输出头（图4）。

不要担心连接，刚才，我们将首先把一切，然后连接什么，我们可以通过什么通过小电线留下的焊接痕迹和Connet的。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:51:31

步骤16 Arduinize它。

现在我们要添加的Atmega328芯片，我们的立方体的大脑。

把它放在板的中心附近，使用这一个插座，因为它是可能的，你可能需要更换。

在这一步，我们也将增加3针接头和2个电阻，4K7的和8k2的，留下了1针两者之间的（图一）厚的差距，每个TLC5940采用中心附近放置的。
步骤17 中添加的振荡器

添加为Arduino的芯片，晶体振荡器和瓶盖，看到图片引脚2，你应该通过一个帽连接的水晶（2引脚说水晶），然后每个晶体引脚变为地面。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:54:13

第18步的MOSFET

找到一个很好的自由空间，把你的MOSFET，记住，它需要有足够的适合所有加4针母头弯曲。

如果你决定添加一些EEPROM的多维数据集，现在是添加太多的插座，发现一个小的自由空间，并把它们的好时机。
步骤19 编程头

很重要的！不要忘了加上一个六针直角公头板边缘附近，这将使我们我们与一个Arduino或USB芯片编程串行适配器，而不是每次取出芯片。

此外，现在的DIP开关，在董事会上放置的照片，这是tanding编程头，同方，但后来我改变了它到一个平面的位置，因为它是太高了。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:55:57

步骤20 连接的IC

开始一切连接在一起，焊料所有的TLCS如图片所示，加入2引脚一起去理由和两个去VCC，也焊上跳线选择，并在图一所示的电阻。

从现在起，下载高分辨率版本的原理图将帮助你很多，我想如果我是你打印。
第21步拉的

添加一些拉起resistos到您的MOSFET，这是默认关闭状态。他们去每个MOSFET之间的第一个和最后一个引脚。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:57:28

步骤22 Atmega328准备

从现在开始，我们将与主芯片的工作，所以这阿尔杜伊诺兼容标签打印副本，并坚持在你的芯片之一，使您的生活更轻松，并防止所有讨厌的拆焊和头部拍打。

第23步连接所有TLCS

Connet的所有导线之间的Arduino芯片和TLCS，请记住，但是一根线到所有的筹码，唯一一个没有连接到所有这些序列之一，去阿尔杜伊诺 - >（单[TLC1] SOUT） - >（单[TLC2] SOUT） - >（单[TLC3 SOUT）。

图片2的接线。

sydz · 发表于 2012-7-21 18:58:49

第24步做什么都可以

现在连接增加电线，在那里你可以不解决路径，你可以直接在底部的电路板，焊接痕迹，留下空间。

你所需要的连接;

您的EEPROM（如果您有任何）。
  3 4个引脚的DIP开关。
从Vcc到GND 2 1000UF帽
  2 100nF的上限从Vcc到GND
  6针编程头，最左边的脚去阿尔杜伊诺的复位，第二针阿尔杜伊诺的RX，第三到阿尔杜伊诺的德克萨斯州第四VCC和6日至GND，第5脚悬空。
您的MOSFET，最右边的脚VCC和中心引脚变为一个4针母头管脚。
  GND和VCC所有集成电路，试图得到至少GND底部。
第25步做什么你不能

完成了连接顶面用细铁丝包上的所有内容，每个MOSFET的连接，最左边的脚一个自由的Arduino引脚，连接EEPROM和连接所有其余的VCC连接，PWM IC和Arduino的芯片需要的电流很小，所以你可以使用薄线，但MOSFET的需要大量的电流，所以他们用粗铁丝连接。

sydz · 发表于 2012-7-21 19:00:09

步骤26 故障排除。

测试，所有应连接到VCC的地方确实连接GND引脚，做相同的，检查的Vcc与GND短路。
步骤27 层的连接。

在这一点上，你现在可以添加4针公头顶端的PCB和连接，用钢丝，每个引脚层，确保头一个在底部对齐。

sydz · 发表于 2012-7-21 19:02:50

步骤28 的代码。

恭喜！您已经成功地建立一个RGB LED的魔方！所有剩下的配置代码，以便它正常工作与你的立方体，所以开始一起堵塞底部的电路板和印刷电路板的立方体。

你需要做的第一件事是找出哪些引脚连接到您的层，一旦你这样做，你要告诉哪个引脚变为哪一层的代码。

下载下面的zip文件包含2草图，你需要打开主草图。

去功能“选项卡（图二），然后向下滚动名为”的虚空CubeUpdate（INT layerNoVal）“功能，在那里，向下滚动，直到您看到这样（pic3）;

  PORTC的| = _BV（PC1的）; / /第4层
  PORTC的| = _BV（的PC2）/ / 1层
的PORTD | = _BV（PD2的）; / /第3层
的PORTD | = _BV（台PD4）/ / 2层

  tlc.update（）;

  PORTC的＆=〜_BV（的PC2）/ / 1层

变更线，每一层适当的端口和端口号，请参阅PIC1相应的端口和端口号，每个Arduino的脚。

一旦你改变，向下滚动，你会再次找到它，使它看起来完全作为一个编辑以上相同，但代替第一层底部的针脚，加层2针，重复2次以上3层和4层。

最后上传的草图，你的立方体看起来应该像一个视频的东西，不用担心，如果它看起来所有随机的，我们下一步要解决这个问题，只要所有的指示灯亮起，你是罚款。
第29步映射的LED

现在，我们要映射的列在软件正确的LED，所以它看起来像一个从最后一步视频。

上传测绘草图，并记下订单，其中LED打开，我会建议您使4表4记下来，在一系列的数字，其中每个LED点亮，请记住，每个LED 3种颜色，你必须要注意他们下来aswel，我用每种颜色不同的彩色铅笔，现在标签从A至D和行aswel的所有列。

现在去主要草图，并在声明标签，改变每个LED的列的探测器数量（参见图2）。

sydz · 发表于 2012-7-21 19:04:37

步骤30 视频（效果展示）

smq829 · 发表于 2012-7-21 22:59:39

大圣...哥来打酱油的..

大仙 · 发表于 2012-7-22 00:18:09

我要原理图

dantes · 发表于 2012-7-22 06:27:38

谢谢分享~~~~~

天剑 · 发表于 2012-7-22 21:35:45

哥们支持你。牛人，很Smart

love51dan · 发表于 2012-7-22 21:58:33

谢谢分享。

love51dan · 发表于 2012-7-22 21:59:00

谢谢分享~~~~~

LIL · 发表于 2012-7-23 17:22:58

很好，真的很好

LIL · 发表于 2012-7-23 17:25:07

程序了程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了
程序了

zpy88 · 发表于 2012-7-25 23:24:35

学习学习

LIL · 发表于 2012-7-26 10:45:02

程序了 PCB

LIL · 发表于 2012-7-26 10:45:23

程序在哪程序在哪

人独醉 · 发表于 2012-7-26 12:00:56

学习学习,正准备要仿制一个，谢谢

feng816 · 发表于 2012-7-30 11:08:22

谢谢分享~~~~~

LIL · 发表于 2012-8-3 17:28:36

在哪在哪，程序

九把钥匙 · 发表于 2012-8-7 15:14:38

学习好资料

无奈也很悲催 · 发表于 2012-8-7 16:04:09

正好看看，顺便学习下怎么制作

ABSⅡ×2 · 发表于 2012-8-8 10:26:01

很好哈哈腹部复杂的呢

hzpyj · 发表于 2012-8-10 13:09:55

很详细，很给力

hzpyj · 发表于 2012-8-10 13:24:13

很强大的说，很详细

wdlm456 · 发表于 2012-8-12 18:10:26

很想做一个

hyyvipp · 发表于 2012-8-14 11:00:00

把LED用到如此的地步，佩服啊！！！

龍小貓 · 发表于 2012-8-14 14:56:43

發了發了原理圖原理圖！！

chchl9199 · 发表于 2012-8-14 22:05:49

我想试试
谢谢dddddd

339317297 · 发表于 2012-8-18 21:19:22

感谢分享
飞洒范德萨范德萨

1260086278 · 发表于 2012-8-19 09:16:19

顶下谢谢

sun520up · 发表于 2012-8-28 21:01:48

很棒的设计

欧阳 · 发表于 2012-8-30 19:49:40

顶顶谢谢楼主

蓝洛哲 · 发表于 2012-9-1 17:01:39

学习！！！！！！！！！！！！

一路向北↑ · 发表于 2012-9-2 13:22:47

新手上路，请多多指导！

Peace · 发表于 2012-9-5 20:39:04

帅
实在是太帅了/。。。。。。。

流（星雨）佳 · 发表于 2012-9-7 11:15:26

学习学习

xiaoyao0122 · 发表于 2012-9-7 22:04:26

回了就能看了吗？？？？

淡定的H羊 · 发表于 2012-9-10 13:59:08

好贴来学习。。。

heiketiguo · 发表于 2012-9-18 12:48:36

准备做个！！！！！！！！！！

蓝色的忧郁 · 发表于 2012-9-23 17:09:32

学习。。。。。。。。。。。。

彗星 · 发表于 2012-10-5 14:27:21

我来一句反三做个8x8x8的

kgdghlg · 发表于 2012-10-8 10:07:51

不错，顶一下

为你写诗哦 · 发表于 2012-10-16 22:44:23

好东西谢谢

杨军19910627 · 发表于 2012-10-17 22:38:01

学习下

wuchao0508 · 发表于 2012-10-18 18:02:22

好东西，下来看看吧。

Linz_Print · 发表于 2012-10-21 17:04:12

牛逼啊~:

冷雨、未央 · 发表于 2012-10-22 22:11:36

很漂亮啊啊啊啊

tnt2000t · 发表于 2012-10-23 21:18:11

学习中，感觉很有难度啊

郝力 · 发表于 2012-10-24 18:39:13

有基于c51的吗

刀疤Qiang · 发表于 2012-10-28 10:07:14

来看看原理图，哈哈

absorb · 发表于 2012-10-28 10:52:42

太棒了，很好，学习学习，

davidli838 · 发表于 2012-10-28 23:56:12

好勁！我好想做到心目中我設計：-）

谷子 · 发表于 2012-10-29 22:52:24

。。。。。。。。。。。。。

守望者6063 · 发表于 2012-11-4 23:21:58

真的挺不错啊

阿深~ · 发表于 2012-11-8 13:03:01

下面那个视频炫爆了

qwe530660883 · 发表于 2012-11-9 23:49:07

非常好啊，uigggkgk老后悔了

sherrychen · 发表于 2012-11-15 19:54:49

想看看内容的

enxdu · 发表于 2012-11-18 23:15:06

厉害。。。学习

waiyu1210 · 发表于 2012-11-19 09:40:28

顶一个，我也想做一个

兜里有糖 · 发表于 2012-11-22 09:16:27

不错啊~找了好久才找到哈

苍狼啸月 · 发表于 2012-11-23 09:28:31

初学者有木有用51编的

zxr · 发表于 2012-11-24 13:06:42

学习学习

！！！！！！！！！！！！！

麥沺里的阳光 · 发表于 2012-11-25 14:14:08

学习学习拓展自己的知识

83256228 · 发表于 2012-11-26 23:33:50

哈哈咬了`

抹驴脸猛鹿 · 发表于 2012-12-8 16:50:02

这个好，我也有一个4*4的，不过是单色的

月影龙魂 · 发表于 2012-12-20 22:30:41

正想做，参考一下楼主的资料

jajie · 发表于 2012-12-23 19:19:27

好，太好了

小太虚╰_╯生猛 · 发表于 2013-1-3 19:28:39

讲的很详细，有时间我也弄个

lhs · 发表于 2013-1-7 14:40:27

谢谢分享呀楼主很强大

Ethan · 发表于 2013-1-15 17:28:16

顶++++++++++++++

fjycqyf · 发表于 2013-1-15 20:27:01

我来学习学习

qxf760815 · 发表于 2013-1-20 09:26:30

好好看看，学习学习。

879879897 · 发表于 2013-1-20 13:25:40

想自制光立方，电子爱好者。

芳草 · 发表于 2013-1-29 19:55:13

4*4的原理图和电路图

z87110800 · 发表于 2013-1-29 21:55:01

感謝分享

7696 · 发表于 2013-2-4 23:19:51

想看多一點

yhp1888 · 发表于 2013-2-12 10:01:56

不错，下载源码用于学习

麒麟眸 · 发表于 2013-2-17 17:32:17

最近才看到这个好东西。想学习一下，做为自己的毕业设计。进来学习学习

空白℡ · 发表于 2013-2-21 06:12:31

看图了！！！

释心者 · 发表于 2013-2-23 15:45:44

收了正好有空做个玩玩~~！

无限剑装 · 发表于 2013-2-26 21:32:08

很想知道被隐藏的秘密，但是遇到了该死的回复，不带这样的！

封锁 · 发表于 2013-3-1 14:49:27

过来学习学习

假装卡卡西 · 发表于 2013-3-4 18:19:20

好东西我拿走啦

Jerome · 发表于 2013-3-10 12:31:34

好有爱

缘来如此 · 发表于 2013-3-10 19:07:31

很牛啊试试看

xiaogai356 · 发表于 2013-3-19 21:28:06

学习了，找时间我也做一个，嘿嘿

ken0137 · 发表于 2013-3-22 10:22:27

刚在圣源买了开发板，关注中

875917981 · 发表于 2013-3-22 15:28:20

厉害啊

........................

ㄟ日_落_ッ · 发表于 2013-3-22 21:10:07

学习，求原理图和程序

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