Nakagawa na kami dati ng 3x3x3 LED Cube gamit ang Arduino at Raspberry Pi. Ang 3x3x3 LED Cube sa pangkalahatan ay nagtatayo gamit ang ilang microcontroller, ngunit sa sesyon na ito gagawa kami ng isang 3 * 3 * 3 LED CUBE nang walang anumang microcontroller. Dito ay gagamitin namin ang 555 timer IC at CD4020 binary counter setup upang makontrol ang LED Cube.
Karaniwan para sa pagkontrol ng isang LED CUBE, gumagamit kami ng microcontroller at programa para sa pagkuha ng iba't ibang mga pattern. Ngunit para sa mga nagsisimula ito ay isang kumplikadong proseso, kaya narito ginagamit namin ang kumbinasyon ng 555 Timer at CD4020 IC na pinakaangkop sa mga nagsisimula. Bagaman sa circuit na ito makakakuha lamang kami ng isang pattern, ngunit ito ang pinakamahusay na paraan upang pamilyar sa mga LED Cube at ang kanilang pagtatrabaho. Dagdagan ang nalalaman tungkol sa 555 Timer IC sa pamamagitan ng pag-check sa higit dito sa 555 batay sa mga circuit.
Maraming uri ng mga cube na maaaring idisenyo. Ang pinakasimpleng isa ay 3x3x3 LED cube. Ang 3 * 3 * 3 LED CUBE ay binubuo ng 27 LEDs (Light Emitting Diode), ang mga LED na ito ay nakaayos sa mga hilera at haligi na bumubuo ng isang kubo. Katulad nito maaari kaming gumawa ng LED cube na 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 at at mas mataas na hindi. ng mga LED. Para sa 4 * 4 * 4 LED cube ang trabaho halos triple dahil kailangan mong gumawa ng trabaho para sa 64 LEDs. Sa bawat mas mataas na bilang, ang trabaho ay halos doble o triple. Ngunit ang bawat kubo higit pa o mas mababa ang gumagana sa parehong paraan.
Ang 3x3x3 LED CUBE ng 555 timer ay pinakasimpleng dahil mayroong ilang mga kalamangan sa disenyo na ito tulad ng,
- Para sa kubo na ito hindi mo kailangang mag-alala tungkol sa pagkonsumo ng kuryente o pagwawaldas.
- Mababang pangangailangan ng supply ng kuryente.
- Hindi namin kailangan ng anumang mga switching electronics tulad ng transistors para sa kubo na ito.
- Kailangan namin ng mas kaunting mga terminal ng lohika kaya hindi namin kailangan ng mga rehistro ng shift o anumang katulad nito.
- Hindi kinakailangan ng programa.
- Hindi na kailangan para sa kumplikadong circuitry
- Ang pangunahing kaalaman sa circuit ay sapat na upang idisenyo ang proyektong ito.
Kinakailangan ang Mga Bahagi:
- 1KΩ resisters (10 piraso)
- 27 LEDs
- 555 Timer IC
- CD4020 Binary counter IC
- 10K Palayok
- 10uF Capacitor
- 5v Power supply
- Mga tool sa paghihinang para sa pagbuo ng LED Cube
Circuit at Paggawa ng Paliwanag:
Dito ginamit namin ang parehong LED cube na dati naming ginamit sa Raspberry Pi, at ang pagbuo ng LED Cube na ito ay ipinaliwanag nang mas maaga sa proyektong iyon. Mangyaring suriin sa ibaba ang dalawang mga proyekto upang maayos na maitayo ang LED cube sa pamamagitan ng paghihinang sa 27 LEDs sa partikular na pagkakasunud-sunod:
- DIY 3X3X3 LED Cube na may Arduino
- 3X3X3 LED Cube na may Raspberry Pi at Python Program
Kapag tapos na ang lahat magkakaroon ka ng isang kubo tulad ng isang ito,
Ang Circuit Diagram ng 3x3x3 LED cube gamit ang 555 Timer ay ipinapakita sa ibaba ng pigura.
Tulad ng ipinakita sa larawan, mayroon kaming isang kabuuang 12 mga pin mula sa CUBE. Sa kung saan 9 Pins ang Karaniwang Positibo at 3 mga pin ang Karaniwang Negatibong Terminal. Tandaan ang bawat haligi ay kumakatawan sa isang positibong terminal at ang bawat layer (hilera) ay kumakatawan sa isang negatibong terminal.
Dahil kinokontrol lamang namin ang LED CUBE ng CD4020 counter ay walang kinakailangang pagkontrol sa mga negatibong terminal. Kaya't na-ground namin ang lahat ng tatlong mga karaniwang negatibong tulad ng ipinakita sa circuit diagram. Sa pamamagitan nito magkakaroon kami ng 9 positibong mga terminal mula sa 9 na mga haligi ng LED cube.
Ngayon para sa circuit na ito, kailangan muna naming mag-disenyo ng isang Square Wave Generator o Astable Multivibrator sa pamamagitan ng paggamit ng NE555 timer IC tulad ng ipinakita sa circuit sa ibaba:
Dito bumubuo ang 555 chip ng square wave para sa toggle ng LED sa pagitan ng ON at OFF. Ang potensyomiter dito ay upang ayusin ang dalas ng pagkurap.
Pakanin namin ang output ng square wave na ito sa binary counter chip. Binibilang ng binary counter ang mga pulso ng orasan at ang bilang ng mga pulso na binibilang ay ibinibigay ng counter sa pamamagitan ng Q0-Q13 na mga pin. Ikonekta namin ang mga counter na output pin na ito sa mga haligi ng LED CUBE ayon sa circuit diagram. Kaya't sa tuwing binibilang ng bilang ang oras ng output port ay nagbabago at sa mga pagbabago sa pattern ng LED CUBE.
Sa madaling sabi, bumubuo ang 555 timer ng mga pulso ng orasan, binibilang ng counter ang mga pulso ng orasan at ginawang mataas ang mga output pin nang naaayon at sa huli ay nagbabago ang pattern ng CUBE depende sa output ng CD4020. Ganyan gumagana ang 3 * 3 * 3 LED CUBE ng 555 timer-CD4020 counter pair.
** Siguraduhin na ang Master Reset ng CD4020 ay na-grounded. Kung naiwan itong nag-iisa ang cube ay maaaring hindi gumana.