Lite Brite LED-Uhr, Make
Wie funktioniert es?
Die Herausforderung dieses Projektes ist diskret 46 LEDs zu steuern, die mit einem Mikrocontroller 20 nur I / O-Pins hat. Das Lite-Brite LED-Clock verwendet Common-Kathode / Common-Anode Multiplextechniken und Beharrlichkeit des Blicks die Pinzahl Anforderungen an den Mikrocontroller zu senken.
Schema 35 LEDs gemeinsam verdrahtet-Kathoden / Anoden Common-Array.
Um leuchtet eine bestimmte LED, setzen Sie die Zeile die LED auf zu niedrig ist und die Spalte die LED zu hoch ist. Der Vorteil, der mit LEDs in einer gemeinsamen Kathoden / Common-Anode-Konfiguration angeordnet ist, dass wir eine relativ kleine Anzahl von Mikrocontrollers Stiften diskret verwenden können, um jeden LED-Ansteuerung. Der Nachteil dieser Anordnung ist, dass wir nur eine LED zu einem Zeitpunkt ans Licht wählen.
Mit den Einschränkungen des menschlichen Sehvermögens und der Geschwindigkeit des Mikrocontrollers, jedoch können wir effektiv Licht mehr LEDs gleichzeitig. Um den Buchstaben W. beispielsweise angezeigt werden, würden wir die erste LED-Licht, schalten Sie es aus, leuchtet die zweite LED, schalten Sie ihn aus, und so weiter, bis wir angezündet haben und unbeleuchteten jede LED in der W-Muster. Nachdem die letzte LED ausgeschaltet ist, starten wir den Prozess immer wieder. Die Bildwiederholfrequenz ist so schnell, dass unser Auge alle LEDs sieht wie ständig auf.
Ein Effekt Multiplexing LEDs diese Weise ist, dass sie Dimmer sind, als sie es wäre, wenn mit konstantem Strom versorgt. Zuerst habe ich versucht, die zwei Punkte des Dickdarms mit konstanter Spannung zu versorgen, da sie immer auf jeden Fall sein müsste. Das Ergebnis: war der Doppelpunkt etwa zehnmal heller als die Zahlen. Das Update: ordnen Sie die Punkte der Kolon Pins auf der LED-Matrix, und schalten Sie sie ein / aus mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Rest des Displays.
- Lötkolben und Lötzinn
- Spitzzange
- Seitenschneider
- Abisolierzange
- Kleiner Phillips scredriver
- Multimeter
- Krokodilklemmen
- Schleifpapier, Korn 320 (optional) für "diffundiert" LEDs machen.
Schritt 1: Vorbereitung und Layout
Schritt # 2: Löten Sie die LEDs
- HINWEIS: Wenn Sie Ihre LED-Matrix bauen, legen Sie die LED diagonal führt, wie gezeigt. Dadurch wird es einfacher, die Zeilen und Spalten verdrahten, ohne Überquerung.
- Installieren die obere Reihe von LEDs und löten die Kathode (kürzeres Blei), die jeweils gemeinsam in der LED-Reihe. Verwenden Sie ein Batteriepack, Widerstand und Krokodilklemmen jeder LED zu testen, bevor Löten richtig die Polarität richtig ist und die LED arbeitet, um sicherzustellen. Die Kathode wird die Leitung, die an den Minuspol der Batterie verbindet. Verwenden Sie Stücke von Anschlussdrahtkathoden zu verbinden, die zu weit voneinander entfernt sind die Kabel miteinander verlöten.
- Wiederholen Sie diesen Vorgang für jede der fünf Reihen von Leuchtdioden. Überprüfen Sie Ihre Arbeit durch jede LED mit Batterie, Widerstand und Krokodilklemmen Beleuchtung. Dies wird Ihnen helfen, die Kontinuität Ihrer Lötstellen zu prüfen und etwaige Kurzschlüsse identifizieren, während sie noch leicht zu finden sind.
- Nachdem Sie alle fünf Reihen von Kathoden miteinander verlötet haben, löten die Anoden in jeder Spalte zusammen. I gestrippt die Isolation aus einem Stück und Schaltdraht geschlungen es um jede Anode in der Spalte. Drücken Sie die Schleife mit Nadel Nase, dann löten. Achten Sie darauf, dass Ihre Arbeit ordentlich ist, und dass Ihre Anodendrähte sind nicht von den Kathoden zu berühren. Wenn Sie alle zehn Spalten abgeschlossen haben, testen Sie jede erneut LED.
Schritt 3: Schließen Sie Schaltdraht
- Eine Verbindung mit einer Länge von Schaltdraht zu jeder Reihe von gemeinsamen Kathoden und jede Spalte von gemeinsamen Anoden. Wenn Sie fertig sind, sollten Sie 15 Schaltdraehte insgesamt haben.
- Lassen Sie genügend schlaff. Die Drähte von den gemeinsamen Kathoden verbinden direkt mit dem Arduino. Die Drähte von den gemeinsamen Anoden mit dem perfboard ersten gehen. Sie müssen eine Vorstellung davon haben, wo Sie die Arduino installiert werden sollen und in dem Fall perfboard, so dass Sie die richtige Menge an Spiel verlassen. Vergessen Sie nicht, Sie genügend Spiel gehen zu müssen, auch den Fall zu öffnen und zu schließen.
- Installieren Sie die zwei LEDs für den Darm. Löten die Kathoden dieser beiden LEDs zusammen und bringen eine Länge von Schaltdraht, der sie auf GND verbindet. Löten einen Schaltdraht an jede der Anoden.
Schritt # 4: Fügen Strombegrenzungswiderstände
- Wir werden ein Stück perfboard werden unter Verwendung von Strombegrenzungswiderstände für die LEDs zu montieren.
- Eine Seite des perfboard hat die Schaltdraehte Der von 12 gemeinsamen Anode Schaltdraehte; auf der anderen Seite hat die Anschlussdrähte mit dem Arduino gehen. Alles ist auf den Pads auf der Rückseite des perfboard miteinander verlötet.
Schritt 5: Schließen Sie den Arduino
- Verbinden die 12 Schaltdraehte vom perfboard zum Arduino. Schließen Sie die erste Spalte von Anoden-Digital-Pin 0 auf dem Arduino, die zweite auf Pin 1, und so weiter für die Spalten bis zu Digital-Pin 9. Stecken Sie die Doppelpunkt-Anoden-Digital-Pins 10 und 11. Von unten nach oben, schließen Sie die Reihen von gemeinsamen Kathoden auf den Stift A0-A4.
- HINWEIS: A0-A4 wird oft bezeichnet als „Analog In“, aber sie sind tatsächlich Analog oder Digital I / O-Pins.
Schritt # 6: Schließen Sie das Gehäuse
Schritt 7: Laden Sie den Code
Schlussfolgerung
Wenn Sie mehr Pins benötigt, können Sie das Layout der LED-Verdrahtung Redesign eine 7 × 7-Matrix anstelle der aktuellen Konfiguration zu machen. Dies würde die Programmierung und die Verdrahtung komplizierter, aber die Uhr nur 14 Pins statt 17 verwenden würde.
