LED-Cube Ausführlicher Artikel zum nachlesen und selber bauen
Projektbeschreibung
Nach langer Entwicklungszeit kann ich nun endlich den LED-Cube präsentieren. Mit der Zeit werde ich den Artikel weiter aufbauen.
Projekt Details
Der LED-Cube ist die komplexe Fortsetzung der Ampelschaltung. Es gibt auch wieder viel zu löten und ein (teilweise) sehr komplexes Programm, dass ich auch hier wieder unter dem Punkt Quellcode-Dateien () zur Verfügung stelle. Die Ausführungen unter "Vorarbeit" entsprechen denen bei der Ampelschaltung. Leider bin ich bisher nicht dazu gekommen eine Platine zu entwickeln, so dass ich dieses Projekt immer auf einer Lochplatine gelötet habe.Wie gewohnt können sämtliche Dateien als Zip-Datei () im Download-Bereich zusammen runtergeladen werden.
Vorarbeit
Bevor man mit dem Zusammenbauen beginnt, sollte man sich erst einmal mit den Bauteilen und der Schlatung vertrat machen. Dazu stehen einerseits die Datenblätter zur Verfügung und andererseits habe ich hier noch ein paar Links zusammengestellt. Für Einsteiger gibt es viele Tutorials im Internet. Hier habe ich einmal zwei herausgesucht: Einsteiger-Tutorial oder Einsteiger-Tutorial . Wichtig ist auch eine richtige Pinbelegung des Programmiersteckers. Die Belegung geht eigentlich schon aus dem Schlatplan hervor, aber wer sich noch ein bisschen einlesen will, kann dies hier tun. Wer seinen Schaltplan selber erstellen will, kann die Freeware-Version von Eagle nutzen. Auf der Seite finden sich auch zahlreiche Tutorials um das Programm kennen zu lernen. Ansonsten findet sich der Schaltplan und die Platinendaten unter Bauanleitung () im Download-Bereich links. Natürlich wird auch noch eine Platine benötigt. Wo man diese bestellen kann oder wie man sie selbst fertigt wird auf der Seite Xyleroo.de ausführlich erklärt.
Bauen
Um die folgenden Schirtte besser nachvollziehen zu können verweise ich auf die Bilder in der Slideshow, die auch im Downloadbereich unter Bilderstrecke () in größerer Auflösung heruntergeladen werden können. Zunächst einmal muss die LED-Matirx gebaut werden. Dazu bereit man sich am besten ein quadratisches Schück Holz vor, in dass man 4 x 4 Löcher bohrt. Dafür empfehle ich einen Abstand von je ca. 3cm. Der Durchmesser der Löcher sollte so gewält sein, dass sich die LEDs wieder leicht herausnehmen lassen. Nun werden die Löcher mit je einer LED befüllt und der (kurze) Minusanschluss nach vorne geknickt. Anschließend müssen alle Minusanschlüsse durch Silberdrähte verbunden werden, so dass ein stabiles Gitter entsteht. Achtung: Die Pluspole dürfen auf keinen Fall mit der Gitterkonstruktion verbunden werden. Dieser Vorgang muss 4-mal wiederholt werden, um die vier LED-Gitter dann aufeinander zu setzen und jeweils die Pluspole der übereinanderliegenden LEDs miteinander zu verlöten. Dafür köen bei Bedarf die Pluspole der untersten Ebene mit Silberdraht nach oben verlängert werden. Damit ist der Würfel fertig. Die Holzschablone kann später als Sockel für diesen verwendet werden.
Im zweiten Schritt muss nun die Ansteuerung für den Würfel gebaut werden. Dafür benuzte ich eine Lochplatine, da ich bisher noch keine Platine entwickelt habe. Der Schaltplan dafür ist im Download-Bereich unter Bauanleitung () zu finden. Zuletzt müssen noch die "Plussäulen" und die "Minusebenen" dem Schaltplan entsprechend mit der Ansteuerung verbunden werden mit Kupferlackdraht bzw. der Litze verkabelt. Achtung: Es muss umbedingt auf die richtige Reihenfolge bei der Verkabelung geachtet werden, da sonst die Muster nach dem Programm falsch angezeigt werden.
Achtung: Vor der ersten Inbetriebnahme sollten alle Bauteile und Verbindungen auf ihre Richtigkeit hin überprüft werden!!!
Achtung: Der Prozessor ist ein Bauteil, das umbedingt antistatisch behandelt werden muss, da er sonst Schaden nehmen kann oder zerstört wird!!!!
Programmieren
Um Programmieren zu lernen gibt es unzälige Bücher. Diese werde ich aber nicht alle hier erwähnen. Einfach mal bei amazon oder google schauen, dort findet sich auf jeden Fall etwas brauchbares. Zusätzlich zum notwendigen Wissen benötigt man auch noch einen Compailer. Da jeder Prozessor ein bisschen andere Anforderungen hat, biete es sich hier an die Entwicklerumgebung der Herstellerfirma Atmel zu nutzen. Diese nennt sich AVRStudio und kann einfach gegen eine kostenlose Registrierung heruntergeladen werden. Natürlich braucht man auch noch ein Programmiergerät. Hier bin ich sehr zufrieden mit mySmartUSB light. Alle Informationen und eine ausführliche Erklärung findet man hier. Selbstverständlich kann auch mein Code unter Quellcode-Dateien () im Download-Bereich einfach heruntergeladen werden.
Achtung: Beim Programmieren muss umbedingt darauf geachtet werden, dass der Programmierstecker richtig gepolt benutzt wird, da sonst der Prozessor zerstört werden kann!!!!
Material
| Materialliste für Elektronik | ||
|---|---|---|
| Bauteil | Anzahl | Datenblatt |
| LED (grün) ~3,2V/20mA | 64 | |
| Prozessor Atmega8 8kB/16MHz | 1 | Datenblatt |
| Prozessorfassung 2X14 | 1 | |
| Transistor BC337 800mA | 4 | Datenblatt |
| Vorwiderstand 120Ω | 16 | |
| Widerstand 10kΩ | 1 | |
| Widerstand 2,2kΩ | 4 | |
| Pfostenleiste 2x3 | 1 | |
| Keramikkondensator 100nF | 1 | |
| Elektorlytkondensator 47μF | 1 | |
| Lochplatine | 1 | |
| 9V Clip | 1 | |
| 9V Block | 1 | |
| Silberdraht | 1 | |
| Kupferlackdraht / Litze | 1 | |