Stap 3: Circuit Design
Weten hoe u wilt aan boord werken brengt ons bij het eigenlijk het ontwerpen van de circuits die nodig zijn voor het functioneren van de kubus. Wetende dat we zullen worden met behulp van een microcontroller op de hersenen van de kubus, en met behulp van een of andere manier verbindt, moeten we eerst de circuits voor de anode en de kathoden ontwerpen.
De anoden zal de P-zenders MOSFETs gebruiken om te schakelen tussen de lagen voor de multiplexen. Ondertussen zal een transistor matrix leveren stroom aan de kathoden voor elke LED-kolom. De shift-registers (74HC595) zal de transistor matrix bepalen door te lezen in de uitgang voor seriële van de microcontroller en omzetten in een parallel uitgang op het shift register.
Laat het breken zelfs nog verder (overslaan als begrepen):
Kathoden
(achteruitgang van de LED zelf) Een serie weerstand stelt de geschatte doelgroep spanning voor de LED (125 ohm voor rood, 100 ohm voor blauw en groen). Dit is gebonden aan de verzamelaar van een transistor die op grond uitzendt wanneer de base wordt geactiveerd door een uitgang pins op de shift register met een 1 k ohm weerstand in serie (tussen pin en transistor). Hieronder een voorbeeld met de één regel vastgehaakt.
Elk journaal shift zal hebben 8 uitgangen zodat 8 pinnen kunt beheersen. Aangezien elke LED vereist 3 pinnen (rood, groen, blauw) en aangezien er 64 kolommen (8 x 8) moeten we hebben 64 x 3 = 192 pinnen. Dit werkt het beste als we de registers van de verschuiving in groepen van 3 (een set voor elke kleur verdelen). Dus nu hebben we 3 kolommen van 8 shift registers (voor een totaal van 24 shift registers tot nu toe).
Anoden
De anoden controle elke laag door een transistor (MOSFET hieronder) uit een ander shift register. Deze keer moeten we slechts één ploeg registreren. De 8 output pinnen op de shift register controle de 8 lagen. De waarden voor deze shift register is verschoven uit in dezelfde seriële lijn dat wordt geleverd aan elk van de andere registers van de verschuiving van de microcontroller. Voor elk van de andere lagen, zal u gewoon het circuit hieronder kopiëren en voeg het bij de volgende pin op het shift register.
Microcontroller
De microcontroller is een Atmega328P-PU met de bootloader van de arduino. Er zijn 6 belangrijkste pinnen die je over moet ongerust maken (afgezien van de kristal en macht lijnen): pin 1 - Reset, pin 4 - klink, pin 4 - klink, pin 6 - lege, 17 - gegevens/MOSI-Pins, pin 18 - MISO, pin 19 - klok/SCK.
Pinnen 1, 7, 8, 17, 18 en 19 kunnen worden gebruikt om een ISP programmering header voor het opnieuw programmeren van de Raad van Bestuur later indien gewenst (niet nodig).
De klink, blanco, gegevens en klok pinnen zullen worden gebruikt om te controleren de kubus door de shift-registers. De klink pin op de microcontroller verbindt met pin 12 van de shift register (74HC595). GEGEVENS verbindt met shift register pin 14. KLOK verbindt met shift register pin 11. BLANCO verbindt met shift register pin 13.
Macht
De Raad van bestuur vereist een 5V stroomtoevoer. Als u wilt filteren op ruis op de input levering, worden condensatoren gebruikt op enkele reeksen. Dit deel is volledig aan u voor wat u voelen noodzakelijk is. Ik gebruikte een 0.1uF, 10uF, 100uF en 1000uF condensatoren, maar dit was pseudo-willekeurige.
Het volledige schema en alle EAGLE bestuur bestanden zijn opgenomen in de zip-map op deze stap. Daarin hebt u alles wat u zou moeten de planken afgedrukt.
