Korábban 3x3x3 LED-kockát építettünk Arduino és Raspberry Pi felhasználásával. A 3x3x3 LED Cube általában valamilyen mikrovezérlő használatával készül, de ebben a munkamenetben egy 3 * 3 * 3 LED CUBE- t készítünk mikrovezérlő nélkül. Itt 555 időzítő IC és CD4020 bináris számláló beállítást használunk a LED kocka vezérléséhez.
A LED CUBE vezérléséhez általában mikrovezérlőt és programozást használunk a különböző minták előállításához. De a kezdőknek ez egy összetett folyamat, ezért itt az 555 Timer és a CD4020 IC kombinációját használjuk, amely a legalkalmasabb a kezdők számára. Bár ezzel az áramkörrel csak egy mintát kaphatunk, de ez a legjobb módja annak, hogy megismerkedjünk a LED-kockákkal és azok működésével. Tudjon meg többet az 555 Timer IC-ről további 555 alapú áramkörök ellenőrzésével.
Sokféle kocka alakítható ki. A legegyszerűbb a 3x3x3 LED-kocka. Ez a 3 * 3 * 3 LED CUBE 27 LED-ből (fénykibocsátó dióda) áll, ezek a LED-ek sorokba és oszlopokba vannak rendezve, kockát alkotva. Hasonlóképpen 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 és ennél magasabb LED-kockát készíthetünk. LED-ek. A 4 * 4 * 4 LED-kocka esetében a munka majdnem megháromszorozódik, mert 64 LED-nél kell munkát végeznie. Minden nagyobb számmal a mű majdnem megduplázódik vagy megháromszorozódik. De minden kocka nagyjából ugyanúgy működik.
A 3x3x3 LED CUBE by 555 időzítő a legegyszerűbb, mert ennek a kialakításnak van néhány előnye, például:
- Ehhez a kockához nem kell aggódnia az áramfogyasztás vagy a szórás miatt.
- Alacsony áramellátási igény.
- Ehhez a kockához nincs szükség kapcsolóelektronikára, például tranzisztorra.
- Kevesebb logikai terminálra van szükségünk, így nincs szükségünk shift-regiszterekre vagy hasonlóra.
- Nincs szükség programozásra.
- Nincs szükség komplex áramkörökre
- A projekt megtervezéséhez elegendő az alapvető áramköri ismeretek.
Szükséges alkatrészek:
- 1KΩ ellenállások (10 darab)
- 27 LED
- 555 Időzítő IC
- CD4020 bináris számláló IC
- 10K fazék
- 10uF kondenzátor
- 5v tápegység
- Forrasztószerszámok a LED kocka építéséhez
Áramkör és működési magyarázat:
Itt ugyanazt a LED-kockát használtuk, amelyet korábban a Raspberry Pi-vel használtunk, és ennek a LED-kockának az építését a projekt korábban ismertette. Kérjük, ellenőrizze az alábbi két projektet a LED-kocka megfelelő felépítéséhez a 27 LED forrasztásával, külön sorrendben:
- DIY 3X3X3 LED kocka Arduinóval
- 3X3X3 LED kocka Raspberry Pi és Python programmal
Miután minden elkészült, lesz egy ilyen kocka, mint ez,
A 3x3x3 LED-kocka áramköri diagramja az 555 Timer használatával az alábbi ábrán látható.
Amint a képen látható, összesen 12 csapunk van a CUBE-tól. Melyiknél 9 csap közös pozitív, 3 csap pedig negatív terminál. Ne feledje, hogy minden oszlop pozitív terminált jelent, és minden réteg (sor) negatív terminált jelent.
Mivel csak a LED CUBE-t vezéreljük a CD4020 számlálóval, a negatív terminálokon nincs szükség vezérlésre. Tehát mind a három általános negatívumot megalapoztuk, ahogy azt a kapcsolási rajz mutatja. Ezzel 9 pozitív terminálunk lesz 9 LED-kocka oszlopból.
Ehhez az áramkörhöz először meg kell terveznünk egy négyzet alakú hullámgenerátort vagy egy Astable multivibrátort az NE555 időzítő IC használatával, az alábbi áramkör szerint:
Itt az 555 chip négyzethullámot generál a LED számára az ON és az OFF közötti váltáshoz. A potenciométer a villogás gyakoriságának beállítására szolgál.
Ezt a négyzethullámú kimenetet a bináris számláló chipbe tápláljuk. A bináris számláló megszámolja az óra impulzusokat, és a számlált impulzusok számát a számláló adja meg Q0-Q13 csapokon keresztül. Ezeket a számláló kimeneti csapokat a kapcsolási rajz szerint csatlakoztatjuk a LED CUBE oszlopokra. Tehát minden alkalommal, amikor a számlálás növeli a kimeneti port logikai változásait, és ezzel a LED CUBE minta megváltozik.
Dióhéjban tehát az 555 időzítő generál óra impulzusokat, a számláló megszámolja az óra impulzusokat, és ennek megfelelően magasra teszi a kimeneti tüskéit, végül a LED CUBE minta megváltozik a CD4020 kimenetétől függően. Így működik a 3 * 3 * 3 LED CUBE by 555 timer-CD4020 számláló pár.
** Győződjön meg arról, hogy a CD4020 Master Reset földelt. Ha egyedül marad, akkor a kocka nem működik.