Преди това сме изградили 3x3x3 LED Cube, използвайки Arduino и Raspberry Pi. 3x3x3 LED Cube обикновено се изгражда с помощта на някакъв микроконтролер, но в тази сесия ще направим 3 * 3 * 3 LED CUBE без никакъв микроконтролер. Тук ще използваме 555 таймер IC и настройка на двоичен брояч CD4020 за управление на LED куба.
Обикновено за управление на LED CUBE използваме микроконтролер и програмиране за получаване на различни модели. Но за начинаещи това е сложен процес, така че тук използваме комбинацията от 555 таймер и CD4020 IC, която е най-подходяща за начинаещи. Въпреки че с тази схема можем да получим само един модел, но това е най-добрият начин да се запознаем със светодиодните кубчета и тяхната работа. Научете повече за 555 IC таймер, като проверите повече 555 базирани схеми тук.
Има много видове кубчета, които могат да бъдат проектирани. Най-простият е 3x3x3 LED куб. Този 3 * 3 * 3 LED CUBE се състои от 27 светодиода (светодиоди), тези светодиоди са подредени в редове и колони, образуващи куб. По същия начин можем да направим LED куб от 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 и по-високи не. на светодиодите. За LED куб 4 * 4 * 4 работата почти се утроява, защото трябва да се работи за 64 светодиода. С всяко по-голямо число работата почти се удвоява или утроява. Но всеки куб горе-долу работи по същия начин.
3x3x3 LED CUBE на 555 таймер е най-простият, защото има някои предимства на този дизайн като,
- За този куб не е нужно да се притеснявате за консумация на енергия или разсейване.
- Ниско търсене на захранване.
- За този куб не ни е необходима комутационна електроника като транзистори.
- Нуждаем се от по-малко логически терминали, така че нямаме нужда от регистри за смяна или нещо подобно.
- Не е необходимо програмиране.
- Няма нужда от сложни схеми
- Основните познания за веригата са достатъчни за проектирането на този проект.
Необходими компоненти:
- 1KΩ съпротивления (10 броя)
- 27 светодиода
- 555 Таймер IC
- CD4020 Бинарен брояч IC
- 10K пот
- Кондензатор 10uF
- 5v захранване
- Поялни инструменти за изграждане на LED Cube
Обяснение на веригата и работата:
Тук сме използвали същия LED куб, който преди сме използвали с Raspberry Pi, и изграждането на този LED Cube е обяснено по-рано в този проект. Моля, проверете по-долу два проекта за правилно изграждане на LED кубчето, като запоите 27-те светодиода в определен ред:
- Направи си сам 3X3X3 LED куб с Arduino
- 3X3X3 LED Cube с Raspberry Pi и Python програма
След като всичко свърши, ще имате куб като този,
Схемата на схемата на 3x3x3 LED куб с помощта на 555 таймер е показана на фигурата по-долу.
Както е показано на снимката, имаме общо 12 щифта от CUBE. Над които 9 пина са общи положителни и 3 пина са общи отрицателни терминали. Не забравяйте, че всяка колона представлява положителен терминал и всеки слой (ред) представлява отрицателен терминал.
Тъй като ние контролираме само LED CUBE чрез брояча CD4020, няма да е необходимо управление на отрицателни клеми. Така че ние сме заземили и трите често срещани отрицателни точки, както е показано на схемата. С това ще имаме 9 положителни клеми от 9 колони LED куб.
Сега за тази схема първо трябва да проектираме квадратен генератор на вълни или стабилен мултивибратор, като използваме таймера на NE555, както е показано в схемата по-долу:
Тук 555 чипът генерира квадратна вълна, за да може LED да превключва между ON и OFF. Потенциометърът тук е да регулира честотата на мигане.
Ще подадем този изход с квадратна вълна към двоичния чип брояч. Двоичният брояч отчита тактовите импулси и броят на отчетените импулси се дава от брояча чрез пинове Q0-Q13. Ние ще свържем тези изходни щифтове на брояча с LED CUBE съгласно схемата. Така че всеки път, когато броят увеличава промените в логиката на изходния порт и с тази промяна в модела на LED CUBE.
Така накратко, таймерът 555 генерира тактови импулси, броячът брои тактовите импулси и прави изходните си щифтове високи съответно и накрая моделът LED CUBE се променя в зависимост от изхода на CD4020. Ето как работи 3 * 3 * 3 LED CUBE by 555 timer-CD4020 брояч двойка.
** Уверете се, че основното нулиране на CD4020 е заземено. Ако остане сам, кубът може да не работи.