Създадохме поредица от уроци за Raspberry Pi, в които сме обхванали взаимодействието на Raspberry Pi с всички основни компоненти като LED, LCD, бутон, DC мотор, серво мотор, стъпков двигател, ADC, регистър за смяна и др. публикува някои прости проекти за Raspberry Pi за начинаещи, заедно с някои добри IoT проекти. Днес, в тази сесия, ще направим 3x3x3 LED CUBE и ще го контролираме от Raspberry Pi, за да получим различни модели, използвайки Python Programming. Преди това сме изградили същия LED куб 3x3x3 с Arduino Uno.
Типичен 3 * 3 * 3 LED куб, свързан към Raspberry Pi, е показан на изображението по-горе. Този LED CUBE е направен от 27 светодиода, тези 27 LED са подредени в редове и колони, за да образуват куб. Оттук и името е LED CUBE.
Има много видове кубчета, които могат да бъдат проектирани. Най-простият от тях е 3 * 3 * 3 LED куб. За 4 * 4 * 4 LED CUBE работата е почти тройна, защото трябва да свършим работа за 64 LED. С всяко по-голямо число работата почти се удвоява или утроява. Но всеки куб горе-долу работи по същия начин. За начинаещи, 3 * 3 * 3 LED кубът е най-простият LED CUBE и също така има някои предимства на 3x3x3 LED Cube пред други по-високи кубчета като,
- За този куб не е нужно да се притеснявате за консумация на енергия или разсейване.
- Търсенето на захранване е по-малко.
- Не се нуждаем от никаква превключваща електроника за този куб.
- Нуждаем се от по-малко логически терминали, така че нямаме нужда от регистри за смяна или нещо подобно.
- Най-подходящ за + 3.3v логическа електроника като Raspberry Pi.
Необходими компоненти:
Тук използваме Raspberry Pi 2 Model B с OS Raspbian Jessie. Всички основни хардуерни и софтуерни изисквания са обсъдени по-рано, можете да ги потърсите във въведението на Raspberry Pi и мигащият индикатор Raspberry PI за начало, освен това, от което се нуждаем:
- Raspberry Pi 2 B (всеки модел)
- 220Ω резистори (3 броя)
- 27 светодиода
- Поялни инструменти за изграждане на LED Cube
Изграждане на 3x3x3 LED куб:
По-рано обсъдихме подробно изграждането на 3 * 3 * 3 LED куб в тази статия: LED куб 3x3x3 с Arduino. Трябва да проверите този, за да научите как да запоявате светодиоди за формиране на LED Cube. Тук споменаваме 9 често срещани положителни клеми (колони) и 3 общи отрицателни клеми (отрицателни редове или слоеве) в LED Cube. Всяка колона представлява положителен извод и всеки слой представлява отрицателен извод.
Можем да видим 9 често срещани положителни терминала от изгледа отгоре, номерирани на снимката по-долу, номерирали сме ги според GPIO pin номер на Raspberry Pi, към който са свързани тези положителни терминали.
9 общи положителни терминала: 4, 17, 27, 24, 23, 18, 25, 12, 16
И 3 често срещани отрицателни терминала могат да се видят от изглед отпред, номерирани на снимката по-долу:
Общ отрицателен щифт на горния слой: 13 Общ отрицателен щифт на
средния слой: 6
Общ отрицателен щифт на долния слой: 5
След като всичко свърши, ще имате куб като този. Също така проверете видеото, дадено в края.
Електрическа схема и обяснение:
Връзките между Raspberry Pi и LED Cube са показани в схемата по-долу:
Както е показано на снимката, имаме общо 12 пина от Cube, над които ДЕВЕТ са общи положителни и ТРИ са общи отрицателни щифтове. Не забравяйте, че всяка колона представлява положителен извод и всеки слой представлява отрицателен извод.
Сега ще свържем тези 12 извода към Raspberry Pi точно както е дадено в схемата. След като свържем терминалите, е време да напишем програмата PYTHON.
Можете да проверите програмата Python по-долу, за да генерирате модела, показан в демонстрационното видео по-долу.
Да кажем, че искаме да включим светодиода на средния слой, както е показано на снимката по-долу (червено кръгче), тогава трябва да захраним GPIO18 щифта и да заземим GPIO6 щифта. Това важи за всеки светодиод в куба.
Написахме няколко циклични програми в PYTHON, за да направим прости светкавици. Програмата е добре обяснена чрез коментарите. Ако искате повече модели, можете просто да добавите още модели към програмата.