玩轉光立方LED Cube 4x4x4

Description

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作者:Pizg Chen

專案緣起

LED Cube 光立方是一個非常酷炫的裝置,當它發光時不僅有炫耀奪目的視覺效果,而且其中還隱藏了不少數學原理,非常建議老師、家長和同學一起來玩玩看!

使用工具

材料

  1. 1. 電路板 *1
  2. 2. 公排針 *40P
  3. 3. 圓孔母排針 *20
  4. 4. 3mm 長腳 藍色霧面 LED *64

工具

  1. 1. 烙鐵 + 焊錫
  2. 2. 斜口鉗
  3. 3. 尖嘴鉗
  4. 4. 鑷子
  5. 5. 厚紙板
  6. 6. 電鑽 + 3mm 鑽頭
  7. 7. 原子筆或細簽字筆
  8. 8. M3*14mm 螺絲+螺帽 *4
  9. 9. 電阻 100~220R *1
  10. 10. 麵包板

Cube43

實作步驟

  1. 1. 檢查所有的 LED 是否有正常發亮
  2. 2. 彎折 LED
  3. 3. 製作固定 LED 的模板
  4. 4. 將圓孔母排針焊到電路板上
  5. 5. 焊接公排針
  6. 6. 焊接 LED

LED焊接圖10897

程式架構

  1. 1. UNO 腳位 D0~D13 & A0~A1 分別控制每一顆 LED,D0 控制的 LED 是靠近 D0 腳位那一顆,A1 腳位則是控制距離 D0 最遠的那一顆 LED。A2 控制頂層 LED,A5 則是控制底層 LED。
  2. 2. 把所有的腳位都設定成 OUTPUT,才可以指定它要 HIGH 或 LOW。當指定它為 HIGH 時電位是 5V;當指定它為 LOW時電位是 0V,相對於 5V 而言可以把它視為是 GND。
  3. 3. 在初始階段為了讓所有的 LED 都不亮,所以在 setup() 階段將 16只 LED 腳位都設為 LOW,並且將控制層面的 4 只腳位都設為 HIGH。此時 LED 受到逆向 5V 的電壓,但因 LED 可承受 5V 逆向偏壓,再加上 UNO 的輸出電流不大(每一腳位為 20mA),所以 LED 不至於會燒毀。個人覺得這是一種為節省材料成本,但卻是非常冒險的電路做法,LED 稍有不慎短路,將會毀壞 Arduino 主板。

實作成果

10901

請見Demo影片:

Resource

詳細製作過程與開源程式碼

開源程式碼2

LED 限流電阻計算

 

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Project簡述

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  • Excerpt
    LED Cube 光立方是一個非常酷炫的裝置,當它發光時視覺上不僅炫耀奪目,而且其中還隱藏了不少的數學原理,非常建議老師、家長和同學一起來玩玩看!
  • Author
    Pizg Chen

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