Sinds dit jaar is er voor mij een hobby naast RC bijgekomen , dit zijn kleine (zelf ontworpen) elektronica projectjes. Zo heb ik een paar maanden geleden m'n eigen 5x5x5 (ja, 125 LED's ) LED kubus ontworpen. Het begon een half jaar geleden met een 3x3x3 kubus die ik op youtube had gezien. Vond dit helemaal geweldig en had besloten om er zelf eentje te bouwen. Zo gezegd, zo gedaan ! Deze kubus was opgebouwd uit 9 LED's, 3 NPN transistoren, een aantal weerstanden voor de LED's en een arduino uno microcontroller met een atmega328 chip. De werking van de kubus is eigenlijk heel simpel: De lagen worden aangesloten op de ground (de min om het even makkelijk te houden), maar er mag ter alle tijden maar 1 laag op de min worden aangesloten, dus hiervoor gebruiken we een soort van digitale schakelaar(door middel van transistoren) zodat we kunnen beslissen welke laag aan de min komt te hangen en welke 2 lagen niet. Op de kolommen(maar 4 getekend, er zijn er intotaal 9) komt er 5V te staan (de plus), deze kolommen hebben ook een soort van schakelaar ertussen hangen om de bepalen welke uit staan en welke aan. Dit wordt geregeld door de microcontroller van arduino. Voorbeeld: Als je kolom 1 aan zet en laag 1 aan de min schakelt gaat er een stroompje lopen door het ledje wat links onderaan op de foto staat. Laat je kolom 1 aan staan en je zet laag 1/2 uit en laag 3 aan dan gaat het ledje links boven branden. Omdat ik destijds lerende was hoe alles werkte en net was begonnen met programmeren van de arduino uno (geprogrammeerd in C) was ik zeer tevreden met dit als resultaat: Na een paar maanden bezig geweest te zijn met het uitbreiden van m'n kennis in C (en C++) wilde ik een grotere uitdaging dan mn 3x3x3 kubus. Zo kwam ik aan bij mn 5x5x5 kubus. Na het een en ander uitgezocht te hebben kwam ik erachter dat het aantal i/o uitgangen van mn microcontroller niet voldoende was voor een 5x5x5 kubus. Dus ben ik opzoek gegaan naar een IC die mn aantal i/o uitgangen kon vergroten. Ik kwam daarbij al snel uit bij de schuifregister. Dus ik een paar bestelt en mee wezen testen. Na een weekje grondig getest te hebben vond ik het tijd om de 5x5x5 te bouwen. In principe is de werking hetzelfde gebleven tussen de twee kubussen (zie hierboven), het verschil zit zich in de gebruikte i/o uitgangen van de microcontroller. Bij mn 3x3x3 gebruikte ik nog 9 kolommen + 3 lagen = 12 i/o uitgangen. Dit zou dus beteken dat ik 25 kolommen + 5 lagen = 30 i/o uitgangen moest hebben voor mn 5x5x5 kubus. Door het gebruik van 6 schuifregisters heb ik dit terug gebracht tot slechts 4 i/o uitgangen! Dit ziet er uit als volgt : (De meest links en onderste connector heeft een groene, blauwe en gele draad, dit zijn 3/4 kabels die naar de i/o uitgangen lopen. De schuifregisters(74hc595) zijn de 6 zwarte blokjes). (De rode draadjes zijn allemaal door gelust en dienen als 4de kabel die naar de laatste i/o uitgang loopt). (Dit is de kubus zelf, de kabels die er naast hangen worden in het bordje hierboven geplugd). (Hier zie je de transistoren zitten die de 5 lagen schakelen). (De onderkant van de LED kubus zelf). (Alles aangesloten op elkaar. NOTE: de rode (4de i/o kabel) staat niet op de foto, deze is er namelijk later bij gekomen. Verder wordt ook de voeding (+ en -, 2 kabels) ook van het bordje afgehaald). Nu het hardware gedeelte was het tijd om te programmeren. Dit bleek nog niet zo makkelijk te zijn! Maar na een kleine 2 weken heb ik toch een mooi programmaatje weten te creëren. Er zit zelfs een software matige PMW (pulse width modulation) ingebouwd waardoor ik de ledjes feller of minder fel kan laten branden. Ik vind het zelf een aardig geslaagd project, wat vinden jullie?: P.s. Maak er 1080P van voor het beste resultaat. ***DE KUBUS REAGEERT NIET OP MUZIEK, nog niet *** De werking van het stukje elektronica zit in de werkelijkheid een stukje lastiger in elkaar, ik heb geprobeerd het zo makkelijk mogelijk te maken en uit te leggen zodat iedereen er wat van kan begrijpen!
Mooi gemaakt, nette opstelling en leuke effectjes, ik ben zelf ooit beginnen lezen in een tutorial, maar bij het programmeren moet ik helaas afhaken... Als ik verder youtube naar rgb kubussen wordt het helemaal erover, zeker als je dan beseft hoeveel led's er uiteindelijk inzitten.
Klopt RGB is helemaal vet, was deze zomer van plan om er eentje te maken. Het schema is zo te maken (heb zelfs al een begin. Zelfs mn code is al ready voor een RGB cube), maar ben eigenlijk afgehaakt door het vele soldeerwerk. Misschien eerst nog een 5x5x5 RGB kubus van de winter proberen als m'n RC's toch stil staan . Ben van plan om nog een aantal extra effecten toe te voegen (water rimpel effect, sinus wave, soort van snake, etc...). Zodra er weer een aantal zijn zou ik weer eens een filmpje maken .
Binnenkort ga ik beginnen aan mijn 8x8x8 LED kubus. Alle componenten zijn besteld zodat ik alvast het één en ander kan gaan testen. Een deze weken wil ik ook een printplaat gaan etsen ipv de breadbordjes met een zooitje draadjes zoals bij mijn 5x5x5 kubus. Zodra er weer een update is zal ik dat hier plaatsen met eventuele foto's en video's. Het schema zal waarschijnlijk volgende week hier komen te staan . Alvast een voorbeeldje hoe het er uiteindelijk uit moet gaan zien:
Een kleine 2 weken geleden al wat spulletjes binnen gekregen o.a. 1000 ledjes. Ik ben begonnen met een mal te maken waar in de ledjes in kon stoppen om zo een perfecte laag te creëren. Nadat deze 8 lagen (512 ledjes verder ) klaar waren was het tijd om ze allemaal aan elkaar te solderen. Dit was nog wel een lastig klusje aangezien elk pootje een klein knikje moesr hebben voor het daaropvolgende pootje, wat fotootjes: Nadat de kubus klaar was, moest ik eens gaan nadenken hoe ik alles mooi kon plaatsen op een plankje hout en er voor zorgen dat er een kist over de kubus komt voor het vervoer. Na een rondje in de bouwmarkt gelopen te hebben kwam ik een mooie kist tegen. Deze was heel simpel uitgevoerd, zonder slotje een een lapje stof als stopper voor de deksel. Eenmaal klaar bij de bouwmarkt ging ik naar huis met de kist, stukje ketting ipv het gebruikte lapje stof, een paar klik systemen om de kist dicht te houden en een plank hout voor op de kist die de kubus moet beschermen. Na wat knutselen was dit het resultaat: De laatste foto zie je aan de rechterzijde de 5x5x5 kubus, schrok toch wel een beetje van het verschil in grootte . Voorlopig wacht ik nu nog op spulletjes van ebay. Nog niet is alles binnen, maar zodra dat er ook is kan ik gaan beginnen met het bouwen van de elektronica. Ik hoop zelf dit weekend de kubus draaiende te hebben. Wordt vervolgd
En we zijn weer een stapje verder Deze print is gebruikt voor de 8 x 8 rijen in de kubus aan te sturen. Mijn plan is om hierboven nog een print te maken waar de microcontroller en het gedeelte wat mijn lagen aan gaat sturen komen te zitten.
En het eerste printje is afgerond, het lijkt een zooitje maar er is wel degelijk over nagedacht : Ondertussen bezig met mijn tweede printje, hierop komt de microcontroller (atmega328p, zie foto), een enkele schuifregister voor de lagen die vervolgens via mosfet drivers, de mosfets gaan schakelen. Heb uitgerekend dat een extra koelblok op mijn mosfets niet nodig is, dus dat scheelt mij weer werk . Voorlopig zit alleen de microcontroller op het tweede printje, ik heb een test programma er naar toe gestuurd en dit werkt allemaal:
Eerste echte test met de led kubus: Er zijn een aantal versterker IC's niet helemaal in orde, ik heb al een nieuwe set besteld en hoop deze snel binnen te krijgen zodat de hele kubus gaat werken.
Alle problemen zijn opgelost, heb zelfs nog een mooi LCD schermpje kunnen plaatsen voor wat feedback. Zo hoop ik later deze microcontroller te laten communiceren met een raspberry die op zijn beurt weer kan communiceren met ethernet. Zo hoop ik in de toekomst een app voor op mijn telefoon te maken zodat ik de kubus aan/uit kan zetten en de animatie volgorde kan bepalen. Hier nog een foto van de binnenkant: En hier nog een video (De ledjes staan zijn hier niet zo fel, in de code zijn ze op hun laagst ingesteld. Zodra ik dit niet doe kan de camera het niet meer goed filmen.)
Kijk eens naar de TLC5940 van Texas Instruments. Dat is een 16 kanaals LED-driver met PWM modulatie en stroombronsturing. Scheelt een hoop weerstanden (slechts eentje nodig voor de stroombron) en extra drivers. Gewoon doorlussen naar de volgende. Voorbeeldje van het internet geroofd: Mijn kubus van 4x4x4 heeft slechts 2 extra IC's. De transistoren gaan direct via de ATmega 328. Ik heb echter twee TLC5916's gebruikt. Zijn hetzelfde als de 5940 alleen 8 uitgangen in plaats van 16.
Klopt maar deze had ik nog liggen en daarnaast was mn software allemaal ready to use voor mn 8x8x8 . ondertussen al veel verder met project. Moet er nog eentje gaan maken voor de opendagen op mn school. Hier ff snel fotootje van mn laatste print: Op deze print zit een andere controller die een groter geheugen heeft. Kubus wordt aangestuurd d.m.v. 4 pinnen . Hier de print in actie: Led cube test: http://youtu.be/4MCEd2eUFmY Ben momenteel druk bezig met een software project op mn stage. Wanneer dit afgerond is wil een 2de versie print ontwikkelen (hoogstwaarschijnlijk SMD) waarbij je de mogelijkheid hebt om een SD kaart erin te prikken (voor animaties). Daarnaast wil ik mn animation designer applicatie opnieuw gaan schrijven in visual studio. Daar moet dan de UART en SD kaart ondersteuning in komen. Helaas nog geen tijd gehad om dit te realiseren, als het tzt af is maak ik een update .
Netjes gemaakt. Ik ben mijn carrière in de LED-reclame dispkays begonnen. Destijds booming business maar helaas weggedrukt door plasma-schermen. Nu wel weer een opmars van mega-formaat LED-videodisplays. Technisch identiek aan een kubus alleen dan 2D. Maar dan wel afmetingen tot enkele meters bij enkele meters. 8) Controller was in 1991 met een Motorola 68000 processor, 256MB SRAM, klok, temperatuursensor, RS485 programmering of via analoog modem Later een Intel i960 RISC processor vanwege snellere instructieset en hogere kloksnelheid.
Dat zijn idd de echte grote jongens ! Lijkt me zeer leuk om aan dergelijke projecten mee te werken. Ach ben nog jong, wie weet wat de toekomst me nog te brengen heeft .
Zal wel wat plaatjes maken van wat ik destijds ontworpen heb. Een unit uit 1992 staat nog steeds bij Bison Bowling in Haarlem langs de provinciale weg (van Heemstede naar Velserbroek ter hoogte van de sportvelden/honkbalstadion). Voor toen was het high-tech.
aaaaah ik heb een jaar geleden ook een 5x5x5 led kubus gemaakt! Al die 125 leds gesoldeerd, plus een heel circuit dat ik op instructables had gevonden. Een mooie (naja mooi...) houten behuizing eromheen gemaakt, en het werkt NIET! IC's vervangen van 74HC138 naar HC238's, toch wel een belangrijk verschil geloof ik dat dat was, 138 zijn geloof ik multiplexers, en 238 demultiplexers en dat heb je natuurlijk nodig. Anyways daarna werkte het nog steeds niet tot op de dag van vandaag! Ik weet dat dit aan m'n control board ligt. Helaas ben ik te dom om zelf een bord te ontwerpen of een volledige code te kunnen schrijven... Kan iemand me misschien een geschikt schema doorsturen voor een 5x5x5 led kubus, gebaseerd op een arduino? Dan kan ik m misschien eindelijk is een keer echt werkend krijgen! Hebben me ouders tenminste iets om trots voor te zijn op mij, als ik ze niet vertel dat ik het niet eens zelf bedacht heb natuurlijk. Overigens: na lang aarzelen heb ik toch foto's van de kubus bijgevoegd, in eerste instantie durfde ik dat niet omdat het zo enorm lelijk gesoldeerd is. Dit was eigenlijk m'n eerste echte soldeerproject dus... Instructables: http://www.instructables.com/id/5x5x5-LED-cube-run-on-Arduino-Uno/
