Vi har tidligere bygget 3x3x3 LED Cube ved hjelp av Arduino og Raspberry Pi. 3x3x3 LED Cube er vanligvis bygget ved hjelp av noen mikrokontroller, men i denne økten skal vi lage en 3 * 3 * 3 LED CUBE uten mikrokontroller. Her vil vi bruke 555 timer IC og CD4020 binær telleroppsett for å kontrollere LED Cube.
Normalt for å kontrollere en LED CUBE bruker vi mikrokontroller og programmering for å få forskjellige mønstre. Men for nybegynnere er det en kompleks prosess, så her bruker vi kombinasjonen av 555 Timer og CD4020 IC som passer best for nybegynnere. Selv med denne kretsen kan vi bare få ett mønster, men dette er den beste måten å bli kjent med LED-kuber og deres arbeid. Lær mer om 555 Timer IC ved å sjekke flere 555-baserte kretser her.
Det er mange typer kuber som kan designes. Den enkleste er 3x3x3 LED-kube. Denne 3 * 3 * 3 LED-kuben består av 27 lysdioder (lysdioder), disse lysdiodene er ordnet i rader og kolonner som danner en kube. På samme måte kan vi lage LED-kube på 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 og høyere nei. av lysdioder. For 4 * 4 * 4 LED-kuber tredobles arbeidet nesten fordi du trenger å gjøre arbeid for 64 lysdioder. For hvert høyere tall blir arbeidet nesten doblet eller tredoblet. Men hver kube fungerer mer eller mindre på samme måte.
3x3x3 LED CUBE by 555 timer er enklest fordi det er noen fordeler med dette designet som,
- For denne kuben trenger du ikke bekymre deg for strømforbruk eller spredning.
- Lav etterspørsel etter strømforsyning.
- Vi trenger ingen koblingselektronikk som transistorer for denne kuben.
- Vi trenger mindre logikkterminaler, så vi trenger ikke skiftregister eller noe sånt.
- Ingen programmering nødvendig.
- Ingen behov for komplekse kretsløp
- Grunnleggende krets kunnskap er nok til å designe dette prosjektet.
Nødvendige komponenter:
- 1KΩ motstand (10 stk)
- 27 lysdioder
- 555 Timer IC
- CD4020 Binær teller IC
- 10K Pot
- 10uF kondensator
- 5v Strømforsyning
- Loddeverktøy for å bygge LED Cube
Krets og arbeidsforklaring:
Her har vi brukt den samme LED-kuben som vi tidligere har brukt med Raspberry Pi, og bygningen av denne LED-kuben ble forklart tidligere i det prosjektet. Vennligst sjekk nedenfor to prosjekter for å bygge LED-kuben riktig ved å lodde de 27 lysdiodene i bestemt rekkefølge:
- DIY 3X3X3 LED-kube med Arduino
- 3X3X3 LED Cube med Raspberry Pi og Python Program
Når alt er gjort, vil du ha en kube som denne,
Den Circuit Diagram av 3x3x3 LED kuben ved hjelp av 555 Timer er vist i figuren nedenfor.
Som vist på bildet har vi totalt 12 pins fra CUBE. Over hvilke 9 pins er vanlige positive og 3 pins er vanlige negative terminaler. Husk at hver kolonne representerer en positiv terminal, og hvert lag (rad) representerer en negativ terminal.
Siden vi bare kontrollerer LED CUBE av CD4020-telleren, vil det ikke være behov for kontroll på negative terminaler. Så vi har jordet alle de tre vanlige negativene som vist i kretsskjemaet. Med dette vil vi ha 9 positive terminaler fra 9 kolonner med LED-kube.
Nå for denne kretsen, må vi først utforme en Square Wave Generator eller Astable Multivibrator ved å bruke NE555 timer IC som vist i kretsen nedenfor:
Her genererer 555-brikke firkantbølge for lysdioden å veksle mellom PÅ og AV. Potensiometeret her er for å justere frekvensen for blinking.
Vi vil mate denne firkantbølgeutgangen til den binære tellerbrikken. Binær teller teller klokkepulsene, og antall telle pulser blir gitt av telleren gjennom Q0-Q13 pinner. Vi vil koble disse tellerutgangspinnene til LED CUBE-kolonnene i henhold til kretsskjemaet. Så hver gang teller øker, endres utgangslogikken og endres med dette LED CUBE-mønsteret.
Så i et nøtteskall genererer 555 timer klokkepulser, teller teller klokkepulsene og gjør utgangspinnene høye tilsvarende, og til slutt endres LED CUBE-mønster avhengig av utdata fra CD4020. Slik fungerer 3 * 3 * 3 LED CUBE by 555 timer-CD4020 motpar.
** Forsikre deg om at Master Reset på CD4020 er jordet. Hvis den er alene, fungerer ikke kuben kanskje.