RRoy 发表于 2021-6-17 10:20:02

自制一个永不过时的8x8x8 LED光立方

本帖最后由 RRoy 于 2021-11-10 18:02 编辑





LED光立方永远不会过时。不过仅仅是构建LED立方体就非常耗时，驱动这些LED立方体的电子电路对于入门级爱好者来说可能相当复杂，并且如果出现问题可能不容易排除故障。

今天，我们就来介绍如何做一个我们自己的8x8x8 LED立方体，希望入门级爱好者能够顺利完成它。

一个8x8x8的LED立方体由8x8x8=512个LED组成，我们不用一次控制所有这512个LED，只要以极快的速度一次控制64个LED，由于视觉暂留效应，我们看到的就好像控制了所有的LED。

学习这个项目，需要具备一些基本的焊接技能、了解一些基本的电子知识、熟悉Arduino。

尽管这个项目会非常耗时，可能需要相当大的投入，但在完成的那一刻，会觉得还是蛮值得的。


材料

[*]Arduino Nano
[*]LED（5毫米）512个
[*]100Ω 电阻器
[*]2N2222 NPN晶体管
[*]74HC574八进制D型触发器
[*]120引脚的IC插座
[*]816引脚IC插座
[*]15V电源
[*]公接头
[*]母接头
[*]带针座的连接器
[*]连接导线
[*]剥线器
[*]烙铁
[*]跳线
[*]切割器/剥线钳
[*]尖嘴钳


效果演示


测试LED



第一步就比较费时间。

因为是8x8x8的LED光立方，所以我们需要512个LED。

第一步是测试所有512个LED，你可以用一个3V的锂电池来测试各个LED。



这一步很关键，因为一旦我们开始焊接，就很难把它们拆下来。

扩散型和透明型LED的对比
显而易见：



处理LED针脚

首先将短的那条腿（阴极）弯曲成90度角。



完成之后，用钳子剪去多余的部分，最后应该是这样的：



然后把其他的511个也一样处理了……



创建分层





每一层都是8×8的LED矩阵组成，一共由64个LED组成。

我们先拿一块中纤板（MDF），间隔2.5CM的距离上依次打孔。

然后放置LED并开始把所有阴极焊接在一起。

具体操作


为了增加稳定性，在LED之间焊接一些连接导线。

先用工具拉直：



然后穿过LED的孔：



除了充当支撑杆外，这些导线还将使该层的所有阴极短路。

两侧也分别加一条充当导线，



修剪掉多余的部分：



现在，再测试一下LED的情况，因为在这个阶段更换有问题的LED会比较容易。



把完成的层放在一边，



照葫芦画瓢，继续制作好剩下的其他七层。



组装LED

在完成了八层之后，我们现在垂直堆叠这些层。

这边注意，每根都插入阳极的孔里面，然后焊接。一共64根。





完成之后的样子：



接着我们开始逐层焊接。

期间我们可以用尺子，或者一块小木片来辅助，更好地确定每层的层高。



往后几层也是，以此类推，



叠加完八层后，完成的结构看起来是这样的：



电路部分

电路图
下图显示了使用Arduino Nano的8x8x8 LED Cube的完整电路图。





组装电路













项目作者已经为这个项目设计了电路。

74HC574集成电路被连接到LED立方体的阳极、Arduino Nano、晶体管和电源上。



连线焊接：



在底板上同样焊上线，然后理线：



将底板的线与电路板连接，然后放入盒底。





烧录代码

将做好的光立方连接上电脑：



烧录代码，看看效果吧！





整个项目，原作者大概花了近20个工作小时（包括测试LED、弯曲和切割LED、制作8个LED层（每个层由64个LED组成）、拉直导线以增加抗拉强度、垂直堆放各层、设计PCB、蚀刻PCB、在PCB上焊接元件、把LED立方体连接到PCB上、烧录代码并测试效果）。

总的来说，整个过程还是非常锻炼耐心和细心的。

希望动手的小伙伴们都能成功！

原项目英文链接：https://www.instructables.com/How-to-Build-8x8x8-LED-Cube/项目作者: SmartTronix该译文首发于DF创客社区转载请务必注明项目出处与原作者信息

帅猫 发表于 2021-6-17 20:47:11

好像DF在很久以前出过一款用PCB拼接的光立方，现在都没了{:5_116:}

RRoy 发表于 2021-6-18 09:16:01

帅猫 发表于 2021-6-17 20:47
好像DF在很久以前出过一款用PCB拼接的光立方，现在都没了

https://mc.dfrobot.com.cn/thread-269634-1-1.html在这里{:5_150:}

帅猫 发表于 2021-6-18 19:25:38

RRoy 发表于 2021-6-18 09:16
https://mc.dfrobot.com.cn/thread-269634-1-1.html在这里

84这个，书上看到的，一个4*4*4的全彩光立方，控制器好像叫RainbowDuino

霹雳豆沙包 发表于 2021-7-3 20:08:56

也想做一个，可惜是个手残党

Dorislyw 发表于 2021-9-7 11:40:13

心动了，有无相关材料套件买的？

刘昌胜 发表于 2021-9-29 10:19:10

狂拽炫酷吊炸天

可乐4001 发表于 2021-11-30 20:02:38

74HC574八进制D型触发器 120引脚的IC插座 816引脚IC插座,这几样看不懂，楼主能发个做好的效果图吗？

十六 发表于 2021-12-11 16:00:24

牛的牛的

jfMTScEaoh0s 发表于 2022-1-11 17:44:11

我太难了

QQQQQQQ 发表于 2022-1-19 17:23:04

厉害厉害厉害

Tayloooon 发表于 2022-1-23 15:26:17

这个IC是74HC574吗，图上面看着是16pin的啊，574是20pin的

Tayloooon 发表于 2022-1-23 17:26:19

原来图片上的74HC595，这作者盗用的另外一个作品的图片啊

诩 发表于 2022-5-20 08:33:29

厉害厉害{:6_202:}

Z5182JA2POgN 发表于 2022-7-24 23:12:51

这个电路搭建比编程序难多了

派大星ym 发表于 2022-8-2 09:29:01

效果绝了，，，

Amos Young 发表于 2023-7-19 10:55:37

只有横纵坐标控制，没有垂直控制？如果加垂直控制就可以实现3D显示了

三春牛-创客 发表于 2023-7-20 22:26:22

厉害厉害

三春牛-创客 发表于 2023-7-20 22:27:56

好赞啊！！！永不过时！

花生编程 发表于 2023-7-21 22:45:58

厉害厉害！！

花生编程 发表于 2023-7-21 22:47:11

太赞了！！{:6_209:}
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