این یک پروژه هنری کوچک است که من با 95 LED RGB که به شکل استوانهای سه بعدی چیده شدهاند، ساختهام، که در بالای مدار درایور مبتنی بر میکروکنترلر قرار گرفتهاند. LED ها به صورت جداگانه قابل آدرس دهی هستند، و وقتی آن را روشن می کنید، نرم افزار از طریق یک سری انیمیشن، مانند الگوهای متحرک رنگین کمانی مختلف، "باران"، "آتش بازی" و غیره چرخش می کند. این هدف زیادی را دنبال نمی کند، اما نگاه کردن به آن جالب است. سختافزار و نرمافزار منبع باز هستند، بنابراین میتوانید از هر چیزی که در اینجا پیدا میکنید استفاده/کپی/توسعه دهید (با توجه به شرایط مجوز CC/GPL). اگر سوالی دارید، می توانید به من ایمیل بزنید، یا بهتر است، نظر خود را در وبلاگ مقاومت نیویورک ارسال کنید و من پاسخی را در آنجا ارسال خواهم کرد. با تشکر!
ال ای دی ها آند معمولی 4 لید T1 3/4 RGB با کیس پراکنده هستند. من آنها را در eBay از مرکز لامپ HKJE با قیمت حدود 30 سنت، از جمله حمل و نقل از هنگ کنگ، دریافت کردم. با وجود هزینه کم، به نظر می رسد کیفیت بسیار خوبی دارند. آنها با استفاده از سیم موزیک (سیم فولادی برهنه) از Pearl Paint به هم متصل می شوند . آدام مایر از این سیم در پروژه MegaScroller خود استفاده کرد و به من نشان داد که چگونه با آن کار کنم. برای لحیم کردن گردن درد دارد (اول سمباده بزنید و سپس فلاکس خمیر بزنید ) اما بسیار قوی است. به سایر مقاومت هایی که به جمع آوری قفس کمک کردند. لحیم کاری زیاد بود.
LED ها در یک شبکه مالتی پلکس 5 طرفه سیم کشی می شوند. آندهای هر 19 LED در هر صفحه به هم متصل شده اند. کاتدهای هر LED به کاتد چهار LED دیگر در همان ستون عمودی متصل می شوند. بنابراین ماتریس LED ها دارای پنج آند و 57 کاتد است (19 LED در هر صفحه * 3 کاتد در هر LED). مدار درایور از پنج ماسفت کانال N IRLU3715PBF برای سوئیچ +5 ولت به خطوط آند و چهار تراشه LED با جریان ثابت PWM 16 کانالی TLC5940NT برای تغییر کاتدها به زمین استفاده می کند. از آنجایی که من از موسفت های کانال N به عنوان سوئیچ های جانبی بالا استفاده می کنم، باید یک ولتاژ گیت تولید کنم که بالاتر از Vdd باشد. من از یک پمپ شارژ ساده برای دوبرابر کردن 5+ ولتی که از منبع تغذیه من می آید استفاده می کنم و با استفاده از سه درایور ماسفت TC4427ACPA آن را به گیت های ماسفت تغییر می دهم . ماسفت ها سری IRL هستند (یعنی سطح منطقی) بنابراین با Vgs +5v کاملا روشن می شوند. Rds-on در محدوده 15-20 میلی اهم است. TLC5940s قرار است حدود 20 میلی متر در هر کانال کاهش یابد. LED ها برای حالت پایدار 20 میلی متر رتبه بندی شده اند، و من فقط با چرخه کاری 20 درصد آنها را رانندگی می کنم، بنابراین در تئوری احتمالاً می توانم جریان را تا حدود 100 میلی متر افزایش دهم، اما به طور شگفت انگیزی همانطور که هست روشن است بنابراین من احساس نکرده ام. نیاز به آزمایش با جریان های بالاتر
مدار درایور از دو تخته انباشته تشکیل شده است که از طریق هدر پین به هم متصل شده اند. تخته بالایی یک تخته گرد دو لایه است که قطر آن حدود چهار اینچ است. من آن را در Eagle طراحی کردم و در خانه با روش انتقال تونر اچ کردم . تخته پایینی یک تخته استاندارد RadioShack است. فقط دارای میکروکنترلر و چند قطعه دیگر است. با سیم کشی نقطه به نقطه سیم کشی می شود. من این کار را به این ترتیب انجام دادم تا در آینده بتوانم قابلیت اضافی را به مدار اضافه کنم (مثلاً ورودی صدا، USB یا رابط ZigBee) بدون انجام مجدد کل پروژه.
برای جزئیات بیشتر: سیلندر LED با استفاده از آردوینو
در ادامه، متن انگلیسی این مطلب را میتوانید مشاهده نمایید:
This is a little art project I made with 95 RGB LEDs arranged in a 3D cylinder shape, sitting atop a microcontroller-based driver circuit. The LEDs are individually addressable, and when you power it on, the software cycles through a series of animations, e.g. various moving rainbowy patterns, “rain”, “fireworks”, and so on. It doesn’t serve much of a purpose but it is kind of cool to look at. The hardware and software are open source, so feel free to use/copy/extend whatever you find here (subject to the CC/GPL license terms). If you have questions, you can e-mail me, or better yet, post a comment to the NYC Resistor blog and I will post a response there. Thanks!
The LEDs are 4-lead T1 3/4 RGB common anode with a diffused case. I got them on eBay from HKJE Lamp Center for about 30 cents each, including shipping from Hong Kong. Despite the low cost, they seem to be of very good quality. They are wired together using music wire (bare steel wire) from Pearl Paint. Adam Mayer used this wire in his MegaScroller project and he showed me how to work with it. It’s a pain in the neck to solder (sand it first and then apply paste flux) but it is very strong. Props to the other resistors who helped assemble the cage. It was a lot of soldering.
The LEDs are wired in a 5-way multiplexed grid. The anodes of all 19 LEDs in each plane are connected together. The cathodes of each LED are connected to the cathodes of the four other LEDs in the same vertical column. So the matrix of LEDs has five anodes and 57 cathodes (19 LEDs per plane * 3 cathodes per LED). The driver circuit uses five IRLU3715PBF N channel mosfets to switch +5 volts to the anode lines, and four TLC5940NT 16 channel PWM constant-current LED driver chips to switch the cathodes to ground. Since I’m using N channel mosfets as high side switches, I need to generate a gate voltage that is higher than Vdd. I use a simple charge pump to double the +5V coming from my power supply, and switch it to the mosfet gates using three TC4427ACPA mosfet drivers. The mosfets are IRL series (i.e. logic level) so they are fully switched on with Vgs of +5v. Rds-on is in the range of 15-20 milliohms. The TLC5940s are set to sink about 20ma per channel. The LEDs are rated for 20ma steady state, and I’m only driving them at a 20% duty cycle, so In theory I could probably increase the current to around 100ma, but it is surprisingly bright as-is so I haven’t felt a need to experiment with higher currents.