Arduino Mega 8 x 8 x 8 RGB LED cubo (5 / 11 paso)

Paso 5: en la electrónica

Diseño de la PCB

Mi segundo objetivo era quitar todos los cables pero todavía deja espacio para cierta flexibilidad.

Para ello he decidido que quiero:

• Llevar los cables de control procesador 6 del tablero vía un conector. Mayoría de los conductores cubo que he visto usar un derivado de la SPI para transferencia de datos que requiere 4 entradas - salida de datos, reloj, habilitar y traba - plus me añadido 5v y tierra así podemos potencia el procesador desde el mismo cable.
• Dejar abierta la serie en y serie hacia fuera las conexiones entre el desplazamiento 74HC595 registrar fichas para que usted puede definir diferentes bucles entre las virutas.
  • Esquema de Kevins es para el conductor del ánodo primero entonces todos los 8 chips conducción de un solo color siguiente y entonces los dos colores secuencialmente por un total de registros de cambio de 25.
  • Esquema de nicks tiene un lazo separado hacia el procesador para cada color.
• Permiten las capas ánodo ser conducido por su propio cambio de registro o directamente desde el procesador con 8 separar las conexiones.

Además quería

• Utilizar a través de componentes de agujero (como es lo que estoy acostumbrando a ti).
• Limitarme a un tablero de dos capas PCB (otra vez como en mi experiencia).
• Tienen todos los componentes en un lado de la PCB (parte inferior) y permiten las rebanadas de LED a soldar directamente a la parte superior de la PCB.

Por lo que iba a acabar siendo un tablero grande (270 mm x 270 mm) para apoyar un cubo con espaciamiento de 30mm entre el LED - aún así seguía siendo un apretón para caber en todos los componentes y rastros.

He utilizado un par de diferentes software de diseño de PCB en el pasado con éxito.

Pad2Pad es para facilidad de uso pero están bloqueados en sus costes de fabricación costoso como usted no puede exportar archivos Gerber. Para esta compilación he utilizado DesignSpark (no tan fáciles de usar como Pad2Pad pero puede exportar archivos gerber) y desde entonces han estado experimentando con águila (una herramienta muy capaz pero yo aún voy por la curva de aprendizaje).

Me atrevo se suman las horas que pasó en el software de diseño de la PCB, tuvo varios intentos de conseguir derecha pero estoy muy satisfecho con el resultado. Hay un par de huellas que falta en mi primera versión, pero son fáciles de reemplazar. Para la fabricación de un pequeño lote de PCB usé y recomendaría SeeedStudio. Buena respuesta a las preguntas, precios competitivos y servicio rápido.

Soy desde contemplar el diseño de una versión SMD que entonces podía haber hecho con todos los componentes ya colocado y soldado.

Montón de componentes

En cuanto a los componentes usa los siguientes (alinear con Kevin de esquema)

• 200 transistores de 2N3904 NPN
• 25 condensadores de 100nF
• 8 condensadores de 100uF
• IRF9Z34N 8 MOSFET
• 25 registros de desplazamiento 74HC595
• Resistencias de 1/8W de 128 82 Ohm (resistencias limitantes actuales LED rojo)
• Resistencias de 1/8W 130 Ohm 64 (verde y azul LED actuales resistencias limitantes)
• 1 250 resistencias de 1/8W k ohmios (con algunos extras)
• 250 10 resistencias de 1/8W k ohmios (con algunos extras)
• 1 fuente de alimentación 5v 20A (más que suficiente)
• 1 Arduino Mega (o procesador de su elección)
• unas pinzas de encabezado de fila solo conectarse a Arduino
• se coloca un cable de puente para crear la serie de entrada/salida lazos entre el cambio
• un cable del jefe de 6 pines a conector de la placa
• una alimentación de 240v cable y enchufe

Usé y recomendaría Farnell componentes para pedir estos en el Reino Unido, especialmente teniendo en cuenta sus servicios al día siguiente y precios competitivos.

Un montón de soldadura de soldadura...

Entonces era varias horas de soldar todos los componentes en la placa. No voy a través de los detalles aquí, pero un par de lecciones que aprendí fueron:

• Mantener una bomba de soldadura y la soldadura mecha a mano - usted lo necesita.
• Una pluma de flujo realmente funciona aunque es sucio limpiar luego
• Uso de la soldadura de un diámetro pequeño - he encontrado lo mejor que un flujo de 2,5% 0,5 mm 60/40 estaño/plomo de la soldadura.
• Una lupa es útil para detectar ningún puente de soldadura.
• Tómate tu tiempo, hacer un lote en un momento y revise todas las juntas antes de proceder a la siguiente área.
• Como siempre mantenga limpia la punta del soldador.

Dado el rojo color de la LED probablemente tendrá un valor de resistencia diferente al verde y el azul marca las actuales resistencias limitantes sobre el PCB A, la B y la C. Ahora es el momento de definir la orientación final de las rebanadas en comparación con PCB para definir que conducen de los LED se refiere a que ubicación actual de la resistencia limitadora.

Una vez finalizada I limpiar la junta con PCB limpiador, había regado con agua y jabón y secarse minuciosamente.

Prueba tu PCB terminado

Antes de esto ponemos a un lado, que tenemos que probar todo funciona.

Cargué Arduino código de Kevin (la mega usted necesitará realizar algunos cambios menores) y desarrolló un programa de prueba simple que le parpadean todos los LEDs encendiéndose y apagándose continuamente.

Para probar:

• Hice un LED de prueba de cable teniendo un solo color LED, manteniendo una resistencia de 100 Ohm a uno de los conductores y luego agregar un alambre largo a cada uno de los extremos abiertos. Un poco de cinta aislante alrededor de la abierta lleva a detener cualquier cortos y marcado el cable positivo (ánodo) del LED.
• A la Junta Directiva con 6 conectores se conectan a tu procesador (en mi caso un Arduino mega)
• Conectar el poder a la tarjeta de la fuente de alimentación
• Conecte la punta de prueba de ánodo a una fuente de 5v en el tablero
• Luego poner el cable cátodo del cable de prueba de LED en cada uno de los conectores de cátodo de cubo de PCB a su vez.
• Todo ser bien en la punta de prueba debe del destello del LED encendido y apagado, si es así pasar a la siguiente.
• Si no parpadea y luego tu en la detección de fallos. Primero comprobaría sus juntas de soldadura para cualquier seco juntas, fuera de que sugeriría que usted trabaja a su vez lejos de los registros de cambio control de un componente a la vez.

Prueba todos los 192 cátodos a continuación, modifique el código para probar los controladores de la capa de ánodo, intercambiar sobre su punta de prueba de LED y conectar a tierra y la prueba de los conductores de 8 capas.

Una vez que haya completado y probado el PCB la diversión realmente comienza - ahora construir el cubo.