8x8x8 LED立方體的制作

????LED光立方永遠(yuǎn)不會(huì)過(guò)時(shí)。

不過(guò)，單單是構(gòu)建LED立方體就非常耗時(shí)，驅(qū)動(dòng)這些LED立方體的電子電路對(duì)于入門級(jí)愛(ài)好者來(lái)說(shuō)可能相當(dāng)復(fù)雜，并且如果出現(xiàn)問(wèn)題可能不容易排除故障。

今天，我們就來(lái)介紹如何做一個(gè)我們自己的8x8x8 LED立方體，希望入門級(jí)愛(ài)好者能夠順利完成它。

一個(gè)8x8x8的LED立方體由8x8x8=512個(gè)LED組成，我們不用一次控制所有這512個(gè)LED，只要以極快的速度一次控制64個(gè)LED，由于視覺(jué)暫留效應(yīng)，我們看到的就好像控制了所有的LED。

學(xué)習(xí)這個(gè)項(xiàng)目，需要具備一些基本的焊接技能、了解一些基本的電子知識(shí)、熟悉Arduino。

盡管這個(gè)項(xiàng)目會(huì)非常耗時(shí)，可能需要相當(dāng)大的投入，但在完成的那一刻，會(huì)覺(jué)得還是蠻值得的。

材料

Arduino Nano

LED（5毫米）512個(gè)

100Ω 電阻器

2N2222 NPN晶體管

74HC574八進(jìn)制D型觸發(fā)器

120引腳的IC插座

816引腳IC插座

15V電源

公接頭

母接頭

帶針座的連接器

連接導(dǎo)線

剝線器

烙鐵

跳線

切割器/剝線鉗

尖嘴鉗

測(cè)試LED

第一步就比較費(fèi)時(shí)間。

因?yàn)槭?x8x8的LED光立方，所以我們需要512個(gè)LED。

第一步是測(cè)試所有512個(gè)LED，你可以用一個(gè)3V的鋰電池來(lái)測(cè)試各個(gè)LED。

這一步很關(guān)鍵，因?yàn)橐坏┪覀冮_(kāi)始焊接，就很難把它們拆下來(lái)。

擴(kuò)散型和透明型LED的對(duì)比

顯而易見(jiàn)：

處理LED針腳

首先，將短的那條腿（陰極）彎曲成90度角。

完成之后，用鉗子剪去多余的部分，最后應(yīng)該是這樣的：

然后把其他的511個(gè)也一樣處理了……

創(chuàng)建分層

每一層都是8×8的LED矩陣組成，一共由64個(gè)LED組成。

我們先拿一塊中纖板（MDF），間隔2.5CM的距離上依次打孔。

然后放置LED并開(kāi)始把所有陰極焊接在一起。

具體操作

為了增加穩(wěn)定性，在LED之間焊接一些連接導(dǎo)線。

先用工具拉直：

然后穿過(guò)LED的孔：

除了充當(dāng)支撐桿外，這些導(dǎo)線還將使該層的所有陰極短路。

兩側(cè)也分別加一條充當(dāng)導(dǎo)線：

修剪掉多余的部分：

現(xiàn)在，再測(cè)試一下LED的情況，因?yàn)樵谶@個(gè)階段更換有問(wèn)題的LED會(huì)比較容易。

把完成的層放在一邊：

照葫蘆畫瓢，繼續(xù)制作好剩下的其他七層。

組裝LED

在完成了八層之后，我們現(xiàn)在垂直堆疊這些層。

這邊注意，每根都插入陽(yáng)極的孔里面，然后焊接。一共64根。

完成之后的樣子：

接著，我們開(kāi)始逐層焊接。

期間，我們可以用尺子或者一塊小木片來(lái)輔助，更好地確定每層的層高。

往后幾層也是，以此類推。

疊加完八層后，完成的結(jié)構(gòu)看起來(lái)是這樣的：

電路部分

電路圖

下圖顯示了使用Arduino Nano的8x8x8 LED Cube的完整電路圖。

微信圖片壓縮導(dǎo)致有些模糊，可以在文末下載高清的圖片。

組裝電路

項(xiàng)目作者已經(jīng)為這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)了電路。

74HC574集成電路被連接到LED立方體的陽(yáng)極、Arduino Nano、晶體管和電源上。

連線焊接：

在底板上同樣焊上線，然后理線：

將底板的線與電路板連接，然后放入盒底。

燒錄代碼

將做好的光立方連接上電腦：

燒錄代碼，看看效果吧！

整個(gè)項(xiàng)目，原作者大概花了近20個(gè)工作小時(shí)（包括測(cè)試LED、彎曲和切割LED、制作8個(gè)LED層（每個(gè)層由64個(gè)LED組成）、拉直導(dǎo)線以增加抗拉強(qiáng)度、垂直堆放各層、設(shè)計(jì)PCB、蝕刻PCB、在PCB上焊接元件、把LED立方體連接到PCB上、燒錄代碼并測(cè)試效果）。

總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程還是非常鍛煉耐心和細(xì)心的，希望感興趣的小伙伴試一試！