Étape 3: Conception de circuits
Sachant comment vous voulez Conseil de travailler nous amène à concevoir effectivement les circuits nécessaires au fonctionnement du cube. Sachant que nous allons utiliser un microcontrôleur dans le cerveau du cube, et en quelque sorte à l’aide se connecte, il faut tout d’abord concevoir les circuits de l’anode et la cathode.
Les anodes utilisera les MOSFET canal P pour basculer entre les couches pour le multiplexage. Dans le même temps un tableau de transistor fournira une alimentation pour les cathodes pour chaque colonne de LED. Les registres à décalage (74HC595) contrôlera le tableau de transistor en lisant dans la série sortie du microcontrôleur et en convertissant en parallèle sur le registre à décalage de sortie.
Permet de décomposer encore plus loin (sauter si compris) :
Cathodes
(en allant vers l’arrière de la LED lui-même) Une résistance série définit la tension cible approximative que la LED (125 ohms rouge, 100 ohms pour bleu et vert). Ceci est lié au collecteur d’un transistor qui émet vers la terre lorsque la base est déclenchée par une broche de sortie sur le registre à décalage avec une résistance d’ohm 1 k en série (entre la broche et transistor). Ci-dessous un exemple avec la ligne accroché.
Chaque registre à décalage aura 8 sorties donc peut contrôler 8 broches. Puisque chaque LED nécessite 3 points (rouge, vert, bleu) et puisqu’il y a 64 colonnes (8 x 8) nous devons avoir 64 x 3 = 192 broches. Cela fonctionne mieux si nous divisons les registres à décalage en groupe de 3 (un jeu pour chaque couleur). Alors maintenant, nous avons 3 colonnes de 8 registres à décalage (pour un total de 24 registres à décalage jusqu'à présent).
Anodes
Les anodes contrôlent chaque couche en activant/désactivant un transistor (MOSFET ci-dessous) d’un autre registre à décalage. Cette fois, nous avons seulement besoin d’un poste de travail s’inscrire. Les 8 sortie goupilles sur le contrôle de Registre Maj les 8 couches. Les valeurs de ce registre à décalage est déplacée dehors dans la même ligne de série qui est transmises à chacun des autres les registres à décalage de microcontrôleur. Pour chacun des autres couches, vous juste copier le circuit ci-dessous et joindre à la prochaine broche sur le registre à décalage.
Microcontrôleur
Le micro-contrôleur est un Atmega328P-PU courir le bootloader arduino. Il y a 6 broches principales que vous devez s’inquiéter (à l’exception des lignes de puissance et cristallines): broche 1 - Reset, broche 4 - verrou, broche 4 - verrou, broche 6 - blanc, 17 - données/MOSI de broche, broche 18 - MISO, broche 19 - horloge/SCK.
Broches 1, 7, 8, 17, 18 et 19 peuvent être utilisés pour fournir un en-tête programmation ISP pour la re-programmation du Conseil plus tard si vous le souhaitez (pas nécessaire).
Le loquet blanc, données et horloge épingles servira pour contrôler le cube à travers les registres à décalage. La goupille de verrouillage sur le microcontrôleur se connecte à la broche 12 du Registre à décalage (74HC595). DONNÉES se connecte à Maj Registre broche 14. HORLOGE se connecte au Maj Registre broche 11. BLANC se connecte au Maj Registre pin 13.
Puissance
Le Conseil exige une alimentation de 5V. Pour filtrer le bruit sur l’approvisionnement en intrants, les condensateurs sont utilisés à quelques plages. Cette partie est entièrement à vous pour ce que vous se sentent est nécessaire. J’ai utilisé un 0.1uF, 10uF 100uF et 1000uF condensateurs mais cela a été un arbitraire.
Le schéma complet et tous les dossiers du Conseil EAGLE sont inclus dans le dossier zip sur cette étape. Dedans, vous avez tout ce que vous auriez besoin d’avoir les conseils imprimés.
