Мы создали серию учебных пособий Raspberry Pi, в которых мы рассмотрели взаимодействие Raspberry Pi со всеми основными компонентами, такими как светодиод, ЖК-дисплей, кнопка, двигатель постоянного тока, серводвигатель, шаговый двигатель, АЦП, регистр сдвига и т. Д. опубликовал несколько простых проектов Raspberry Pi для начинающих, а также несколько хороших проектов IoT. Сегодня в этом сеансе мы собираемся создать КУБ со светодиодами 3x3x3 и управлять им с помощью Raspberry Pi, чтобы получить различные шаблоны с помощью программирования Python. Ранее мы построили такой же светодиодный куб 3x3x3 с Arduino Uno.
Типичный светодиодный куб 3 * 3 * 3, подключенный к Raspberry Pi, показан на изображении выше. Этот LED CUBE состоит из 27 светоизлучающих диодов, эти 27 светодиодов расположены в ряды и столбцы, образуя куб. Отсюда и название - LED CUBE.
Есть много типов кубиков, которые можно создавать. Самый простой из них - светодиодный куб 3 * 3 * 3. Для 4 * 4 * 4 LED CUBE работа почти в три раза больше, потому что нам нужно проделать работу для 64 светодиодов. С каждым большим числом работа увеличивается вдвое или втрое. Но каждый куб работает более или менее одинаково. Для новичка светодиодный куб 3 * 3 * 3 - это самый простой светодиодный куб, а также есть некоторые преимущества светодиодного куба 3x3x3 над другими более высокими кубами, например,
- Для этого куба вам не нужно беспокоиться о потребляемой мощности или рассеивании.
- Спрос на электроэнергию меньше.
- Для этого куба не требуется никакой коммутирующей электроники.
- Нам нужны логические терминалы меньшего размера, поэтому нам не нужны регистры сдвига или что-то в этом роде.
- Лучше всего подходит для электроники с логическим управлением + 3,3 В, такой как Raspberry Pi.
Необходимые компоненты:
Здесь мы используем Raspberry Pi 2 Model B с Raspbian Jessie OS. Все основные требования к оборудованию и программному обеспечению обсуждаются ранее, вы можете найти их во введении Raspberry Pi и мигании светодиода Raspberry PI, чтобы начать работу, кроме того, что нам нужно:
- Raspberry Pi 2 B (любая модель)
- Резисторы 220 Ом (3 шт.)
- 27 светодиодов
- Паяльные инструменты для сборки LED Cube
Строим светодиодный куб 3x3x3:
Ранее мы подробно обсуждали создание светодиодного куба 3 * 3 * 3 в этой статье: Светодиодный куб 3x3x3 с Arduino. Вы должны проверить это, чтобы узнать, как паять светодиоды для формирования LED Cube. Здесь мы упоминаем 9 общих положительных клемм (столбцы) и 3 общих отрицательных клеммы (отрицательные ряды или слои) в LED Cube. Каждый столбец представляет собой положительный полюс, а каждый слой - отрицательный.
Мы можем видеть 9 общих положительных клемм сверху, как пронумерованы на рисунке ниже, мы пронумеровали их в соответствии с номером вывода GPIO Raspberry Pi, к которому подключены эти положительные клеммы.
9 общих положительных клемм: 4, 17, 27, 24, 23, 18, 25, 12, 16
А 3 общих отрицательных клеммы можно увидеть на виде спереди, как они пронумерованы на рисунке ниже:
Общий отрицательный вывод верхнего слоя: 13 Общий отрицательный вывод
среднего слоя: 6
Общий отрицательный вывод нижнего слоя: 5
Как только все будет сделано, у вас будет такой куб. Также проверьте видео, приведенное в конце.
Принципиальная схема и пояснения:
Соединения между Raspberry Pi и LED Cube показаны на схеме ниже:
Как показано на рисунке, у нас есть всего 12 контактов от Cube, из которых ДЕВЯТЬ являются общими положительными, а ТРИ - общими отрицательными. Помните, что каждый столбец представляет собой положительную клемму, а каждый слой - отрицательную клемму.
Теперь мы подключим эти 12 контактов к Raspberry Pi точно так, как показано на принципиальной схеме. После того, как мы подключили терминалы, пора писать программу PYTHON.
Вы можете проверить программу Python ниже, чтобы сгенерировать шаблон, показанный в демонстрационном видео ниже.
Скажем, мы хотим включить светодиод на среднем слое, как показано на рисунке ниже (обведен красным), затем нам нужно запитать вывод GPIO18 и заземлить вывод GPIO6. Это касается каждого светодиода в кубе.
Мы написали пару программ цикла в PYTHON, чтобы делать простые вспышки. Программа хорошо объясняется в комментариях. Если вам нужно больше рисунков, вы можете просто добавить их в программу.