Vi har tidigare byggt 3x3x3 LED Cube med Arduino och Raspberry Pi. 3x3x3 LED Cube byggs vanligtvis med någon mikrokontroller, men i den här sessionen ska vi göra en 3 * 3 * 3 LED CUBE utan någon mikrokontroller. Här kommer vi att använda 555 timer IC och CD4020 binärräknare för att styra LED Cube.
Normalt för att styra en LED CUBE använder vi mikrokontroller och programmering för att få olika mönster. Men för nybörjare är det en komplex process, så här använder vi kombinationen av 555 Timer och CD4020 IC som passar bäst för nybörjare. Även med den här kretsen kan vi bara få ett mönster, men det här är det bästa sättet att bli bekant med LED-kuber och deras arbete. Läs mer om 555 Timer IC genom att kontrollera fler 555-baserade kretsar här.
Det finns många typer av kuber som kan designas. Den enklaste är 3x3x3 LED-kub. Denna 3 * 3 * 3 LED-kub består av 27 lysdioder (ljusdioder), dessa lysdioder är ordnade i rader och kolumner som bildar en kub. På samma sätt kan vi göra LED-kub med 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 och högre nej. av lysdioder. För 4 * 4 * 4 LED-kubar tredubblas arbetet nästan eftersom du behöver göra arbete för 64 lysdioder. För varje högre nummer fördubblas eller tredubblas arbetet nästan. Men varje kub fungerar mer eller mindre på samma sätt.
3x3x3 LED CUBE by 555 timer är enklast eftersom det finns några fördelar med denna design som,
- För den här kuben behöver du inte oroa dig för energiförbrukning eller avledning.
- Låg efterfrågan på strömförsörjning.
- Vi behöver ingen kopplingselektronik som transistorer för den här kuben.
- Vi behöver mindre logikterminaler så vi behöver inte skiftregister eller något liknande.
- Ingen programmering behövs.
- Inget behov av komplexa kretsar
- Grundläggande kretskunskap är tillräckligt för att utforma detta projekt.
Komponenter som krävs:
- 1KΩ motstånd (10 delar)
- 27 lysdioder
- 555 Timer IC
- CD4020 Binär räknare IC
- 10K Pot
- 10uF kondensator
- 5v strömförsörjning
- Lödverktyg för att bygga LED Cube
Krets- och arbetsförklaring:
Här har vi använt samma LED-kub som vi tidigare har använt med Raspberry Pi, och byggnaden av denna LED-kub förklarades tidigare i det projektet. Kontrollera nedan två projekt för att korrekt bygga LED-kuben genom att lödda de 27 lysdioderna i särskild ordning:
- DIY 3X3X3 LED-kub med Arduino
- 3X3X3 LED-kub med Raspberry Pi och Python-program
När allt är klart kommer du att ha en kub som den här,
Den kretsdiagram av 3x3x3 LED kub med användning av 555 Timer visas i figuren nedan.
Som framgår av bilden har vi totalt 12 stift från CUBE. Över vilka 9 stift är vanliga positiva och 3 stift är vanliga negativa terminaler. Kom ihåg att varje kolumn representerar en positiv terminal och varje lager (rad) representerar en negativ terminal.
Eftersom vi bara kontrollerar LED CUBE av CD4020-räknaren behövs ingen styrning vid negativa terminaler. Så vi har jordat alla tre vanliga negativa som visas i kretsschemat. Med detta kommer vi att ha 9 positiva terminaler från 9 kolumner med LED-kub.
Nu för denna krets måste vi först designa en Square Wave Generator eller Astable Multivibrator med NE555 timer IC som visas i kretsen nedan:
Här genererar 555-chip fyrkantig våg för lysdioden att växla mellan PÅ och AV. Potentiometern här är att justera frekvensen för blinkning.
Vi matar denna fyrkantvågsoutput till det binära räknarchipet. Binär räknare räknar klockpulserna och antalet pulser som räknas ges av räknaren genom Q0-Q13-stift. Vi kommer att ansluta dessa räknare utgångsstift till LED CUBE kolumner enligt kretsschema. Så varje gång räkningen ökar, ändras utgångslogiken och med detta ändras LED CUBE-mönstret.
Så i nötskal genererar 555 timer klockpulser, räknaren räknar klockpulserna och gör dess utgångsstift höga och slutligen ändras LED CUBE-mönster beroende på CD4020-utdata. Så fungerar 3 * 3 * 3 LED CUBE by 555 timer-CD4020 motpar.
** Se till att huvudåterställningen på CD4020 är jordad. Om den lämnas ensam kanske inte kuben fungerar.