Vi har oprettet en række Raspberry Pi Tutorials, hvor vi har dækket Interfacing af Raspberry Pi med alle de grundlæggende komponenter som LED, LCD, knap, DC-motor, Servomotor, trinmotor, ADC, skiftregister osv. offentliggjorde nogle enkle Raspberry Pi-projekter til begyndere sammen med nogle gode IoT-projekter. I dag, i denne session, skal vi lave en 3x3x3 LED CUBE og styre den af Raspberry Pi for at få forskellige mønstre ved hjælp af Python Programming. Vi har tidligere bygget den samme 3x3x3 LED Cube med Arduino Uno.
En typisk 3 * 3 * 3 LED-terning tilsluttet Raspberry Pi er vist på billedet ovenfor. Denne LED CUBE er lavet af 27 lysdioder, disse 27 LED'er er arrangeret i rækker og kolonner for at danne en terning. Derfor er navnet LED CUBE.
Der er mange typer terninger, der kan designes. Den enkleste af dem er 3 * 3 * 3 LED-terning. For 4 * 4 * 4 LED CUBE er arbejdet næsten tredobbelt, fordi vi skal udføre arbejde for 64 LED. For hvert højere nummer fordobles eller tredobles arbejdet næsten. Men hver terning fungerer mere eller mindre på samme måde. For en nybegynder er 3 * 3 * 3 LED-terning den enkleste LED CUBE, og der er også nogle fordele ved 3x3x3 LED Cube i forhold til andre højere kuber som,
- Til denne terning behøver du ikke bekymre dig om strømforbrug eller spredning.
- Strømforsyningsefterspørgslen er mindre.
- Vi har ikke brug for nogen skifteelektronik til denne terning.
- Vi har brug for mindre logiske terminaler, så vi har ikke brug for skiftregistre eller noget lignende.
- Bedst egnet til + 3.3v logikstyret elektronik som Raspberry Pi.
Nødvendige komponenter:
Her bruger vi Raspberry Pi 2 Model B med Raspbian Jessie OS. Alle de grundlæggende hardware- og softwarekrav er tidligere diskuteret, du kan slå det op i Raspberry Pi Introduktion og Raspberry PI LED Blinker for at komme i gang, bortset fra at vi har brug for:
- Raspberry Pi 2 B (enhver model)
- 220Ω modstande (3 stk.)
- 27 lysdioder
- Loddeværktøjer til bygning af LED Cube
Bygning 3x3x3 LED Cube:
Vi har tidligere diskuteret opbygningen af 3 * 3 * 3 LED-terning i detaljer i denne artikel: 3x3x3 LED-terning med Arduino. Du bør tjekke denne for at lære at lodde LED'er til dannelse af LED Cube. Her nævnes 9 fælles positive terminaler (kolonner) og 3 almindelige negative terminaler (negative rækker eller lag) i LED Cube. Hver søjle repræsenterer en positiv terminal, og hvert lag repræsenterer en negativ terminal.
Vi kan se 9 almindelige positive terminaler fra ovenfra som nummereret i nedenstående billede, vi har nummereret dem i henhold til GPIO-pin nr. På Raspberry Pi, hvorpå disse positive terminaler er forbundet.
9 Almindelige positive terminaler: 4, 17, 27, 24, 23, 18, 25, 12, 16
Og de 3 almindelige negative terminaler kan ses fra forfra som nummereret i nedenstående billede:
Øverste lag fælles negativ stift: 13
Mellemlag fælles negativ stift: 6
Bundlag fælles negativ stift: 5
Når alt er gjort, har du en terning som denne. Tjek også den video, der er givet til sidst.
Kredsløbsdiagram og forklaring:
Forbindelser mellem Raspberry Pi og LED Cube vises i nedenstående kredsløbsdiagram:
Som vist på billedet har vi i alt 12 ben fra Cube, over hvilke ni er almindelige positive og TRE er almindelige negative pins. Husk, at hver søjle repræsenterer en positiv terminal, og hvert lag repræsenterer en negativ terminal.
Nu forbinder vi disse 12 ben til Raspberry Pi nøjagtigt som angivet i kredsløbsdiagrammet. Når vi har tilsluttet terminalerne, er det tid til at skrive PYTHON-programmet.
Du kan tjekke Python-programmet nedenfor for at generere det mønster, der vises i demovideoen nedenfor.
Sig, vi vil tænde lysdioder på midterlaget som angivet i billedet nedenfor (rødt cirklet), så er vi nødt til at tænde GPIO18-stiften og jorde GPIO6-stiften. Dette gælder for hver LED i terningen.
Vi har skrevet et par loop-programmer i PYTHON for at lave enkle blink. Programmet er godt forklaret gennem kommentarerne. Hvis du vil have flere mønstre, kan du simpelt tilføje flere mønstre til programmet.