💀 🃏 🤶 एक और 3 डी क्यूब 10x10x10 की कहानी 📺 🗺️ 👻

हाल ही में, पोर्टल पर एलईडी क्यूब्स के निर्माण पर लेख दिखाई दिए हैं। ये कुछ प्रकार के खिलौने हैं जो एक तीन-आयामी चित्र बना सकते हैं, लेकिन एक बड़ा रिज़ॉल्यूशन बनाना बहुत समस्याग्रस्त और समय लेने वाला है। अधिकांश कार्य 3x3x3 प्रारूप या सर्वोत्तम 5x5x3 तक सीमित हैं। थोड़ी देर के बाद, मैंने अपने पुराने 10 "मंजिल" क्यूब को पाया, इसे थोड़ा बहाल किया और डिवाइस बनाने में अपने अनुभव के बारे में लिखने का फैसला किया।

मैंने पहले क्यूब को 2012 में कहीं मिला दिया था, वर्तमान के लिए, 4x4x4 के रिज़ॉल्यूशन के साथ, इसने रेडी-मेड सर्किट्री और इंटरनेट पर पाए जाने वाले प्रोग्राम का इस्तेमाल किया। दूर ले जाया गया, मैंने खुद के लिए भी ऐसा करने का फैसला किया, लेकिन 5x5x5 के संकल्प को बढ़ाकर। उन्होंने सर्किट को तैयार किया, एक तैयार किए गए समाधान पर भरोसा करते हुए, एलईड के पैरों में वोल्टेज लगाने के तर्क को पूरी तरह से कॉपी करके।
मुझे कहना होगा कि उन क्यूब्स में एलके एमके के निष्कर्ष से पूरी तरह से वोल्टेज से अधिक था, इसलिए मुझे बड़ी संख्या में पैरों के साथ एमके लेना पड़ा, क्योंकि उन्हें पहले से ही स्तंभों के लिए 25 की जरूरत थी, और पंक्तियों के लिए 5। एमके और एलईडी के बीच की खाई में केवल एक वर्तमान-सीमित अवरोधक था, और "फर्श" पर वोल्टेज क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के माध्यम से जमीन पर बह गया।

तब मैंने एबे के साथ 1000 डायोड का आदेश दिया, और मेरे मानकों, घन द्वारा एक बहुत बड़े को इकट्ठा करने का फैसला किया। वैसे, मेरे छोटे प्रयोगों ने इस तथ्य को जन्म दिया कि सबसे अच्छा विकल्प एक बड़े विकिरण पैटर्न के साथ डायोड पर गिर गया। वे सामान्य रूप से लम्बी नहीं हैं, लेकिन एक गोलार्ध बनाते हैं, उनकी चमक लगभग सभी कोणों से दिखाई देती है, आप उन्हें अनुरोध पर पुख्ता नेतृत्व में पा सकते हैं। उनकी कीमत अधिक है, लेकिन वे बहुत अधिक शानदार ढंग से चमकते हैं। एक क्यूब को मिला देना एक और परीक्षण है। यहाँ, इस मामले के साथ, मेरे अच्छे दोस्त ने मेरी मदद की, क्योंकि मैं इस तरह के श्रमसाध्य काम के लिए काफी अनुकूलित हूं। उन्होंने डायोड के कैप के लिए ड्रिलिंग छेद, और 10x10 मैट्रिक्स बनाने के अलावा बाकी सभी को पसंद किया। फिर हम सभी मंजिलों को अलग से मिलाप करते हैं, और उन्हें एक दूसरे के ऊपर बिछाते हैं। टांका लगाने वाले लोहे के सामने एक सीट के बिना लगभग 3 दिन की प्रक्रिया हुई।

मामला साधारण plexiglass से बना है, जिसे हमने लेजर काटने के लिए काट दिया है। वे कॉस्मोफेन पीएमएमए से चिपके हुए थे, जैसे plexiglass के लिए एक विशेष गोंद, वास्तव में, साधारण सुपरग्लू खराब नहीं होता है, लेकिन इसके लिए अधिक सटीकता की आवश्यकता होती है, क्योंकि यदि आप बहुत अधिक लागू करते हैं, तो इसे धोने की कोई संभावना नहीं होगी।

निचले मंच पर, एल ई डी के लिए 100 छेद पहले से लेजर कटिंग पर उल्लिखित थे। एक पेचकश के साथ उन्हें ड्रिल करने के लिए आसान है, ध्यान से वहां सोल्डर क्यूब को विसर्जित करें, और नीचे से एडेप्टर मिलाप करें।

इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनिक्स को छिपाने के लिए, मुझे क्यूब के नीचे समायोजित और रंग करना पड़ा। यह कार्य सरल था, मुख्य बात यह है कि हमने एक छोटे से क्यूब को चित्रित करने में पिछले अनुभव से सीखा है - आपको एक कोण पर पेंट करने की आवश्यकता है, अधिमानतः ऊपर से नीचे तक, ताकि पेंट गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के तहत चेहरे के चिपके हुए अंतराल में प्रवेश न करें।

अब यह पता लगाना रह गया कि सजावटी मामले में आधार के साथ घन को कैसे ठीक किया जाए। पेंट किए गए भाग के साथ जंक्शन पर छेद के साथ मंच को ठीक करना आवश्यक था। इसके लिए, पेंच-इन शिकंजा वाले छोटे plexiglass वर्ग काट दिए गए थे। उन्हें इतना छोटा बनाया जाना था कि डायोड का क्यूब "रेंगना" अपनी सही जगह पर जा सके। वर्गों को अतिशयता से भरा हुआ है, यह उत्कृष्ट रहता है। मंच पर ही, छेद भी ड्रिल किए गए थे, और क्यूब्स को नट्स के साथ तय किया गया था।

अरे हाँ, हमें अभी भी इस बारे में बात करने की आवश्यकता है कि हमने इसे मिलाप के बाद कैसे साफ किया। उन्होंने क्रमशः LTI 120 का उपयोग करते हुए एक क्यूब को मिलाया, सभी डायोड रसिन से पीले पट्टिका में थे। इतना बड़ा अल्ट्रासोनिक स्नान नहीं था, और कुछ भी ब्रश से मैन्युअल रूप से साफ नहीं किया गया था। वैसे, डायोड एसीटोन से थोड़ा बादल बन जाता है, जो अस्वीकार्य है। समाधान अप्रत्याशित रूप से परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से पाया गया - अमोनिया। हमने इसे एक पूर्व ग्लास क्लीनर से कंटेनर में लोड किया - और एक क्यूब पर भरा। फिर पांच मिनट की प्रतीक्षा और पानी से कुल्ला। फिर फिर से, अमोनिया - तो लगभग चार दृष्टिकोण और क्यूब शुद्धता के साथ चमक गया।

अंतिम असेंबली के बाद, क्यूब ने निम्न रूप लिया:

दुर्भाग्य से, इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन प्रक्रिया को बहुत ही सोच-समझकर संपर्क नहीं किया गया था, और परिणामस्वरूप, उन्होंने पुराने क्यूब्स के साथ सादृश्य द्वारा मैट्रिक्स को मिलाया, फर्श पर एक सामान्य कैथोड था, और डायोड के एनोड द्वारा स्तंभों को जलाया गया था। स्तंभ के बड़े प्रवाह की आपूर्ति के दृष्टिकोण से यह समाधान बहुत लाभदायक नहीं है, क्योंकि यदि 5-कहानी वाले क्यूब में अच्छी चमक के लिए एक वर्तमान आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त है, तो 10-कहानी वाले क्यूब में, कम से कम 2 गुना अधिक की आवश्यकता होती है।
मैं इस समस्या के बारे में ज्यादा नहीं सोचता था और पहला बोर्ड 74hc595 के जाने-माने शिफ्ट रजिस्टर का उपयोग करके बनाया गया था, क्योंकि मुझे पहले से ही उनके साथ काम करने का अनुभव था। स्विचिंग कार्य AtMega128 एमके द्वारा किया गया था, और क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर ने फर्श पर वर्तमान को नियंत्रित किया था।

सभी तत्वों को सील करने और एक ही प्रतिरोधों का उपयोग करने के बाद, मैंने एक सरल कार्यक्रम लिखा और हैरान था कि आप केवल अंधेरे में एक क्यूब को देख सकते हैं। दोपहर में, इसकी चमक के अनुरूप नहीं था और यह सॉफ्टवेयर विधियों द्वारा हल नहीं किया गया था। सवाल जटिल नहीं है - मैंने सोचा, और एक मामूली नाममात्र मूल्य के प्रतिरोधों को सील कर दिया, उम्मीद है कि लगभग 70mA डायोड पर जाएंगे। स्विच करने के बाद, निराशा और भी तेज हो गई - घन ने लगभग कुछ भी नहीं दिखाया, दुर्लभ डायोड को प्रकाश में लाया, लेकिन यह उज्ज्वल था। 74hc595 पर डेटाशीट को खोलने के बाद, सब कुछ स्पष्ट हो गया - आउटपुट पर वोल्टेज 8 mA से अधिक नहीं की धाराओं के लिए सामान्यीकृत किया गया था, और जमीन और पावर लीड के माध्यम से कुल वर्तमान 70 एमए से अधिक नहीं होना चाहिए, जो हमारे लिए बिल्कुल उपयुक्त था।
उन्होंने माइक्रोक्रिस्केट्स का अध्ययन करना शुरू किया जो इस कार्य के लिए उपयुक्त होगा। हमारी दक्षिणी राजधानी में, लगभग कुछ भी उपलब्ध नहीं था, और सभी माइक्रोचिप्स जो उच्च धारा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, मैंने एक परेशानी को नोटिस करना शुरू किया - वे सभी अंतिम चरण पर एक डार्लिंगटन जोड़ी रखते हैं, और वे डेटाशीट में योजनाओं में जमीन से आउटपुट संपर्क कनेक्ट करते हैं। हमारे घन विन्यास के लिए, जहां कैथोड फर्श पर था, यह फिट नहीं था। लोकप्रिय uln2003 के सर्किट को देखने और एलईडी मैट्रिक्स चालकों पर एनालॉग्स को देखने के बाद, मैंने महसूस किया कि यह समाधान किसी भी तरह से लागू नहीं किया जा सकता है:

मेरी राय में, बाद में लोकप्रिय चिप्स के डिजाइन का अध्ययन करने के बाद, मैंने फैसला किया कि एक शक्तिशाली ट्रांजिस्टर के माध्यम से फर्श पर प्लस को लागू करना आसान है, और कॉलम के साथ। ULN2003 का उपयोग करके, जमीन पर फेंक दें यानी एक आम एनोड के साथ एक घन आरेख बनाएं।
एक समाधान खोजने के लिए बेताब, घन को अनिश्चित काल के लिए स्थगित कर दिया गया था, जब अचानक एक घटना के लिए इसकी तीव्र आवश्यकता थी। सामान्य चमक में इसे चलाने के लिए हमारे पास तीन दिन थे। वे एक सरल समाधान के साथ आए - प्रत्येक 74hc595 आउटपुट पर हम एक नियमित ट्रांजिस्टर कुंजी लटकाते हैं, और कार्यक्रम में बिट्स को उल्टा करते हैं। कुछ सरल BC846Bs का एक पैकेट जो लंबे समय से EBAY के साथ लेटा हुआ था और बिना बोर्ड के जल्दी से तलाक हो गया था।

यह बोझिल निकला, लेकिन माइक्रोकंट्रोलर को इससे हटा दिया गया। पुराने बोर्ड से, हमने तीन कंट्रोल तारों को एक नए से गुज़ारा, अगर हम भविष्य में stm32 पर स्विच करते हैं, या एक और सर्किट समाधान। सभी निष्कर्षों को जोड़ने के बाद, क्यूब शुरू हुआ और हमें एक उत्कृष्ट तस्वीर के साथ प्रसन्न किया।

मुझे कहीं भी ऐसे कार्यक्रमों के लिए स्रोत कोड नहीं मिला, और मेरे लेखन कौशल आदर्श से बहुत दूर थे। लेकिन परिणाम प्राप्त किया गया था, इसलिए मैं संक्षेप में एल्गोरिथ्म का वर्णन करूंगा।
कोडविज़न में उस समय कार्यक्रम लिखा गया था, और प्रभाव एक होटल फ़ाइल द्वारा मुख्य लिस्टिंग में लोड किए गए थे। प्रारंभ में, प्रत्येक पंक्ति के लिए दस अंकों के बाइनरी नंबर को 10 अलग-अलग चर में तोड़ने के लिए सबरूटीन लिखे गए थे, और इन 100 चर को रजिस्टर, शिफ्टिंग, और देरी से फर्श बनाने के लिए भेज रहे थे। इसने एक प्रारूप को जन्म दिया, जो वर्णन करता है कि हम एक विशेष मंजिल पर क्या देख रहे हैं (इकाइयाँ प्रकाश डायोड हैं):

a=0b1000000001;
b=0b0000000000;
c=0b0000000000;
d=0b0001111000;
e=0b0001111000;
f=0b0001111000;
g=0b0001111000;
h=0b0000000000;
i=0b0000000000;
j=0b1000000001;
addr();output_shift();
level1();

संख्या का टूटना, टाइप 0b0001111000, एक साधारण एल्गोरिथ्म द्वारा किया गया था।

if (a>0b0111111111) {
out[1]=1;
a=a-0b1000000000;
}

if (a>0b0011111111) {
out[2]=1;
a=a-0b0100000000;
}

आदि

तुलना करके शून्य या एक के लिए सबसे महत्वपूर्ण बिट की जाँच करें। यदि अधिक है, तो रजिस्टर चर को एक पर सेट करें और इस अंक से संख्या कम करें। हम एक पंक्ति के सभी 10 मानों का चयन करने के लिए दस बार इस ऑपरेशन को करते हैं, और उन्हें शिफ्ट रजिस्टर के अस्थायी चर में सहेजते हैं, जिसे हम फिर डिस्प्ले में तुरंत भेजते हैं।
शिफ्ट रजिस्टर के साथ काम करने की प्रक्रिया का वर्णन करने का कोई मतलब नहीं है, यह कई साइटों पर डिसाइड किया गया है। फिर, सभी 10 स्तरों का वर्णन करने के बाद, यह सब एक गतिशील प्रदर्शन दिनचर्या में संचालित होता है, जहां इस पूरे चक्र को मानव आंख को धोखा देने के लिए आवश्यक संख्या (प्रत्येक फ्रेम का समय प्रत्येक फ्रेम के लिए) दोहराया जाता है। बेशक, बड़े पैमाने पर क्यूब्स के लिए, एक प्रभाव लिखना एक पीड़ा में बदल सकता है, और आपको एक कंप्यूटर इंटरफ़ेस बनाने की आवश्यकता है। लेकिन हमारे लिए, मैंने जल्दी से कई प्रभावों को संकलित किया, और लगभग 20% फ्लैश मेमोरी को लेते हुए, इसे avrmega128 एमके में फेंक दिया।
और हां, एक अंतिम वीडियो के बिना एक 3 डी क्यूब क्या है। दुर्भाग्य से, मैंने घन की रंगीनता को व्यक्त करने के लिए कैमरे पर सेटिंग्स सेट करने का प्रबंधन नहीं किया, फिर डायोड एक-दूसरे के साथ विलीन हो गए, फिर वे बहुत अंधेरा हो गए, मैंने वैकल्पिक रूप से प्रभाव के लिए एक एक्शन कैमरा के साथ शूटिंग शुरू की।

मुझे उम्मीद है कि घन और अनुमेय त्रुटियों को बनाने में हमारा अनुभव किसी के लिए उपयोगी होगा, क्योंकि हमने लगभग दो साल पहले ऐसा किया था, और तब इस तरह के उपकरणों के बारे में बहुत कम जानकारी थी। हाल ही में मैंने इसे तहखाने में पाया, इसे साफ किया और अपने स्टोर में रख दिया, सभी ग्राहकों को यह पसंद आया, हर कोई पूछता है कि उन्होंने इसे कहां खरीदा है, और लगभग हमेशा कुछ मिनटों तक प्रभाव को देखते हैं।

एक और 3 डी क्यूब 10x10x10 की कहानी

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