DIY LED ঘনক: 7 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এলইডি কিউব ভিন্ন ফর্ম এবং প্যাটার্নে আলোকিত করার জন্য এলইডিগুলির একটি 3-মাত্রিক অ্যারে ছাড়া আর কিছুই নয়। আপনার সোল্ডারিং, সার্কিট ডিজাইনিং, থ্রিডি প্রিন্টিং এবং প্রোগ্রামিং দক্ষতা শেখার জন্য এটি একটি আকর্ষণীয় প্রকল্প। যদিও আমি একটি আরজিবি কিউব তৈরি করতে চাই, আমি মনে করি অভিজ্ঞতা অর্জনের জন্য আমি প্রথমে একটি সাধারণ এক রঙের কিউড দিয়ে শুরু করব।

ইন্সট্রাকটেবলের কাছ থেকে চরের প্রকল্পে আমি খুব মুগ্ধ এবং অনুপ্রাণিত হয়েছি, সময় পেলে আপনার এটি পরীক্ষা করা উচিত।

আমি একটি 8x8x8 নেতৃত্বাধীন ঘনক নির্মাণ করতে যাচ্ছি, যা 8 টি সারি, 8 টি কলাম এবং 8 টি স্তরের LEDs ছাড়া আর কিছুই নয়। সব মিলিয়ে 512 এলইডি এখন, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আইটেম হল LED, ক্ষুদ্রতম আকারটি বেছে নিন যাতে ঘনকটি কম্প্যাক্ট হয়। এছাড়াও, স্বচ্ছদের উপর বিচ্ছুরিত এলইডি পাওয়া ভাল কারণ স্বচ্ছরা আলো ছড়িয়ে দেয় এবং খুব আকর্ষণীয় নয়।

ধাপ 1: প্রয়োজনীয় উপাদান

LEDs - 512 পিসি

প্রতিরোধক 1k, 220E - কয়েক

স্পর্শকাতর সুইচ - 1 পিসি

অন সুইচ - 1 পিসি উপর ধাক্কা

হেডার এম/এফ - অল্প

আরডুইনো প্রো মিনি - 1 পিসি

ক্যাপাসিটার 0.1uF - 9pc

পারফবোর্ড (15 সেমি x 15 সেমি) - 2 পিসি

LED - 1 পিসি

74HC594 - 8pc

2N2222 ট্রানজিস্টার - 16pc

74LS138D - 1 পিসি

আইসি সকেট 20 পিন - 9 পিসি

আইসি সকেট 16 পিন - 1 পিসি

ফিতা তারগুলি - 5 মিটার

UART প্রোগ্রামার

আরপিএস

3D প্রিন্টারে অ্যাক্সেস

ধাপ 2: এলইডি কিউবের কাঠামো একত্রিত করা

আমি 1000 টি বিচ্ছুরিত LEDs এর একটি প্যাক নিয়েছি যার মধ্যে আমি 512 ব্যবহার করব। এখন, আমরা প্রতিটি LEDs স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হব, তবেই আমরা আকর্ষণীয় নিদর্শন তৈরি করতে পারব।

আমি LEDs নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি Arduino Pro Mini বোর্ড ব্যবহার করতে যাচ্ছি, কিন্তু এই বোর্ডের LEDs নিয়ন্ত্রণ করার জন্য মাত্র 21 টি পিন আছে। কিন্তু আমি একটি মাল্টিপ্লেক্সার ব্যবহার করে 21 টি পিনের মাধ্যমে 512 টি এলইডি চালাতে পারি।

আমরা ড্রাইভার সার্কিটের নকশায় আসার আগে, এলইডি কিউবের কাঠামো তৈরি করি। এটা খুব গুরুত্বপূর্ণ যে আমরা কিউবকে সুন্দর দেখতে সঠিকভাবে প্রতিসাম্যতা পাই, তাই প্রথমে একটি গিগ প্রস্তুত করা যাক যা আমাদের প্রতিসমতা বজায় রাখতে সাহায্য করবে।

আমি ঘনক্ষেত্র নির্মাণের জন্য 120x120x2mm বেস 3D প্রিন্ট করতে যাচ্ছি। আমি LEDs এর প্রতিটি স্তর তৈরি করতে এটি ব্যবহার করতে যাচ্ছি, যা প্রতি স্তরে প্রায় 64 LEDs হবে। এখন, আমি বোর্ড জুড়ে LEDs সমানভাবে স্থান প্রয়োজন। যেহেতু ক্যাথোডটি প্রায় 17 মিমি, সোল্ডারিংয়ের জন্য 2 মিমি রেখে, আমি 15 মিমি দূরে গর্ত করতে যাচ্ছি। আসুন 3 ডি মুদ্রণ শুরু করি।

আমি প্রথমে একটি সারিতে এলইডি ব্যবস্থা করছি এবং ক্যাথোড সংক্ষিপ্ত করছি। একইভাবে, আমি তাদের ক্যাথোড সংক্ষিপ্ত করে 8 টি সারি এলইডি ব্যবস্থা করতে যাচ্ছি। একবার হয়ে গেলে, আমার 1 ক্যাথোড পিন এবং 64 অ্যানোড পিন আছে, এটি 1 স্তর গঠন করে।

একে অপরের উপরে 8 টি স্তর সাজানো এটি অস্থির করে তুলবে এবং কাঠামো বিকৃত হবে। তাই আমি এটা কিছু অতিরিক্ত সমর্থন দিতে যাচ্ছি। করার বেশ কয়েকটি উপায় রয়েছে এবং এরকম একটি উপায় হল রূপালী ধাতুপট্টাবৃত তামার তার ব্যবহার করা, কিন্তু যেহেতু আমার কাছে এটি নেই তাই আমি একটি অশোধিত পদ্ধতি ব্যবহার করতে যাচ্ছি। সোল্ডারিং তারের প্রসারিত করা এটি শক্ত করে তোলে, তাই আমি এটি সমর্থন করার জন্য ব্যবহার করতে যাচ্ছি। সমর্থন দেওয়ার জন্য তারের ব্যবহার করার আগে ক্যাথোড পিনগুলিতে কিছু সোল্ডারিং প্রয়োগ করুন। আশা করি এটি কেন্দ্রে এবং পাশে ব্যবহার করে ঘনক্ষেত্রটিকে প্রয়োজনীয় শক্তি দেওয়া উচিত। আমাদের প্রায় 16 টি তারের প্রয়োজন হবে এবং এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যে আমরা এই অংশটি সঠিকভাবে পেয়েছি।

আমি অ্যানোড পিনগুলিকে সমান্তরাল করতে সোজা করতে যাচ্ছি।

সোল্ডারিং তাপের কারণে LEDs মাঝে মাঝে ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে, তাই প্রতিটি স্তর নির্মাণের পরে সেগুলি পরীক্ষা করা ভাল। একবার হয়ে গেলে, স্তরগুলি একে অপরের উপরে একত্রিত হতে পারে এবং এই সময় অ্যানোড পিনগুলি বিক্রি করা যেতে পারে। শেষ পর্যন্ত, আপনার প্রতি স্তরে 64 অ্যানোড পিন এবং একটি ক্যাথোড পিন থাকা উচিত। সুতরাং এই 64 + 8 = 72 পিনের সাহায্যে আমাদের এই ঘনক্ষেত্রের প্রতিটি এলইডি নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হওয়া উচিত।

এখন, একে অপরের উপরে স্তরগুলিকে একত্রিত করার জন্য আমাদের একটি সমর্থন কাঠামোর প্রয়োজন।

আমি একটি ভুল করেছিলাম. আমি একটু বেশি উৎসাহী ছিলাম এবং অ্যানোড পিনগুলি একে অপরের সাথে সংযুক্ত ছিল কিনা তা পরীক্ষা করিনি। আমার 2 মিমি দ্বারা অ্যানোড পিনগুলি বাঁকানো উচিত যাতে প্রতিটি স্তর একে অপরের কাছে বিক্রি করা যায় এবং একটি সরলরেখা তৈরি করা যায়। যেহেতু আমি এটি করিনি, তাই আমি সোল্ডার করা সমস্ত পিন ম্যানুয়ালি বাঁকতে হবে এবং এটি শেষ পর্যন্ত আমার প্রতিসাম্যতাকে প্রভাবিত করতে পারে। কিন্তু যখন আপনি এটি নির্মাণ করেন, একই ভুল না করার জন্য যথাযথ যত্ন নিন। এখন নির্মাণ সম্পূর্ণ, আমাদের ড্রাইভার সার্কিটে কাজ করতে হবে।

ধাপ 3: ড্রাইভার সার্কিট - পিনের সংখ্যা হ্রাস করুন

আমি যেমন শুরুতে উল্লেখ করেছি, আমাদের নিয়ামক থেকে 72 IO পিন লাগবে, কিন্তু এটি এমন একটি বিলাসিতা যা আমরা বহন করতে পারি না। সুতরাং আসুন একটি মাল্টিপ্লেক্সিং সার্কিট তৈরি করি এবং পিনের সংখ্যা হ্রাস করি। আসুন একটি উদাহরণ দেখি, আসুন একটি ফ্লিপ-ফ্লপ আইসি নেওয়া যাক। এটি একটি ডি টাইপ ফ্লিপ-ফ্লপ, আসুন এই মুহুর্তে প্রযুক্তিগততা সম্পর্কে চিন্তা করি না। আইসির মৌলিক কাজ হল 8 টি পিন মনে রাখা, যার মধ্যে 2 টি হল বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য, D0 - D7 হল তথ্য পাওয়ার জন্য ইনপুট পিন এবং Q0 - Q7 প্রক্রিয়াজাত তথ্য পাঠানোর আউটপুট পিন। আউটপুট সক্ষম পিন একটি সক্রিয় নিম্ন পিন, অর্থাত্ যখন আমরা এটি 0 করি তখন ইনপুট ডেটা আউটপুট পিনগুলিতে উপস্থিত হবে। একটি ঘড়ির পিনও আছে, আসুন দেখি কেন এটি প্রয়োজন।

এখন, আমি একটি ব্রেডবোর্ডে আইসি স্থির করেছি এবং আউটপুটের সাথে সংযুক্ত 8 টি এলইডি সহ মানগুলি 10101010 এ সেট করেছি। এখন, LEDs ইনপুটের উপর ভিত্তি করে চালু বা বন্ধ। আমাকে 10101011 এ ইনপুট পরিবর্তন করতে দিন এবং আউটপুটটি পরীক্ষা করে দেখুন। আমি LEDs এর সাথে কোন পরিবর্তন দেখতে পাচ্ছি না। কিন্তু যখন আমি ঘড়ির পিনের মাধ্যমে নিম্ন থেকে উচ্চ পালস পাঠাই, তখন নতুন ইনপুটের উপর ভিত্তি করে আউটপুট পরিবর্তিত হয়।

আমরা আমাদের ড্রাইভার সার্কিট বোর্ড বিকাশের জন্য এই ধারণাটি ব্যবহার করতে যাচ্ছি। কিন্তু আমাদের আইসি কেবল 8 টি ইনপুট পিন ডেটা মনে রাখতে পারে, তাই আমরা 64 টি ইনপুট সমর্থন করতে মোট 8 টি আইসি ব্যবহার করতে যাচ্ছি।

ধাপ 4: ড্রাইভার সার্কিট ডিজাইন

আমি মাইক্রোকন্ট্রোলারের 8 টি ডেটা পিনে IC এর সমস্ত ইনপুট পিনগুলিকে মাল্টিপ্লেক্সিং দিয়ে শুরু করি। এখানে কৌশলটি হল 8 পিনের 64-বিট ডেটাকে 8 বিটের ডেটাতে বিভক্ত করা।

এখন, যখন আমি প্রথম আইসি -তে 8 বিট ডেটা পাস করি, তারপরে ঘড়ির পিনে নিম্ন থেকে উচ্চ পালস সংকেত, তখন আমি আউটপুট পিনগুলিতে ইনপুট ডেটা প্রতিফলিত হতে দেখব। একইভাবে, বাকি আইসিগুলিতে 8 বিট ডেটা পাঠিয়ে এবং ঘড়ির পিন নিয়ন্ত্রণ করে, আমি সমস্ত আইসি -তে 64 বিট ডেটা পাঠাতে পারি। এখন অন্য সমস্যা হলো কন্ট্রোলারে ক্লক পিনের অভাব। তাই আমি ঘড়ি পিন নিয়ন্ত্রণ মাল্টিপ্লেক্স করতে 3 থেকে 8 লাইন ডিকোডার আইসি ব্যবহার করতে যাচ্ছি। মাইক্রোকন্ট্রোলারের সংমিশ্রণে ডিকোডারে 3 টি ঠিকানা পিন ব্যবহার করে আমি ডিকোডারের 8 টি আউটপুট পিন নিয়ন্ত্রণ করতে পারি। এই 8 টি আউটপুট পিনকে ICs এর ঘড়ি পিনের সাথে সংযুক্ত করতে হবে। এখন আমাদের সমস্ত আউটপুট সক্ষম পিনগুলি সংক্ষিপ্ত করতে হবে এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারের একটি পিনের সাথে সংযোগ স্থাপন করতে হবে, এটি ব্যবহার করে আমাদের সমস্ত এলইডি চালু বা বন্ধ করতে সক্ষম হওয়া উচিত।

আমরা এখন পর্যন্ত যা করেছি তা কেবল একটি একক স্তরের জন্য, এখন আমাদের প্রোগ্রামিংয়ের মাধ্যমে কার্যকারিতাটি অন্য স্তরে প্রসারিত করতে হবে। একটি এলইডি প্রায় 15 এমএ কারেন্ট ব্যবহার করে, তাই সেই সংখ্যার মাধ্যমে আমরা একক স্তরের জন্য প্রায় 1 এমপি কারেন্টের প্রয়োজন হবে। এখন আরডুইনো প্রো মিনি বোর্ড কেবল 200 এমএ পর্যন্ত সোর্স বা ডুবে যেতে পারে। যেহেতু আমাদের স্যুইচিং কারেন্ট অনেক বেশি তাই LEDs এর স্তর নিয়ন্ত্রণ করতে আমাদের একটি BJT বা MOSFET ব্যবহার করতে হবে। আমার অনেক মোসফেট নেই, কিন্তু আমার কাছে কয়েকটি এনপিএন এবং পিএনপি ট্রানজিস্টর আছে। তাত্ত্বিকভাবে, আমাদের প্রতি স্তর প্রতি 1 এমপি পর্যন্ত স্যুইচ করতে হতে পারে। আমি যে ট্রানজিস্টর পেয়েছি, তার মধ্যে সর্বোচ্চ মাত্র 800mA কারেন্ট, 2N22222 ট্রানজিস্টর পরিবর্তন করতে পারে।

সুতরাং আসুন 2 টি ট্রানজিস্টর গ্রহণ করি এবং তাদের সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করে তাদের বর্তমান ক্ষমতা বৃদ্ধি করি। অনেক মানুষ যখন তারা এই পদ্ধতি অবলম্বন করে তখন শুধুমাত্র বেস লিমিট রোধক ব্যবহার করে, কিন্তু এখানে সমস্যা হল যেহেতু তাপমাত্রা ট্রানজিস্টরের মাধ্যমে কারেন্ট পরিবর্তন করে ভারসাম্যহীন হয়ে যায় এবং স্থিতিশীলতার সমস্যা সৃষ্টি করে। সমস্যাটি প্রশমিত করতে, আমরা emitter- এ একই রকম 2 টি প্রতিরোধক ব্যবহার করতে পারি এবং তাপমাত্রা পরিবর্তনের সময়ও বর্তমানকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারি। এই ধারণাকে বলা হয় emitter degeneration। Emitter প্রতিরোধক ট্রানজিস্টরের লাভ স্থিতিশীল করার জন্য এক ধরনের প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।

আমি শুধু বেসে প্রতিরোধক ব্যবহার করতে যাচ্ছি। এটি ভবিষ্যতে সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে, কিন্তু যেহেতু এটি শুধুমাত্র একটি প্রোটোটাইপ তাই আমি পরে এটি পরিচালনা করব।

ধাপ 5: উপাদানগুলি বিক্রি করা

এখন, আসুন একটি পারফোর্ডে সার্কিট একত্রিত করি। আসুন ফ্লিপফ্লপ আইসি দিয়ে শুরু করি এবং এই উদ্দেশ্যে একটি আইসি হোল্ডার ব্যবহার করি। সর্বদা প্রথম এবং শেষ পিন দিয়ে শুরু করুন, স্থিতিশীলতা পরীক্ষা করুন, তারপরে বাকি পিনগুলি বিক্রি করুন। বর্তমান সীমিত প্রতিরোধকগুলির প্লাগ এবং খেলার জন্য এবং কিউবের সাথে সংযোগের জন্য কিছু পুরুষ হেডার ব্যবহার করা যাক। এখন আইসির ডিকোপলিং ক্যাপাসিটারগুলিকে আইসির পাওয়ার সাপ্লাই পিনের কাছাকাছি সংযুক্ত করুন।

এরপরে, মাইক্রোকন্ট্রোলারে কাজ করা যাক। এটিকে প্লাগ এবং প্লে করতে, আসুন একটি ধারক ব্যবহার করি এবং প্রথমে মহিলা পিনগুলি সংযুক্ত করি, তারপরে মাইক্রোকন্ট্রোলারটি রাখুন।

ট্রানজিস্টরে কাজ করার সময়। 16 1K ওহম প্রতিরোধক ট্রানজিস্টরের বেসের সাথে সংযোগ করতে প্রয়োজন। LED ঘনক্ষেত্রের সাধারণ ক্যাথোড পিনগুলিকে একটি ডিফল্ট লজিক অবস্থায় রাখার জন্য, আমি একটি 8 K ওহম জিপ রোধক ব্যবহার করতে যাচ্ছি, যার মধ্যে 8 টি প্রতিরোধক রয়েছে। অবশেষে ঠিকানা ডিকোডার আইসি তে কাজ করতে দিন। এখন সার্কিটটি সার্কিট ডিজাইনের অনুরূপ তৈরি করা হয়েছে।

ধাপ 6: 3D মুদ্রণ

আমরা সার্কিট বোর্ড এবং নেতৃত্বাধীন ঘনক আবাসন জন্য একটি ঘের প্রয়োজন, তাই একটি 3D মুদ্রিত এক ব্যবহার করা যাক। একত্রিত করার সুবিধার জন্য আমি এটিকে 3 টি অংশে তৈরি করতে যাচ্ছি।

প্রথমত, নেতৃত্বাধীন কাঠামো ধরে রাখার জন্য একটি বেস প্লেট। দ্বিতীয়ত, ইলেকট্রনিক্সের জন্য একটি কেন্দ্রীয় সংস্থা। তৃতীয়ত, আবাসন বন্ধ করার াকনা।

ধাপ 7: মোড়ানো

আসুন নেতৃত্বাধীন কাঠামো মাউন্ট দিয়ে শুরু করি। আপনি গর্তগুলির মধ্য দিয়ে পিনগুলি ধাক্কা দিতে পারেন এবং এটি সরাসরি সার্কিট বোর্ডে সোল্ডার করতে পারেন, তবে স্থিতিশীলতার জন্য, আমি প্রথমে একটি পারফ বোর্ড ব্যবহার করতে যাচ্ছি, তারপর এটি সার্কিটে সোল্ডার করব। আমি LEDs তে ঝালাই করার জন্য একটি ফিতা কেবল ব্যবহার করছি, তারপর অন্য প্রান্তটিকে সংশ্লিষ্ট ফ্লিপ-ফ্লপ ICs আউটপুট পিনের সাথে সংযুক্ত করুন।

ট্রানজিস্টর এবং এলইডি কিউব স্তরের মধ্যে সংযোগ স্থাপনের জন্য, ক্যাথোড পিনের সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য আমাদের স্বাধীন পিন থাকতে হবে। আমরা এটি চালু করার আগে, পয়েন্টগুলির মধ্যে ধারাবাহিকতা এবং ভোল্টেজ পরীক্ষা করা গুরুত্বপূর্ণ। একবার সবকিছু ভাল হয়ে গেলে, আইসিগুলি সংযুক্ত হতে পারে এবং তারপরে চালিত হতে পারে। আবার, সার্কিটের মাধ্যমে সংযোগ করার আগে এটি সরাসরি বিদ্যুতের সাথে সংযুক্ত করে সমস্ত LEDs জ্বলছে কিনা তা পরীক্ষা করা ভাল। যদি সব ভাল পাওয়া যায়, তাহলে নেতৃত্বাধীন তারগুলি সংশ্লিষ্ট ফ্লিপ-ফ্লপ পয়েন্টগুলিতে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

চলুন কিছু পরিষ্কারের কাজ করি - মাইক্রোকন্ট্রোলার প্রোগ্রামিং ক্যাবল সংযোগ বিচ্ছিন্ন করুন, প্রিন্ট করা পিন কাটুন, এখন প্রোগ্রামিং ক্যাবলকে হাউজিং এর সাথে সংযুক্ত করুন, একটি স্ট্যাটাস লিড ঠিক করুন, একটি পাওয়ার সুইচ এবং অবশেষে একটি রিসেট সুইচ। আমরা এটি শেষ করার কাছাকাছি, তাই 3 টি অংশ একসাথে রাখা যাক। শরীরে LED বেস দিয়ে শুরু করুন, তারপরে একবার তারগুলি ভালভাবে বসলে নীচে lাকনাটি বন্ধ করুন।

আরডুইনো প্রো মিনি কোডটি ডাউনলোড করুন এবং এটাই!

Chr কে ধন্যবাদ https://www.instructables.com/id/Led-Cube-8x8x8/ তার চমৎকার নির্দেশযোগ্য এবং কোডের জন্য।