{"id":1330,"date":"2024-01-29T18:32:06","date_gmt":"2024-01-29T16:32:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gressly.ch\/?page_id=1330"},"modified":"2024-02-03T11:43:43","modified_gmt":"2024-02-03T09:43:43","slug":"led-wurfel","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.gressly.ch\/index.php\/elektronik\/led-wurfel\/","title":{"rendered":"LED W\u00fcrfel"},"content":{"rendered":"\n

F\u00fcr unseren LED-W\u00fcrfel gehen wir nach dem selben Prinzip vor, wie bei der LED Matrix<\/a>. Wir verwenden 4 Ebenen und 16 S\u00e4ulen um die 64 LED unseres 4×4 W\u00fcrfels zu steuern.<\/p>\n\n\n\n

Zuerst erstellen wir eine Schablone mit L\u00f6chern im Abstand von 3 cm f\u00fcr die LED und testen diese vorher mit einer Knopfzelle.<\/p>\n\n\n\n

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Dann l\u00f6ten wir alle Anoden an ein Gitter aus Kupferdr\u00e4hten. Diese haben wir aus alten Kabeln genommen und gerade gezogen. Am besten geht das, indem man den Draht an einem Ende in einen Schraubstock einspannt und das andere mit einem Akkuschrauber hin und her dreht w\u00e4hren man daran zieht.<\/p>\n\n\n\n

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Die L\u00f6tstellen sind nicht sehr sch\u00f6n, aber das spielt keine Rolle. Von diesen Teilen haben wir 4 St\u00fcck gemacht. Dann eine kleine Plattform aus Holz zusammengeleimt. Ah ja, der Deckel bekam noch L\u00f6cher f\u00fcr die Dr\u00e4hte der S\u00e4ulen, welche so platziert sind, dass sie mit den Kathoden der LED verbunden werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

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Dann nach dem Trocknen des Leims haben wir alles sch\u00f6n fein geschliffen, die Kanten abgerundet und alles mit einer Lasur \u00fcberzogen.<\/p>\n\n\n\n

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Die Dr\u00e4hte f\u00fcr die S\u00e4ulen werden mit Heissleim befestigt.<\/p>\n\n\n\n

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Die 4 Ebenen werden auf die S\u00e4ulen gesteckt und alle Kathoden an den S\u00e4ulen verl\u00f6tet. Abstand der Ebenen ist nat\u00fcrlich wieder 3 cm.<\/p>\n\n\n\n

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So sieht dann der W\u00fcrfel aus. Jede Ebene, an dem alle Anoden befestigt sind, wird noch mit einem Draht verbunden der durch den Sockel geht.<\/p>\n\n\n\n

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Nun die Kabel – an jedem Draht der unten rauskommt muss ein Kabel befestigt werden. Wie vorher erw\u00e4hnt, sind das 16 S\u00e4ulen plus 4 Ebenen, also 20 Kabel. <\/p>\n\n\n\n

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Jetzt die anderen Enden der Kabel mit dem Microcontroller verbinden. Wir verwenden einen Raspberry Pi Pico. Die Anschl\u00fcsse GP0 bis GP15 sind f\u00fcr die 16 S\u00e4ulen. Die 4 Ebenen sind an GP16-19, wobei auch noch ein Widerstand mit 100 Ohm dazwischen liegt. Hier ein Link zu einer praktischen \u00dcbersicht der Pinbelegung des Picos: https:\/\/picow.pinout.xyz\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

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Nun kann die Programmierung des Pico beginnen. Dazu verwenden wir Thonny auf einem Rasbperry Pi 5 mit dem RaspiOS als Desktop Oberfl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\n

from time import sleep\nfrom machine import Pin\n\ncolumns = [\n    Pin(0, Pin.OUT),\n    Pin(1, Pin.OUT),\n    Pin(2, Pin.OUT),\n    Pin(3, Pin.OUT),\n    Pin(4, Pin.OUT),\n    Pin(5, Pin.OUT),\n    Pin(6, Pin.OUT),\n    Pin(7, Pin.OUT),\n    Pin(8, Pin.OUT),\n    Pin(9, Pin.OUT),\n    Pin(10, Pin.OUT),\n    Pin(11, Pin.OUT),\n    Pin(12, Pin.OUT),\n    Pin(13, Pin.OUT),\n    Pin(14, Pin.OUT),\n    Pin(15, Pin.OUT)\n]\n\nlevels = [\n    Pin(19, Pin.OUT),\n    Pin(18, Pin.OUT),\n    Pin(17, Pin.OUT),\n    Pin(16, Pin.OUT)\n]\n\nsnake16 = [0,1,2,3,7,6,5,4,8,9,10,11,15,14,13,12]\nsnake16rev = snake16.copy()\nsnake16rev.reverse()\n\ndef col(state):\n    for c in columns:\n        if state:\n            c.high()\n        else:\n            c.low()\n\ndef lev(state):\n    for l in levels:\n        if state:\n            l.high()\n        else:\n            l.low()\n\ndef allOn():\n    col(False)\n    lev(True)\n\ndef allOff():\n    col(True)\n    lev(False)\n        \ndef blinkAll(times, speed):\n    allOff()\n    for n in range(times):\n        sleep(speed)\n        allOn()\n        sleep(speed)\n        allOff()\n\ndef cycleSingle(speed):\n    allOff()\n    for l in levels:\n        l.high()\n        if levels.index(l) % 2 == 0:\n            order = snake16\n        else:\n            order = snake16rev\n        for c in order:\n            columns[c].low()\n            sleep(speed)\n            columns[c].high()\n        l.low()\n    allOff()\n\ndef colOn(number):\n    col(True)\n    lev(True)\n    columns[number].low()\n\ndef cycleCols(speed):\n    for n in snake16:\n        colOn(n)\n        sleep(speed)\n    allOff()\n            \ndef rowOn(number):\n    levels[number\/\/4].high()\n    for c in [0,4,8,12]:\n        columns[c+number%4].low()\n\ndef cycleRows(speed):\n    for n in snake16:\n        rowOn(n)\n        sleep(speed)\n        allOff()\n\ndef lineOn(number):\n    allOff()\n    levels[number\/\/4].high()\n    for l in range(4):\n        columns[l+(number%4)*4].low()\n\ndef cycleLines(speed):\n    for n in snake16rev:\n        lineOn(n)\n        sleep(speed)\n    allOff()\n    \ndef levelOn(level):\n    lev(False)\n    col(False)\n    levels[level].high()\n\ndef cycleLevels(speed):\n    lev(False)\n    col(False)\n    for l in [0,1,2,3,2,1,0]:\n        levels[l].high()\n        sleep(speed)\n        levels[l].low()\n    allOff()\n    \ndef areaOn(number):\n    lev(True)\n    col(True)\n    for a in range(4):\n        columns[a+(number%4)*4].low()\n\ndef cycleAreas(speed):\n    for a in [0,1,2,3,2,1,0]:\n        areaOn(a)\n        sleep(speed)\n    allOff()\n\ndef sliceOn(number):\n    lev(True)\n    col(True)\n    for c in [0,4,8,12]:\n        columns[c+number%4].low()\n    \ndef cycleSlices(speed):\n    for s in [0,1,2,3,2,1,0]:\n        sliceOn(s)\n        sleep(speed)\n    allOff()\n\ndef blockOn(number):\n    allOff()\n    for r in [0,1,4,5]:\n        rowOn(r+number+number\/\/3)\n    \ndef cycleBlocks(speed):\n    allOff()\n    for b in [0,1,2,5,4,3,6,7,8,5,2,1,0,3,6,4]:\n        blockOn(b)\n        sleep(speed)\n\ndef cubeOn(number):\n    allOff()\n    for l in [0,1]:\n        levels[l+number\/\/9].high()\n    for c in [0,1,4,5]:\n        n = number%9\n        columns[c+n+n\/\/3].low()\n\ndef cyclyCube(speed):\n    for c in [0,1,2,5,4,3,6,7,8,17,16,15,12,13,14,11,10,9,18,19,20,23,22,21,24,25,26,23,14,13]:\n        cubeOn(c)\n        sleep(speed)\n\ndef explode(times, speed):\n    for n in range(times):\n        allOff()\n        sleep(speed)\n        cubeOn(13)\n        sleep(speed)\n        allOn()\n        sleep(speed)\n    \ndef show():    \n    cycleSingle(0.1)\n    cycleCols(0.2)\n    cycleRows(0.2)  \n    cycleLines(0.2)      \n    cycleLevels(0.2)\n    cycleAreas(0.2)\n    cycleSlices(0.2)\n    cyclyCube(0.2)\n    cycleBlocks(0.2)\n    explode(3, 0.2)\n    blinkAll(3, 0.5)\n\nshow()\n<\/pre>\n\n\n\n
Uns so sieht das dann aus:<\/p>\n\n\n\n