Come costruire e saldare il kit cubo 8x8x8 led diy

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Qualche mese fa quando stavo cercando di costruire un cubo LED 8x8x8 con Arduino.

Vedendo la lista delle componenti da acquistare ho notato che tra i vari pezzi da comprare la cifra superava i 30/35 euro.

Ma mentre giravo su bangood mi è comparso questo kit a 19 euro con modulo STC STC12C5A60S2.

Ecco qui i vari link tramite i quali potete acquistare questi kit:

Il kit è stato consegnato abbastanza velocemente, ma mancava di una cosa abbastanza importante, il manuale di assemblaggio. Anche se l’assemblaggio è abbastanza intuitivo grazie al PCB volevo comunque documentarmi su come assemblarlo e per fortuna ho trovato vari video, tra cui quello del mio amico e collega italian tech maker

Ho deciso di realizzare una guida per un assemblaggio dettagliato.

Quindi iniziamo a mettere insieme il cubo.

COMPONENTI

C’era un sacchetto di LED, ci sono più o meno 550 LED nel caso in cui alcuni siano difettosi, il PCB per montare i componenti e poi una piccola custodia con i chip (compreso STC12C5A60S2) e altri componenti elettronici.

550 LED: il nostro kit è dotato di LED blu da 3 mm
PCB
Scatola portaoggetti in plastica con componenti elettronici
Cavo di alimentazione

Saldatura degli strati di LED

Ho iniziato testando tutti i LED. Ho deciso di testarli tutti prima per evitare di dover sostituire i LED una volta assemblati. Ho installato un semplice alimentatore da 5 V e una resistenza da 220 ohm su una breadboard e ho fatto dei test.

Non ho trovato alcun LED difettoso, ma penso comunque che sia valsa la pena testarli prima di dissaldare eventuali led.

Successivamente, ho tagliato una base quadrata per disporre i led in ordine e facilitare la saldatura dei LED.

Ho tagliato due strati, uno con fori da 3 mm per contenere i LED e uno con fori da 5 mm per essere lo strato distanziatore inferiore in modo che i LED non tocchino il tavolo sottostante quando vengono spinti.

Ho quindi disposto i 64 LED sulla sagoma, assicurandomi che i LED fossero tutti rivolti nella stessa direzione.

Quindi con l’anodo (piedino più lungo) sul lato destro e il catodo (piedino più piccolino) sul lato sinistro.

L’idea è di collegare insieme tutte gli anodi in ogni colonna e tutti i catodi insieme in ogni riga, assicurandosi che non si tocchino l’una con l’altra. Ho iniziato con i negativi, piegandoli tutti verso il basso in modo che ci fosse una certa sovrapposizione tra loro.

Poi li ho saldati insieme.

Una volta che tutti i catodi sono stati saldati, poi ho saldato gli anodi. Ho usato un paio di pinze per distanziare (alzare) i piedini dei LED in modo che le connessioni degli anodi fossero distanziate di circa un millimetro di altezza dalle connessioni dei catodi.

Ho continuato fino a quando tutte le colonne e le righe su questo livello non sono state collegate.

Ho quindi testato le connessioni saldate. Ho semplicemente fatto scorrere i cavi sulle colonne e sulle righe, controllando che ogni LED si accendesse.

Ho quindi rimosso con cura lo strato di LED dalla griglia, cercando di non piegare i piedini dei LED.

Ripetere questo step per altre 7 volte

La creazione di queste matrici è la parte più dispendiosa in termini di tempo della costruzione, ma il tempo trascorso qui si traduce poi in seguito in un cubo dall’aspetto molto più ordinato. Vale anche la pena dedicare uno o due minuti in più tra le varie matrici per testare tutte le connessioni. Riparare un singolo giunto difettoso una volta che il cubo è assemblato sarà quasi impossibile farlo senza danneggiarlo quando lo si smonta di nuovo.

Saldatura dei componenti del PCB

Una volta realizzati tutti gli strati di LED, ho iniziato a saldare i componenti elettronici e chip nelle corrispettive sedi.

Il kit viene fornito con due set di 40 perni. Hai bisogno di 72 per il tuo kit.

Con una tronchesina, rompere la plastica dei perni e separare ciascun piedino.

Ecco qui il risultato finale

Inserire l’estremità appuntita dei perni dell’intestazione in un foro circolare bianco nella parte superiore del PCB (la parte contrassegnata con un asse x e y nell’angolo) come mostrato nella immagine sottostante. Saldiamo i pin.

Inizia ora a saldare i componenti più piccoli ed iniziamo con le prese DIP. Non collegare ancora i chip. Dovresti posizionare i chip quando hai finito di saldare tutti i componenti del PCB.

Componenti:

10 prese DIP,
8 resistenze da 510 Ohm
2x condensatori ceramici
1x cristallo
1x array di resistori

Assicurati di orientare correttamente le prese DIP seguendo l’orientamento del semicerchio.

La figura seguente mostra come dovrebbe apparire la parte inferiore del PCB dopo aver saldato i componenti. È possibile utilizzare la figura seguente come riferimento per sapere dove saldare ciascun componente.

Nota: ancora una volta, non collegare ancora nessuno dei chip.

Il passo successivo è la saldatura dei componenti in alto. Ecco i componenti che devi saldare in alto:

2x condensatori elettrolitici: i condensatori elettrolitici hanno la polarità, assicurati di posizionarli nel giusto orientamento
1x LED – Anche i LED hanno la polarità
2x 4,7 kOhm
1x presa di alimentazione
1x interruttore

Inizia saldando i componenti più piccoli e poi quelli più grandi. Prestare attenzione ai componenti che hanno polarità. È possibile utilizzare la figura seguente come riferimento su dove posizionare ciascun componente.

Dopo aver saldato tutti i componenti, puoi posizionare i chip nelle prese. Fare attenzione a non rompere alcuni pin.

Ho anche notato che sul PCB ci sono degli alloggiamenti per alcuni pin e per due pulsanti, ma i componenti non sono stati forniti. Servono rispettivamente per caricare i vari codici delle animazioni e cambiarle eventualmente con i pulsanti.

Ora che i componenti sono tutti a posto, posso collegare le varie matrici LED.

Una volta che tutte le matrici LED sono pronte, il passaggio successivo consiste nell’inserire le matrici nei pin dell’intestazione del PCB. Dovresti collegare gli anodi (+) dei LED ai pin dell’intestazione.

Devi essere molto paziente in questo passaggio. L’inserimento dei cavi nei pin dell’intestazione è un po’ complicato e bisogna fare attenzione a non interrompere alcun collegamento.

Avvertenza: non collegare i LED ai pin dell’intestazione contrassegnati con una “C” – quei pin sono necessari per collegare i catodi.

Non saldare le altre griglie in questo momento.

Completiamo l’inserimento delle restanti matrici

Una volta installati le matrici, ho piegato i catodi a 90 gradi per unire ogni strato e li ho saldati insieme.

È necessario collegare il catodo di ciascuna riga ai pin dell’intestazione “C1”, “C2”, “C3”, ecc. Per questo, è necessario tagliare il filo isolante fornito con il kit in più pezzi della giusta lunghezza. Quindi, collegare il catodo della prima riga al pin dell’intestazione “C1”. Collega il catodo della seconda riga al pin dell’intestazione “C2” e così via, fino a quando tutte le righe sono collegate ai pin dell’intestazione.

Accensione del cubo

Colleghiamo lo spinotto al cubo e poi premiamo l’interruttore per accenderlo.

Il programma integrato è un po’ strano all’inizio e non è molto chiaro se i livelli funzionano o non funzionano correttamente. Forse una buona idea era quella di effettuare un ennesimo test.

Da qui ho scaricato le animazioni (caricabile se acquisti questo convertitore).

VI lascio qui un video sulle animazioni sul cubo

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Simone Candido

Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.