Letzte Woche hat mir Mr. Google eine Werbeeinblendung von einem ELV Bausatz gezeigt – einen 4x4x4 LED Cube der wirklich toll aussieht. Nach ein wenig Recherche hatte ich den Schaltplan einer 4x4x4 LED Steuerung für Arduino zusammen.
Am Freitag noch beim Conrad vorbei – 100LED´s (64 braucht man, aber bei 100 wird´s billiger ;)) und ein paar Widerstände (alles zusammen um ca. 7 Euro) gekauft und am Sonntag begonnen das Projekt umzusetzen. Für das ganze Projekt habe ich fünf Stunden gebraucht, wenn man ein wenig genauer/schöner Arbeitet werden es um ein/zwei Stunden mehr.
Hier ein kleines Video von meinem selbstgebauten 4x4x4 LED Cube. Weiter unten gibt es dann kurz die Entstehungsgeschichte bzw. eine kleine Anleitung zum Nachbau. Das Ganze Projekt ist sehr einfach und auch durchaus für Laien zu bewältigen.
[youtuber youtube=’http://www.youtube.com/watch?v=OrN9APy91hw‘]
Benötigest Material:
- 64 LED (ich habe 5mm LED´s in Grün verwendet)
- 16 Widerstände (in meinem Fall 150Ohm)
- Draht um die LED Zeilen zu verbinden
- Arduino Uno (oder ein ähnliches Board)
- 20 Kabel/Litzen (Bunte sind einfacher – ich hatte nur Gelb, geht aber genauso gut)
Optional:
- Stiftleisten (muss nicht sein – ich habe es ohne gemacht)
- Aufbau-Schablone
- Befestigungsplatte für den fertigen Cube
- Abdeckhaube für den fertigen Cube
Werkzeug:
- Lötkolben/Station
- Lötzinn
- Zange
- „dritte Hand“ oder eine Aufbau-Schablone
1. Schritt:
Ich habe alle LED´s mit einer Knopfbatterie auf einen möglichen Fehler überprüft. Es ist wenig Aufwand, spart aber im Nachhinein ev. viel Arbeit.
2. Schritt:
Bei allen 64 LED´s wird die Kathode (immer an der gleichen Stelle) um 90° umgebogen. Achte darauf dass sich Anode und Kathode niemals berühren!
3. Schritt:
Aufbau von LED Reihen mit jeweils vier LED´s pro Reihe (siehe Bild). Von diesen Reihen, bestehend aus vier LED´s, brauchen wir in Summe 16.
4. Verbinden der Kathoden einer Ebene:
Hier wird es ein wenig heikel. Ich habe alles nur mit meiner dritten Hand gemacht – mehr oder weniger nach Augenmaß. Wenn ihr ein wirklich schönes Ergebnis haben wollt – macht euch eine Schablone in der die LED´s gehalten werden. Das kann eine Holzplatte sein in der ihr 4×4 Löche in dem entsprechenden Abständen bohrt. Mit dieser Methode ist gewährleistet, dass alle LED´s auf allen Ebenen die gleichen Abstände zueinander haben.
Gründsätzlich ist es egal wo die Kathoden verbunden werden. Um optisch den Eindruck eines Würfels zu verstärken habe ich die Verbindung ganz am Rand gemacht. Auch hier wieder – achtet darauf dass die Kathodenverbindung nirgends die Anoden berührt.
Schritt drei und vier wird jetzt noch dreimal wiederholt. Ihr solltet jetzt vier ebenen haben. Jeweils 4 Reihen mit 4 LED – also 16 LED´s pro Ebene.
5. Schritt
Jetzt werden die Ebenen miteinander verbunden. Als ersten biegt ihr von drei Ebenen bei allen Anoden die letzten 2 bzw 3 mm ein wenig um.
Nun werden die Anoden der horizontalen LED´s miteinander verbunden. Wenn ihr damit fertig seid, ist der Cube im Wesentlichen fertig aufgebaut und sollte nun so ähnlich wie am Bild aussehen.
6. Schritt
Da ich nichts anderes für die Grundplatte gefunden habe, habe ich einfach einen schwarzen Karton verwendet. Alles andere – Holz, Kunststoff, oder auch gar nichts, ist als Bodenplatte geeignet.
In die Bodenplatte müssen jetzt 16+4 Löcher. Die 16 Löcher entsprechen den Anoden der ersten Reihe. Die vier weiteren werden die Steuerleitungen für die Kathoden pro Ebene.
An jede Anode kommt jetzt noch ein Wiederstand, an den Wiederstand eine Kabel dass zum Arduino führt. Nach diesem Schritt sollten 16 Kabel zum Arduion führen. Als letztes noch ein Kabel pro Kathoden-Ebenen. Diese Kabel gehen dann auch zum Arduion (ohne Wiederstand).
Die Pin Belegung am Arduino ist auf dem Bild links zu sehen. 0-11, A0 und A1 sind Anoden Leitungen. A2-A5 sind die Kathoden-Leitungen pro Ebene.
7. Programmierung Arduion
Folgt in Kürze