4×4×4 blue led cube diy kit - 専修大学ネット...
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4 × 4 × 4
Blue LED CUBE
DIY Kit
専修大学 ネットワーク情報学部
石原プロジェクト２０１１
http://www.ne.senshu-u.ac.jp/~proj23-4/
for Arduino
この度は、4 × 4 × 4 Blue LED CUBE DIY Kit をお買い上げ頂きありがとうございます。
4 × 4 × 4 Blue LED CUBE DIY Kit（以下、本キット）は、Arduino を使って、4 × 4 ×４のサイズの LED CUBE を作っ
てみようというです。尚、本キットに Arduino、その他のマイコンは付属しておりません。
また、本キットは Arduino Uno/Duemilanove 以外でのマイコン以外での動作は保証しかねます。ご了承ください。
Arduino 以外での制作をする場合には TLC5940 の扱えるマイコンで使用してください。( ※ PWM 必須 )
Arduino で本キットを利用する場合は、Arduino 用の TLC5940 のライブラリをインストールする必要があります。
本キットについて、なにかございましたら、
専修大学 ネットワーク情報学部
石原プロジェクト 2011
LED CUBE 担当：浦崎 聖也
まで、ご連絡よろしくお願いします。
１．本キットにハンダごてや、ニッパ等の工具類は付属しておりませんので、工具につきましてはお客様の方で準
備をお願いします。
尚、本キットに必要な工具は、
１. ラジオペンチ
２. ニッパ
３. ワイヤストリッパ
４. ハンダごて ( ハンダ、こて台 )
５. キリ
６. 定規
７. 箱や、板 ( 最初の工程で使います )
以上の工具が必要となります .
その他必要な工具等ありましたら、お客様の判断で必要な工具類をご用意ください。
２．まずはじめに、本キットを封筒から出し、内容物をご確認ください。
パーツの袋詰めには細心の注意を払っていますが、万が一不足しているパーツ等ございましたら、上記のメールア
ドレスまでご連絡お願いします。
はじめに
制作の前に…
①①
② ③③ ④④ ⑤⑤ ⑥⑥ ⑦⑦
⑧⑧
②
①：※１ ユニバーサル基板
②：IC「 TLC5940 」
③：IC ソケット
④：L 字ピンヘッダ 8P ×２、6P ×２
⑤：1/4W カーボン抵抗 ４．７K Ω× 2
⑥：※ 1,2 5 φ mm 青色 LED 65 個
⑦：※２ 5 φ mmLED 光拡散キャップ 65 個
⑧：線材 ( 単線 ) 3 色※１ 説明書中で使用してる基盤とは違うものが入っています。ご了承ください。
※２ 使用する LED および拡散キャップは 64 個ですが、予備として 65 個入っています。LED やキャップ、およびその他のパーツを紛失してしまった場合は、お客様の方で新たにパーツをご用意
して頂きます。また破損におきましても同様です。必要なパーツの詳細をご希望でしたらメールに相談受
け付けます。
注意：
一
まず、LED を等間隔で半田付け出来るように、枠組みを制作します。空き箱や、板材等に定規で印をつけ、LED 同
士の間隔が２ｃｍになるよう、直径５ｍｍの穴を 16 か所開けてください。
LED の足を曲げていきます。 LED のカソード ( 足の短い方 ) 写真の通りに曲げてください。
LED を１で作った枠にはめ、LED のアノード ( 脚の長い方 ) を隣の LED のアノードに触れるように折り曲げてくだ
さい。LED のアノードとカソードは接触しないように折り曲げてください。接触していると思った通りに光らない
ようになります。
1 段 16 個 LED を配置しますので、足の曲げが終わりましたら、LED のアノード同士を半田付けしてください。
これを作業をあと 3 回ほど繰り返し、4 × 4 の LED を 4 つ作ってください。
出来上がった 4 × 4 の LED を基板に差し込んでください。( ※後に TLC5940 も基板に配置しますので、IC ソケッ
トの配置できるスペースものこしてください。)
その一
その二
その三
その四
⇒⇒
⇒ ⇒
⇒
基板の裏から飛び出た各カソードに、洗剤を使って配線をしていきます。合計を 16 か所半田付けしてください。
IC ソケットを基板に半田付けします。 IC は熱に弱いので半田付けした後にソケットに差し込んでください。
その五
その六
⇒ ⇒
※P○は接続するマイコン側のピン番号です。
例：P3 ＝３番ピン
このような感じになります。配線を間違えますと正常に動作しないので間違えないようにしてください。
基板に半田付けした４×４の LED と、残りの４×４の LED をスタック ( 積み重ね ) て各 LED のカソード同士を半田
付けして行きます。縦に重なった LED のカソード同士を半田付けしてください。
尚、以下の図のようなスタックになるようにしてください。
１段スタックするごとに下の段に、LED 光拡散キャップをかぶせてください。
全てスタックし終えると、４×４×４の LED になります。
各段からそれぞれ、アノードを線材使って基板の下に下ろします。この時に、上の段のアノードが下の段のアノー
ドと触れ合わないようにしてください。
各段のアノードを Arduino に接続する為に、それぞれのアノードに「その五」と同じように線材を使って配線して
ください。
配線しましたら、各段のアノードおよび、TLC5940 を制御するピン、GND、VCC を Arduino に繋いでください。
アノードに使用する Arduino 側のピンは、下の段から、14，15，16，17 となっております。
今回は Arduino のアナログピンをデジタルとして利用していますが、その他のピンでも利用可能です。
その七
その八
その九
右の図のように、交互に積み重ね
るようにして半田付けしてくださ
い。
テストパターンのプログラミングをしますので、Arduino 公式サイトから TLC5940 のライブラリをダウンロードし、
お使いのパソコンにインストールしてください。(URL: http://www.arduino.cc/playground/Learning/TLC5940)
インストールしましたら、Arduino に下記のプログラムを書き込んでください。
その十
#include "Tlc5940.h"
#define MAX_BRIGHTNESS 4095 // 0-4095
#define POWAN_SPEED 100 // microsecond
// 各段のアノード
int f1 = 14;
int f2 = 15;
int f3 = 16;
int f4 = 17;
TLC_CHANNEL_TYPE ch;
char curCh; // current channel
int curBr; // current brightness
void setup() {
Tlc.init();
Tlc.clear();
for(ch = 8; ch < 16; ch++) {
Tlc.set(ch, MAX_BRIGHTNESS);
}
Tlc.update();
pinMode( f1, OUTPUT );
pinMode( f2, OUTPUT );
pinMode( f3, OUTPUT );
pinMode( f4, OUTPUT );
digitalWrite( f1, HIGH ); // 1 段目 ON
digitalWrite( f2, HIGH ); // 2 段目 ON
digitalWrite( f3, HIGH ); // 3 段目 ON
digitalWrite( f4, HIGH ); // 4 段目 ON
}
void loop() {
ch = curCh;
for(curBr = 0; curBr < MAX_BRIGHTNESS; curBr++) {
Tlc.set(ch, curBr);
Tlc.update();
delayMicroseconds(POWAN_SPEED);
}
for(curBr = MAX_BRIGHTNESS; curBr >= 0 ; curBr--) {
Tlc.set(ch, curBr);
Tlc.update();
delayMicroseconds(POWAN_SPEED);
}
curCh++;
if(curCh == 8) curCh = 0;
}
正常にプログラムが書き込めましたら、全ての段が下記のような動作をします。異常がないようでしたら完成です。
プログラムを変更して様々な光のパターンを楽しんでください。
１：武蔵野電波のプロトダイバーズ
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/musashino_proto/20090924_316652.html
２：Arduino 日本語リファレンス
http://www.musashinodenpa.com/arduino/ref/index.php?f=1&pos=2290
その十一
参考
お疲れさまでした！