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發一個詳細的16x16x16光立方制作教程

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樓主
本帖最后由 taci 于 2018-12-7 15:52 編輯

話不多說先上一波成品演示圖集




所需的材料清單



  
1
  
5mm藍色 霧狀 LED
5包(5000PCS)
實際用量4096PCS
2
數據線
1
用量下載hex到控制小板
3
底板PCB
1
38cm*38cm PCB
4
底板元器件包
1
包含底板用到的IC和器件
5
控制小板
1
焊接好調試好,可直接使用
6
焊接模具
1
焊接燈矩陣用的木板
7
亞克力外框
5塊亞克力板
散件,需要自行粘合
8
電源適配器
1
5V/2A   5.5-2.5mm圓頭
9
導線
1
用于層與底板連接
10
銅絲
1
用于固定LED矩陣
11
亞克力條
1
用于彎折燈矩陣
焊接好實體后使用動畫軟件制作好動畫后,直接生成HEX文件下載到光立方就可以演示動畫了,動畫軟件界面如下,動畫軟件支持仿真,制作好動畫后可以先在電腦上進行仿真,仿真效果跟實體的一模一樣,覺得動畫效果滿意后,再下載到實體。
2.1  使用焊接模具焊接LED
下面介紹怎么制作立方實體,畢竟所有的操作都是基于先有光立方實體,所以還是先努力堅持把立方體焊接好。

下圖是焊接模具,適用于16x16x16的光立方,尺寸40*40cm,孔間距23mm。

下圖是立方控制底板PCB,尺寸38cm*38cm,厚1.6mm黑色FR4優質板材。

然后是數不清的燈,,一起4096個,,,

把短的那個腳折90度,一定要是那個短的腳,彎折負極,立方的16層為正極,256列為負極,如果這里就搞錯了,那么,就沒得玩了。

然后就這樣折燈,一起需要4096個燈,需要點耐心。

   然后,把燈照這樣插進焊接模具,這里不用注意LED的方向,每次插得方向一致即可。

就這樣插成一排,兩排,,,,,,

然后很多排,,一起16排,,,,,直到整個木板插滿,,,,,,,







為了讓文字繞四周旋轉的動畫顏色更加一致,達到更加清晰的效果,我將紅色和綠色兩種燈,每層的1和16豎條LED使用藍色的LED,讓整個立方前后左右四個面都是藍色的LED。
16塊焊接好的LED矩陣中:
6塊藍色LED,即整塊256個LED全部為藍色。5塊紅色LED,兩側為藍色LED,及224個紅色LED,32個藍色LED,擺放方式如下圖。5塊綠色LED,兩側為藍色LED,及224個綠色LED,32個藍色LED,擺放方式如下圖。

擺放燈的時候,如下圖,1和16條是藍色的LED,中間的2-15條是紅色的LED或者綠色的LED。

如果使用藍色LED焊接單色彩的立方,上面這一步就不用管了,16層4096個燈全部是藍色,每一面都是藍色,就好了。
然后開始焊接,,就這樣一個一個搭著焊接,,,,,,,

直到整個木板每一條都焊完,,一起焊接256個點,,,,,,,


焊接完之后用一個2mm后的亞克力條,或者尺子也可以,盡量2mm厚。
然后就這樣放在剛剛焊接的那一排腳的那一側,把立著的腳彎下來,,這時候一定看清了,彎下來的是正極,長的那個腳,不要搞錯了,然后注意,最邊上這一排不要折,應該看得出是哪一排吧,,,,


折完就可以開始焊接了,,,,,


焊完,這一面就ok了,,然后小心翼翼的拔出來,16*16的比較大,慢慢搞就好了,適應了就好,,,,,,,,

接下來就是這個項目中最最偉大的工程了,,,,,,
果斷照著這一層copy16份,,,,,,,,
這個需要點時間,堅持一下就好了,一般也就十來天就焊完了,,

直到終于有一天,16層,全部焊接完了,4096個燈,全部焊完了,堆起來大概有這么高。

這時候一定不要急著把燈裝到底板,不要忘了每一排燈都需要測試,確保每一個燈都是ok的,每一排,每一層都是ok的,,這個測試是必須的,,不然安裝好矩陣后通電發現有燈是壞的,然后想去換燈,我覺得是個幻想。。。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif    測試方法如下,使用3V電池或者5V電源適配器,正極接LED的正極,負極串聯1K電阻后接LED負極,如下圖,每一個LED都需要點亮測試,確認LED是可以點亮的,以防止LED焊壞或者焊反出現不亮燈的狀況。

2.2  焊接控制底板PCB的元器件
接下來把底板上的芯片按照底板焊接圖紙焊接完,購買焊接調試好的主板就可以直接跳過這一步,直接組裝立方矩陣即可。

按照資料包里面的焊接3D16底板焊接圖紙上面的參數來焊接底板。

所有電阻沒有極性。
二極管上的負極白線與板子上絲印的三角形方向對應焊接。

所有的IC,圓缺或者圓點與板子上絲印的圓缺或者圓點對應方向焊接。

底座燈長一點的腳對應+正極,電解電容長一點的腳對應圖中正極。

焊好的底板如下圖:


底板PCB上的針焊接在元器件的反面,如下圖,針的焊盤設計為正面焊接,所以只需要將針插入PCB后,直接在針腳正面的焊盤上焊接即可,更加方便。

2.3  組裝立方矩陣
把第一層立方插進底板的pin針里面。

如果使用三種顏色的LED焊接彩色的立方,在這里需要注意一下三種顏色的燈的排列位置,如下:

   16豎排燈矩陣,分別是藍色的6排,綠色的5排,紅色的5排,其排列順序為【藍綠紅藍綠紅藍綠紅藍綠紅藍綠紅藍】。

因為16*16*16比8*8大了整整8倍,所以光靠LED是站不穩的,每一層都有40cm*40cm那么大,所以為了讓立方更加勞固,在中間加了8根1mm的銅絲,每一層2跟,岔開加了4層。

然后把一層一層慢慢的插進去,焊接成整體,每一層一層之間的間隔距離為23mm,用銅絲控制好了,確保這時候每一層都是跟水平面垂直,不然做完立方整體就會歪的,如果焊完歪了,就很難整回來了。
直到全部插完。焊接好。

然后把最后一排多出來的腳剪了,矩陣就ok了。。。。。
然后將每一層都用線拉到底板對應的針腳上,一起16跟,這個線需要粗一點,這個16*16一層是8*8的4倍大,,電流就有4倍大,就算一個led電流最大5ma,這個一層最大電流就有16*16*5ma=1.28A,所以這個線盡量粗一點。。

   然后注意一下,最上面一層焊接在最左邊,最下面一層焊接在最右邊,這個16*16不比8*8,是必須分清楚左右的,因為8*8只顯示了動畫,所以看不出來有什么差別,16*16左右反了,出來的漢字就是反的,,到時候要么重新焊接,要么做字幕的時候全部反過來,都比較麻煩,所以提前預防。

到這里立方的焊接就全部結束了,,

果斷用亞克力框罩著,防止壓扁,氧化,灰塵,,,



制作焊接部分就到此結束,關于動畫設置部分,將于下一張帖子詳細講解!



3D16-018.JPG (139.63 KB, 下載次數: 136)

3D16-018.JPG

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沙發
ID:434266 發表于 2018-12-11 19:24 | 只看該作者
大佬,請接受膜拜
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板凳
ID:444182 發表于 2018-12-12 08:07 來自觸屏版 | 只看該作者
棒棒噠
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地板
ID:1 發表于 2018-12-13 04:37 | 只看該作者
用的哪個源碼?
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5#
ID:416141 發表于 2018-12-15 13:03 | 只看該作者
贊一個,太棒啦~
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6#
ID:446674 發表于 2018-12-24 14:32 | 只看該作者
靜等資料
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7#
ID:398308 發表于 2018-12-25 18:08 | 只看該作者
做個標記,等下一貼
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8#
ID:462644 發表于 2019-1-5 20:15 | 只看該作者
非常喜歡,謝謝樓主分享就等下一張帖子
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9#
ID:465405 發表于 2019-1-9 21:01 | 只看該作者
樓主威武霸氣我正在做8*8*8
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10#
ID:466631 發表于 2019-1-11 19:48 來自觸屏版 | 只看該作者
真有耐心
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11#
ID:418772 發表于 2019-1-15 21:21 | 只看該作者
這是真的強啊
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12#
ID:475903 發表于 2019-2-12 14:43 | 只看該作者
強強強!。。。。。。。!
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13#
ID:196430 發表于 2019-2-12 15:14 | 只看該作者
做個標記,等下一貼
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14#
ID:89614 發表于 2019-2-13 15:26 | 只看該作者
強強強。。。。。。。
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15#
ID:116022 發表于 2019-3-31 06:56 來自觸屏版 | 只看該作者
贊贊贊
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16#
ID:314000 發表于 2019-4-3 23:24 | 只看該作者
強大 獻上雙膝
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17#
ID:511857 發表于 2019-4-20 21:09 | 只看該作者
膜拜大佬啊,正想搞這樣一個東西呢
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18#
ID:518116 發表于 2019-4-21 23:32 | 只看該作者
很不錯的,我也想弄,不過還是先弄3d8的試試水
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19#
ID:504668 發表于 2019-5-7 16:21 | 只看該作者
膜拜大佬
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20#
ID:508017 發表于 2019-5-12 21:32 | 只看該作者
真的很有耐心,贊贊贊
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21#
ID:538093 發表于 2019-5-14 16:51 | 只看該作者
dingn i鴻篇巨制啊,要頂了
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22#
ID:573209 發表于 2019-6-27 10:13 | 只看該作者
厲害    感謝大佬
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23#
ID:624444 發表于 2019-11-7 18:02 | 只看該作者
服了,先不說其它,就是這個焊接,也要累趴了。大佬確定無疑
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24#
ID:586197 發表于 2019-11-12 14:57 | 只看該作者
真的是匠心精神啊   大佬
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25#
ID:509174 發表于 2019-11-15 20:50 | 只看該作者
好資料,51黑有你更精彩!!!
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26#
ID:655849 發表于 2019-12-4 12:37 | 只看該作者
我是專門來學習這個光立方的
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27#
ID:492517 發表于 2020-4-20 12:22 | 只看該作者
看到打板價格就想哭了
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28#
ID:656295 發表于 2020-4-22 23:14 | 只看該作者
樓主 做這個用了多少時間
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29#
ID:737608 發表于 2020-4-25 12:33 來自觸屏版 | 只看該作者
學到啦 感謝樓主分享
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30#
ID:786709 發表于 2020-6-22 15:30 | 只看該作者
4000多顆珠子,焊錯一個就得返工。樓主666
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31#
ID:851416 發表于 2020-11-30 00:57 | 只看該作者
實在是牛!
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32#
ID:76408 發表于 2021-4-17 17:09 | 只看該作者
樓主辛苦,我收藏了
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33#
ID:576187 發表于 2021-11-15 12:46 | 只看該作者
大佬,啥時候續更啊
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34#
ID:1009425 發表于 2023-2-18 17:12 | 只看該作者
牛人,有愚公移山精神
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35#
ID:1074346 發表于 2023-4-27 00:48 來自觸屏版 | 只看該作者
可以分享一下生成動畫程序的軟件嗎?
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