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人见人爱的CUBE

作者:jobs时间:2014-07-23来源:电子产品世界

  在电影《变形金刚》里,代表着正义与邪恶两方利益的汽车人争先抢着一个能改变世界的东西,为它战斗,为它牺牲;在数学界里,我们对于8*8*8的式子有一个称呼;在那届“无与伦比”的北京奥运会上,国家游泳馆有一个可爱而形象的名字。上述三个事情貌似没有关联,可是,他们都有着一个共同的特征——cube(立方)。电子产品世界论坛也开展了一个关于“cube”的活动——DIY活动。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/255949.htm

  我们使用8行8列8层的灯来制作这个立方,我们使用蓝色高亮灯来代表“水立方”那蓝色的智慧,全手工焊接512个灯的耐心、细致为蓄积能量,使之变成为人见人爱的“立方”。

  复杂而有序的硬件焊接

  由512个LED灯组建,焊接引脚多达1024个,这不仅需要网友们有过硬的焊接本领,而且还需要有细致、耐心的作风。512个LED灯在焊接时,不可能采用单个LED灯叠堆的方式焊接,必须前期制作辅助焊接工具——焊接模板。焊接模板分为两个部分,第一个部分是完成第一道工序:调整LED灯引脚方向。LED灯在出厂时,为直插方式,我们需要将LED灯的阳极调整成水平方向以完成层之间相连。模板可以帮助我们将LED灯引脚在同一位置,弯曲程序全部统一为90度;第二部分是完成第二道工序:固定LED灯与焊接。将LED灯的引脚弯折后,摆放于模板中,模板会将LED灯等间隔固定好,保证了相邻LED灯的两个引脚即相互重叠,这时我们只需要直接焊接即可,再也不用担心LED灯会不同高度,不同间隔了。

  优秀的模板设计不仅可以简化我们焊接, 而且使LED灯整齐,横竖整齐划一,将我们的焊接过程变成一种享受,虽然制作它确实消耗了我们一些时间。正可谓“工欲善其事,必先利其器。”

  简单而高效的底层驱动

  8片74HC595D芯片,通过串联的方式完成串行输入,并行输出,以达到操作通断LED灯的目的。基于高性能32位Cortex-M3内核的STM32F103C8芯片有灵活的SPI接口配置与数据发送,与74HC595芯片通讯使用SPI接口也使得两者相得益彰。

  通过在RAM区开辟显示缓冲区,使用STM32F103芯片的DMA功能完成SPI通讯数据传输可以在占用极少MCU资源的情况下直接将数据发送至74HC595芯片,以完成酷炫光立方3D图形显示。为满足网友们各种相像力的发挥,留足了空间。

  可扩展的模块化架构

  光立方DIY活动的架构并非“求大,求全”全搬市面上光立方即有方案,反而削减了市面上的光立方的部分功能,可浓缩成为单一的显示模块。在扩展方面,预留了经典的Uart通讯功能,可以方便与已有的外围模块通讯,完成功能的扩展,有效节省了器件的开支。例如,可以扩展已有的蓝牙模块,通过手机app客户端控制演示光立方的图形;也可以扩展wifi模块,通过互联网远程女友桌子上的光立方。更多更好的创意还期待网友们来实现。本次光立方DIY活动的整体架构如下图所示:

 

 

  高大上的USB接口

  “高大上”的USB接口首次被引入到光立方设计方案中,在目前市面上的光立方中,本次DIY活动的光立方属于创新型光立方。这得易于高性能的STM32微处理器芯片,在未增加成本的情况下,扩展了USB功能。虽然USB功能相对复杂、难懂,研究USB通讯协议,设计USB通讯非常艰辛,曲折,也许我们会面对困难几天毫无进展,也许调试过程异常繁琐,但USB接口连接简便,使用简单,可以轻松完成与上位机的通讯,想一想即使电脑“小白”的女友也会让光立方顺利显示出我们设计的精美图案心里就美,付出还是值得的。

  由这么多的“立方”组成的光立方DIY活动,相信电子产品世界论坛组织的本次DIY活动会给你一个不一样的感觉!

  活动参与报名链接:http://www.eepw.com.cn/event/action/lightcube_DIY/index.html

  活动官方论坛版块:http://forum.eepw.com.cn/forum/373/1



关键词: CUBE 光立方 LED

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