Cubo de leds

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

Contenido

Contenido        

Introducción:        

Objetivo:        

Materiales        

Desarrollo:        

¿Cómo se elaboró?        

Combinaciones        

Anexos        

Conclusiones        

Introducción

En este reporte se dará una explicación más detallada de cómo elaborar y programar  un cubo de leds 3x3x3 mediante un arduino.    

 Donde podremos  mostrar los pasos uno a uno de la elaboración de este cubo, abarcando el armado de cada nivel por nivel hasta tener los niveles que se deseen, dando como resultado un  cubo de las dimensiones ya mencionadas, en el cual se podrá ver el encendido de los diodos emisores de luz con las programaciones que se hayan elaborado en el Arduino.

Se puede elaborar desde una pequeña y sencilla programación, hasta una grande y compleja.

El fabricante podrá elegir y crear las combinaciones que él desee.

Objetivo

“Construir un cubo con encendido aleatorio (diferentes combinaciones) de led de 3x3x3 cuyo cerebro sea una tarjeta de Arduino”

Aprender el uso de distintos dispositivos electrónicos, así como conceptos de estos elementos utilizados en la práctica.

Materiales

• 27 Leds
• Baquelita perforada
• 12 resistencias de 220Ω
• 3 transistores tipo NPN  BC547
• Base de cartón
• Equipo para soldar (Cautín, Base para cautín, Pasta para soldar, Soldadura, Gafas)
• Pinzas
• Cable
• Arduino
• Batería de 9 V.

Desarrollo:

¿Cómo se elaboró?

Primero que nada se construyó una base donde pudiéramos posicionar bien los leds, para así poder hacer el doblado de los ánodos y los cátodos de los leds sin que se deformaran, y así al final conseguir que este tuviera forma de un cubo.

Para esto se utilizó un cartón algo rígido y realizamos la base con los 9 agujeros en forma de cubo y uno en el centro, tal que así quedó:

     [pic 5]

(Base para el cubo de leds de 3x3x3)

Una vez tengamos la base terminada, colocamos los leds dentro de forma que queden las patitas más cortas (cátodos) hacia adentro del cubo. Deben quedar los cátodos hacia adentro ya que son éstos los que uniremos para formar el primer “nivel” del cubo, así que doblamos y conectamos los cátodos de los leds.[pic 6]

(Proceso del doblado de los cátodos)

Una vez soldados los cátodos retiramos la estructura que queda, y realizamos el mismo paso 3 veces, para obtener 3 estructuras de 9 leds conectados por sus cátodos, que serán los 3 niveles del cubo.

[pic 7]

(Estructura de Leds)

Una vez que tengamos las estructuras de los leds, procedemos a conectarlas entre sí, y para ello utilizando la misma base colocamos una de las estructuras dentro, colocamos otra estructura encima y soldamos los ánodos de los leds esta vez, repitiendo el paso para la última estructura y finalizando el cubo.

[pic 8]

(Estructuras montadas para soldar los ánodos)

Y así, finalizamos el cubo, de modo que tenemos un cubo con 9 patillas donde cada una de ellas corresponde al ánodo de los 3 leds de esa misma columna,  y 3 niveles o filas de leds conectados por sus cátodos.

Terminado el cubo procedemos a la conexión con Arduino. Dado que son leds, necesitan de una pequeña resistencia así que conectamos cada uno de los pines del cubo con una resistencia de 220 Ω, a 9 pines digitales del Arduino.

Para conectar los cátodos ó los 3 niveles del cubo, debemos utilizar 3 transistores NPN, en mi caso usé 2N3904, puesto que al conectar los cátodos a 3 pines digitales del Arduino podemos encender el cubo enviando valores lógicos 0 ó LOW, pero cuando queramos apagar el cubo no podemos enviar un valor lógico HIGH, ya que quemaríamos los leds, estaríamos aplicando positivo en ambas patillas del led, por lo que no es posible.

Así que conectamos cada uno de los 3 niveles al colector de 3 transistores NPN, la base de los transistores se conectaría a los pines digitales del Arduino, y el emisor a masa o GND.

Así utilizamos el transistor en conmutación, de modo que al enviar con Arduino un valor lógico HIGH a uno de los transistores, éste entrará en saturación, “conectando” el colector con el emisor, de forma que el cátodo se conectaría a masa.

La forma de conectarlo todo es la siguiente:[pic 9]

Y una vez conectado, declaramos los pines como un array de filas y columnas, y que decir, es simplemente encender unos leds.

Combinaciones

void setup() {

// initialize the digital pin as an output.

pinMode(0, OUTPUT);

pinMode(1, OUTPUT);

pinMode(2, OUTPUT);

pinMode(3, OUTPUT);

pinMode(4, OUTPUT);

pinMode(5, OUTPUT);

pinMode(6, OUTPUT);

pinMode(7, OUTPUT);

pinMode(8, OUTPUT);

pinMode(9, OUTPUT); // LEDs verdes

pinMode(10, OUTPUT); // LEDs amarillos

pinMode(11, OUTPUT); // LEDs rojos

}

void loop() {

digitalWrite(9, HIGH);

digitalWrite(10, HIGH);

digitalWrite(11, HIGH);

for (int i=0; i <= 3; i++) // run loop 6 times

{

digitalWrite(3, HIGH);

digitalWrite(4, HIGH);

...