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分享16x16x16光立方DIY过程与图纸

2014-1-14 15:47:35  69145 光立方 平板电脑
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分享16x16x16光立方DIY过程与图纸,让烧友们都能DIY出16*16*16的超级光立方
年初看到本站论坛里烧友做的8*8*8的光立方,于是突发奇想也跟着自己做了个大一点的10*10*10的光立方,传了个视频到本站bbs,引起了广大烧友的关注与支持,甚至有几百条回复,实在让我有点受宠若惊,也让我对DIY这些小东西的兴趣大增,本人从事电子产品开发多年,做过单片机,做过ARM,也做过平板电脑和手机,但一直从工作中找不到乐趣,而自己DIY这个么小东西,从构思到画图纸,画板,打板,贴片焊接,调代码,不知不觉就做出来了,从中却得到了不少的快乐,也终于明白了这个论坛可以这么火的原因,因为大家都有着对科技的热情与自己动手的满足感。
于是应烧友邀请,年底开始制作16*16*16的立方,考虑到已经有烧友制作出来了16*16*16的立方,所以构思时就定位在原理尽量简单,外观尽量大气,操作尽量实际,更加接地气,让烧友们看了就知道怎么做,看了就可以做得出来,这样才有实际意义,而不是我做出来了,大家只能膜拜,却怎么也DIY不出来,这样就是去了DIY的意义。
于是花费了将近两个月的业余时间,也投入了小几k的钱,将这个烧友们共同的梦想加以实现,做完之后感觉很震撼,毕竟除了PCB,其他都是自己做的,很有DIY的现实意义,故发制作过程与图纸上来,与大家分享,来让更多的烧友从中找到乐趣,实现自己的DIY梦想。。。
首先还是对比一下这个16x16x16光立方跟其他烧友光立方的主要区别
1,目前市面上买得到的套件或者自行DIY貌似只有8*8*8,或者部分烧友的16的样机,但其他人只能敬仰,没办法复制。这个16*16*16的光立方,采用一整块的40cm*40cmPCB板,目前应该是最大气的板子。
2,原理上讲很多人都用移位寄存器做扫描,觉得上档次,但实际中,灯多了,移位的速度就跟不上,这个立方采用最原始的74HC573方案,原理简单,工作过程更容易理解。
3,一般DIY8*8*8只需要512LED,我之前做的10*10*10也只有1000个灯,16*16*16需要4096LED,绝对是LED最多最大气的立方。
4,普通立方只能显示数字,或者字母,3D16可以显示汉字,这样就更加符合实际,可以显示汉字,就可以把你心中想表达的任何语言通过立方显示出来,就更加接地气了。
5,普通立方做出来后,不对外开放文件,这样大家看到了,也顶了,赞了,还是只能敬仰,在这里我公开图纸和动画软件,让大家都能照着DIY,以实现各自的DIY梦想,土豪可以买成品,童鞋们也可以自行焊接,适应任何人群。
6,普通立方如果需要修改动画或者显示的字幕,需要通过字幕软件做好字幕,然后修改代码,然后编译代码下载,才能修改动画,这个3D16在制作初期就考虑到了这个问题,因为有很多烧友不懂C语言,也不会用那些编译工具,但焊接的功力却很深厚,做的过程中有一个烧友跟我说焊16*16*16的立方他只要10天,而我却焊了一个月,实在惭愧,但他不会C语言,要我帮他改代码,于是乎,我更加坚定的做一个软件,让不会写代码的烧友,也能DIY出来这个光立方,还能自己修改动画,只需要在电脑动画仿真软件上做好字幕,并可以电脑仿真,然后将仿真结果导出到光立方实体,就可以让实体显示跟仿真一模一样的动画,从此告别修改程序,让玩转光立方变得更加简单,这个才是这个立方最大的亮点,让烧友DIY不在有难度才会带给更多的人快乐。。。
只要将它DIY出来,从此将不再被超越。。。
先秀一下的实体,一起16*16*16=4096个灯,绝对一个一个焊接,焊接完那一天好激动,从来没这么激动,,,活生生的把4096LED的腿折弯,把它焊接成一排一排,再焊接成一层一层,再,,,就over了,,,

乐涛工作室3D16光立方初步演示视频地址如下:
乐涛工作室3D16光立方仿真软件演示视频地址如下:
然后看一下我做的这个电脑端仿真软件仿真出来的效果:



来看看实际效果。。。。。。



    只需要通过电脑仿真软件做好动画,再导出数据文件,就得到了hex文件,然后下载到光立方,,,,一切就ok了,,,让不懂写代码的童鞋们也能hi起来,,各种happy,各种惊喜,,各种快乐,,,永远的快乐,,,,,,,,
对比一下8*8*816*16*16的区别,绝对没有鄙视8*8*8的意思,只是焊完的时候放到一起觉得很happy,传说中那句弱爆了的感觉,,终于体会到了,,,,,,

下面还是先介绍怎么制作,毕竟所有的快乐都是基于先有光立方实体,,所以还是先短暂的痛苦一会,,但我相信绝对是痛并快乐着,,,,,,
这个大家都认识,很普通的木板,,一起是16*16=256个洞,,,

下面是底板,整块的底板,尺寸约40cm*40cm

然后是数不清的灯,,,,,

    然后还是跟以前一样,把短的那个脚折90度,一定要是那个短的脚,负极,如果搞错了,那么,,,恭喜你00,,望着哭吧,,,,,,

    然后就这样copy一堆灯,,搞完需要四包多一点的灯,,慢慢折,,,,
    然后,把灯照这样插进去,,,,

插成一排,,两排,,,,,,

   然后很多排,,数不清的排,,,,,,,,,

直到整个木板插满,,,,,,,

     然后开始焊接,,就这样一个一个搭着焊接,,,,,,,
  直到整个木板每一条都焊完,,一起也才256个点,,,,,,,



    然后用一个2mm后的亚克力条,或者尺子也可以,尽量2mm厚,,,。
    然后就这样放在刚刚焊接的那一排脚的那一侧,,,,

    然后把16个脚都弯下来,,这时候一定看清了,弯下来的是正极,长的那个脚,,
    不要搞错了,,,
然后注意,最边上这一排不要折,应该看得出是哪一排吧,,,,


折完就可以开始焊接了,,,,,

焊完,这一面就ok了,,然后小心翼翼的拔出来,16*16的比较大,慢慢搞就好了,适应了就好,,,,,,,,


接下来就是这个项目中最最伟大的工程了,,,,,,
果断照着这一层copy16份,,,,,,,,
这中间可能还需要,,吃饭,,睡觉,,或者其他,,因为我焊了快一个月,,,,


终于有一天,发现奇迹真的出现了,,,16层,,焊接完了,,4096个灯,,活生生的焊完了,,,堆起来有这么高,,看着就激动的有木有,,,焊完我手都抖了,,什么心境,你焊完就知道了,,,,,,,
这时候一定不能太激动,不要忘了每一排灯都需要测试,确保每一个灯都是ok的,每一排,每一层都是ok的,,这个测试是必须的,,不然焊完矩阵通电发现有灯是坏的,那就杯具了,那时候想去换灯,我觉得是个幻想。。。

接下来把底板上的芯片焊接完,,,,,,,,
把底板上的针焊接完,,这个实在太简单,,我就不多说了,,,,,
速度装上底板看动画了,这时候那就是一个急啊,,,,,

不过还是不能急,,16*16*16不比8*8,,实在太大,比8*8大了整整8倍啊,,所以光靠LED是站不稳的,每一层都有差不多40cm*40cm,所以他就没那么听话了,我果断在中间加了81mm的铜丝,每一层2跟,岔开加了4层。。。

然后把一层一层慢慢的插进去,焊接成整体,每一层一层之间的间隔用铜丝控制好了,这时候一定不能急,确保这时候每一层都是跟水平面垂直,不然做完你的立方就是一个歪的,就整都整不过来了,16*16真不比8*8,,焊完如果歪的厉害,就只能望着哭了,,。。。。。。。


到这时候如果立方是正的,就恭喜你,,真正的恭喜你,,事情差不多就完了。。。

   然后把最后一排多出来的脚剪了,一个活生生的矩阵就ok了。。。。。
然后将每一层都用线拉到底板对应的针脚上,一起16跟,这个线需要粗一点,这个16*16一层是8*84倍大,,电流就有4倍大,就算一个led电流最大5ma,这个一层最大电流就有16*16*5ma=1.28A,所以这个线尽量粗一点。。。。。
    然后注意一下,最上面一层焊接在最左边,最下面一层焊接在最右边,这个16*16不比8*8,是必须分清楚左右的,因为8*8只显示了动画,所以看不出来有什么差别,16*16左右反了,出来的汉字就是一个反的,,到时候要么重新焊接,要么做字幕的时候全部反过来,,反正各种杯具都来了,,所以提前预防。

终于焊接完了,,

果断搞一个亚克力框罩着,不然压扁了,心都会碎的,,,,,,

      
    接下来,就是用来制作动画,,我会把每一个步骤都介绍的很详细,让各位烧友从此告别看代码,告别各种纠结,,做出你心中牛逼的光立方,说出你心中最美的告白,,,,,,,,,,,,,
       这个软件操作很简单,这个软件不用安装,,

    但最近有烧友反应3D16光立方电脑仿真软件打不开,经检测,是因为电脑上没有运行平台,本软件免安装,目前的电脑一般都带了平台可以直接打开,如果打不开,请自行下载安装.net framework 2.0DX9两个平台软件,就可以打开了。
首先点击打开软件,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

然后很简单像一般应用软件一样,新建,,然后保存一下,,,,,


然后选择立体侦,右击添加立体侦,,这里面立体侦就是做一个立体的画面,单面侦就是做一个单个一层的画面,,,

或者选择单面侦,右击添加,,,,,,,,

好,先来讲立体侦的制作方法------------------------
先打开预览窗口,,,,,,,,

效果如下,,,,

这时候在编辑区画一个框,,就可以在预览区看到效果

因为是立体,所以有16层,我们刚刚是画在第0层的,下面我们画在15层看看是什么效果。。。。。。。

下面我们需要把正方体的每一个棱都画出来,看怎么操作,,,,
    我们刚刚看到的是正面,我们来看看侧面是什么样子,,
    点击编辑区侧面视图-----效果如下,,,,,,,,

    是不是跟立体里面看到的侧面一模一样,现在怎么办,是不是把上下两条画满侧面就ok了,来看看,,,,

    接下来是不是把另一面画满,矩阵就出来了,,,,,,
    然后看一下顶面视图,没有左边那一条,,,果断填满,看效果,,,


然后想象一下,现在右下的那条边要怎么搞,想象一下那一条边是不是每一层的正方形的右下角的那个点,好,我们验证一下,看一下每一层的正面视图,我们看第二层的正面视图是怎样的,,,

    是不是跟想象一样,右下角那个点没有,好,我们加上那个点,看效果,,

    确实,右边那个边有显示了,然后在正面视图里面把每一层右下角点上,,

这样第一个牛逼的动画就产生了,,,,,,,,

下面我们来看一下怎么做平面的汉字。。。。。。。。。。。。。。
平面的汉字前期在3D预览里面是看不到的,因为他是平面的嘛,,,,,,
    为了标准化汉字字体,我们就参考一个汉字字模软件,网上随便下一个16*16字幕软件就好了,,然后打开,,,

    选择单面侦,照着字幕软件把汉字画到我们的软件里面,,,,

这时候可能会画多了,怎么办,,之前一直还没讲这个怎么擦除么个点,,,
    很简单,按住ctrl后,再去点击画好的点,就擦除掉,,,,,

    然后老老实实把你需要做的字体画完,做好一个在单面侦里面多添加一点再做就好了,把你想要做的字全部写进去,,,,
    现在我们把刚刚做的平面的字或者立体框叫着资源,,那么下面就是制作动画,,其实动画很简单,,动画就是把每一个资源拼起来,,然后一帧一帧的播放就成了动画,,来看怎么做。。。。。。
    在动画侦框中点击新增,,这里新增的就是每一个动画,,程序会按照顺序播放动画侦这个框中的每一帧,,,,,

    选中动画侦中间的么一侦,会发现界面的编辑区右边多了一个框,,这个框就是为了让每一帧中间可以有很多资源,,在这个框中右击,,新增,,



   
然后点击这个框中的第一个stack,,是不是又多了很多的操作,,,,,
这里面可以选中前面做好的平面侦或者立体侦,,,,,,,,

然后选中平面侦或者立体侦对应的资源,立体侦暂时还不支持其他操作,平面侦可以设置视角,设置层,以及将层旋转,镜像等操作。。。。。。。。

    接下来我们就实际操作一下,,,,,,,
       把资源选择乐字,视角正面,在第0层,不旋转,然后点击一下动画侦的第一帧,动画就刷新到3D显示框中间了,,,

    然后是第二侦,,,也是正面,,,,,,,

    然后看一看3D16这两个字怎么做,,,,,,,,,,,
    其实很简单,就是建立2个资源,第一个选择3d,然后视角在左面,第二个资源选择16,视角在正面,,,就ok了,,看看效果图,,

    到这里,相信应该都知道怎么做动画了,就是这样一帧一帧的画好,就ok了,,还有一个高深的技巧,,,就是每一帧跳到下一帧的时间是可以设置的,在编辑区的延迟设置就好了,单位是ms,,再就是很多动画都是重复的,可以这样做,使用跳转,比如现在在播放 乐涛应用开发工作室,这个是从第一帧播到第九侦,播完如果不重复就停止了,如果重复,只需要选中第9侦,然后勾选使用跳转,跳转到1,就是第一帧,循环1次就跳转一次,2次跳转次数就写2
    接下来就将你喜欢的动画全部加进去,设置完就全部做完了,每一帧都可以设置不同的亮度,还有一些秘密,这个亲慢慢试验就全知道了。。。。
    然后点击调试开始---就可以在动画框看到你设置的动画了,,有点小激动的有木有,,,,,,,,,,,

接下来,,最后一步,,生成下载文件,,下载到光立方实物里面就ok了,,,
点击导出数据文件,在程序文件夹下面会生成一个guan.hex的文件,将这个文件下载到底板单片机就全部完事了,,


    最后将串口下载方法附在一起,给自己DIY的兄弟,少走弯路,,,
  串口下载程序软件:
  安装好后打开软件进行设置:
  
    串口对应好了就可以了其他的不用管。
注意当你单击Next下一步的时候,可能会弹出一个对话框:

    首先要检查两个Boot引脚,应该是Boot0=1;Boot1=0(接地),如果没错,对MCU重新上电就可以了。
  然后单击Next进行下一步:



Next:




Next:OK!成功!!


   烧友们DIY过程中遇到任何问题,请留言,我会尽量帮助大家解决,大家一起讨论,一起完善,做出最牛逼的光立方,我们也会继续努力,继续改进,陪广大烧友一起走过13,14,谢谢!!!!!!!!!

40

乐涛3D16光立方原理图.pdf

227.73 KB , 下载次数: 1454

2014-1-14 15:47:35   评论 分享淘帖
131 个讨论
以上烧友们在DIY的时候如果遇到什么问题,可以直接留言,我看到会尽力回复,或者进群187644297讨论,群里面有我们的技术支持,祝大家DIY顺利!!!
1 条评论
楼主能分享下你做动画用的那个软件么
2014-1-15 22:10:10 评论

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膜拜啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
2014-1-15 22:34:37 评论

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丨死宅 发表于 2014-1-15 22:10
楼主能分享下你做动画用的那个软件么



动画软件比较大,传不上来,请进群187644297下载,谢谢!
2014-1-16 11:30:13 评论

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有淘宝吗  ?          吗吗吗吗吗吗吗吗吗吗吗吗
2014-1-18 18:49:05 评论

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tch3517 发表于 2014-1-18 18:49
有淘宝吗  ?          吗吗吗吗吗吗吗吗吗吗吗吗



有的,zylwcc2005.淘宝.com  谢谢!
2014-1-18 22:32:28 评论

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这是一项浩大的工程啊
2014-1-28 10:18:50 评论

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好厉害啊,学习学习{:12:}
2014-2-1 20:48:06 评论

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187644297 各种膜拜
2014-2-3 22:10:21 评论

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这么厉害,这要搞多长时间,楼主很强悍呀
2014-2-5 20:43:37 评论

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高人啊犀利
2014-2-5 23:06:25 评论

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王栋春 发表于 2014-2-5 20:43
这么厉害,这要搞多长时间,楼主很强悍呀



我全套,包括软件,硬件,layout,上位机一起搞了两三个月,,你们再去搞不用搞软件了,应该一个多月可以搞完。


bigpanda20088 发表于 2014-2-7 10:43
我全套,包括软件,硬件,layout,上位机一起搞了两三个月,,你们再去搞不用搞软件了,应该一个多月可以 ...



谢谢,我还没有学单片那,等入了门一定找你要软件
2014-2-7 13:30:39 评论

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哇塞强人 一个自己也想做做玩玩 我来看看原理  研究一下
2014-2-12 10:28:04 评论

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吊炸天!!!!!!!!!!!!!!超厉害!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2014-2-13 19:23:04 评论

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c语言要多练,多找点资料,特别是容易出错的地方
2014-2-14 15:14:30 评论

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底板哪里有买?
2014-2-16 23:46:28 评论

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楼主好强大   学习学习
2014-2-19 12:47:53 评论

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楼主好强大   学习学习
2014-2-20 23:29:59 评论

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