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电子发烧友论坛|
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*40cm的PCB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512个LED，我之前做的10*10*10也只有1000个灯，而16*16*16需要4096个LED，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4096个LED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*8与16*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8根1mm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*8的4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 2.0和DX9两个平台软件，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： 然后单击Next进行下一步： Next： Next：OK！成功！！ 
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