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我们使用8行8列8层的LED灯来制作这个立方,我们使用蓝色高亮LED灯来代表“水立方”那蓝色的智慧,全手工焊接512个LED灯的耐心、细致为光立方蓄积能量,使之变成为人见人爱的“立方”。
复杂而有序的硬件焊接
光立方由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。
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