Chúng tôi đã tạo một loạt các Hướng dẫn về Raspberry Pi, trong đó chúng tôi đã đề cập đến Giao diện của Raspberry Pi với tất cả các thành phần cơ bản như LED, LCD, nút bấm, động cơ DC, Động cơ Servo, Động cơ bước, ADC, thanh ghi dịch chuyển, v.v. Chúng tôi cũng có đã xuất bản một số dự án Raspberry Pi đơn giản cho người mới bắt đầu, cùng với một số dự án IoT tốt. Hôm nay, trong phiên này, chúng ta sẽ tạo một CUBE LED 3x3x3 và điều khiển nó bằng Raspberry Pi để có được các mẫu khác nhau bằng Lập trình Python. Trước đây chúng tôi đã xây dựng cùng một khối LED 3x3x3 với Arduino Uno.
Một khối LED 3 * 3 * 3 điển hình được kết nối với Raspberry Pi được hiển thị trong hình trên. CUBE LED này được làm từ 27 Điốt phát quang, 27 LED này được sắp xếp thành hàng và cột để tạo thành một khối lập phương. Do đó tên là LED CUBE.
Có nhiều loại hình khối có thể được thiết kế. Đơn giản nhất trong số đó là khối LED 3 * 3 * 3. Đối với CUBE LED 4 * 4 * 4, công việc gần như gấp ba lần vì chúng ta cần làm việc cho 64 LED. Với mỗi số cao hơn, công việc gần như tăng gấp đôi hoặc gấp ba. Nhưng mọi khối lập phương ít nhiều đều hoạt động theo cùng một cách. Đối với người mới bắt đầu, khối LED 3 * 3 * 3 là CUBE LED đơn giản nhất và cũng có một số lợi thế của Khối LED 3x3x3 so với các Khối cao hơn khác như,
- Đối với khối lập phương này, bạn không cần phải lo lắng về việc tiêu thụ hoặc tiêu hao điện năng.
- Nhu cầu cung cấp điện ít hơn.
- Chúng tôi không cần bất kỳ thiết bị điện tử chuyển mạch nào cho khối lập phương này.
- Chúng ta cần các thiết bị đầu cuối logic ít hơn nên chúng ta không cần thanh ghi shift hoặc bất cứ thứ gì tương tự.
- Phù hợp nhất cho các thiết bị điện tử vận hành logic + 3.3v như Raspberry Pi.
Các thành phần bắt buộc:
Ở đây chúng tôi đang sử dụng Raspberry Pi 2 Model B với Hệ điều hành Raspbian Jessie. Tất cả các yêu cầu cơ bản về Phần cứng và Phần mềm đã được thảo luận trước đây, bạn có thể tra cứu nó trong phần Giới thiệu Raspberry Pi và Nhấp nháy đèn LED Raspberry PI để bắt đầu, ngoài những điều chúng tôi cần:
- Raspberry Pi 2 B (bất kỳ kiểu máy nào)
- Điện trở 220Ω (3 miếng)
- 27 đèn LED
- Công cụ hàn để xây dựng khối LED
Xây dựng khối LED 3x3x3:
Trước đây chúng ta đã thảo luận chi tiết về việc xây dựng khối LED 3 * 3 * 3 trong bài viết này: Khối LED 3x3x3 với Arduino. Bạn nên kiểm tra phần này để biết cách hàn đèn LED để tạo hình khối LED. Ở đây chúng ta đang đề cập đến 9 cực dương chung (cột) và 3 cực âm chung (hàng hoặc lớp âm) trong LED Cube. Mỗi cột đại diện cho một đầu cuối tích cực và mỗi lớp đại diện cho một đầu cuối âm.
Chúng ta có thể thấy 9 Thiết bị đầu cuối tích cực chung từ Chế độ xem trên cùng như được đánh số trong hình dưới đây, chúng tôi đã đánh số chúng theo chân GPIO không của Raspberry Pi, trên đó các đầu cuối tích cực này được kết nối.
9 Thiết bị đầu cuối tích cực chung: 4, 17, 27, 24, 23, 18, 25, 12, 16
Và 3 đầu cuối phủ định chung có thể được nhìn thấy từ Chế độ xem trước như được đánh số trong Hình bên dưới:
Chốt âm chung Lớp trên: 13
Chốt âm chung Lớp giữa: 6
Chốt âm chung Lớp dưới: 5
Khi mọi thứ đã hoàn tất, bạn sẽ có một hình khối như thế này. Cũng kiểm tra Video được đưa ra cuối cùng.
Sơ đồ mạch và giải thích:
Kết nối giữa Raspberry Pi và LED Cube được hiển thị trong Sơ đồ mạch bên dưới:
Như trong hình, chúng ta có tổng cộng 12 chân từ Cube, trong đó NINE là Chân dương chung và BA là Chân âm chung. Hãy nhớ rằng mỗi cột đại diện cho một đầu cuối tích cực và mỗi lớp đại diện cho một đầu cuối âm.
Bây giờ chúng ta sẽ kết nối 12 chân này với Raspberry Pi chính xác như được đưa ra trong sơ đồ mạch. Khi chúng tôi đã kết nối các thiết bị đầu cuối, đã đến lúc viết chương trình PYTHON.
Bạn có thể kiểm tra chương trình Python bên dưới để tạo mẫu được hiển thị trong Video giới thiệu bên dưới.
Giả sử, chúng ta muốn bật đèn LED ở lớp giữa như được chỉ ra trong hình bên dưới (khoanh đỏ), thì chúng ta cần cấp nguồn cho chân GPIO18 và nối đất cho chân GPIO6. Điều này áp dụng cho mọi đèn LED trong khối.
Chúng tôi đã viết một vài chương trình vòng lặp trong PYTHON để tạo ra các flash đơn giản. Chương trình được giải thích tốt thông qua các ý kiến. Nếu bạn muốn nhiều mẫu hơn, bạn có thể đơn giản thêm nhiều mẫu vào chương trình.