Criamos uma série de tutoriais do Raspberry Pi, nos quais cobrimos a interface do Raspberry Pi com todos os componentes básicos como LED, LCD, botão, motor DC, servo motor, motor de passo, ADC, registro de deslocamento, etc. publicou alguns projetos simples do Raspberry Pi para iniciantes, junto com alguns bons projetos de IoT. Hoje, nesta sessão, vamos fazer um CUBO LED 3x3x3 e controlá-lo pelo Raspberry Pi para obter diferentes padrões usando a Programação Python. Anteriormente, construímos o mesmo cubo de LED 3x3x3 com o Arduino Uno.
Um cubo de LED 3 * 3 * 3 típico conectado ao Raspberry Pi é mostrado na imagem acima. Este LED CUBE é feito de 27 diodos emissores de luz, esses 27 LEDs são dispostos em linhas e colunas para formar um cubo. Por isso o nome é LED CUBE.
Existem muitos tipos de cubos que podem ser projetados. O mais simples deles é o cubo de LED 3 * 3 * 3. Para 4 * 4 * 4 LED CUBE, o trabalho é quase o triplo porque precisamos trabalhar para 64 LED. Com cada número mais alto, o trabalho quase dobra ou triplica. Mas todo cubo funciona mais ou menos da mesma maneira. Para um iniciante, o cubo de LED 3 * 3 * 3 é o CUBO de LED mais simples e também há algumas vantagens do cubo de LED 3x3x3 em relação a outros cubos superiores, como
- Para este cubo, você não precisa se preocupar com o consumo ou dissipação de energia.
- A demanda de fornecimento de energia é menor.
- Não precisamos de nenhuma eletrônica de comutação para este cubo.
- Precisamos de terminais lógicos menores, então não precisamos de registradores de deslocamento ou algo parecido.
- Mais adequado para eletrônicos operados por lógica de +3,3 V, como Raspberry Pi.
Componentes necessários:
Aqui, estamos usando o Raspberry Pi 2 Model B com o Raspbian Jessie OS. Todos os requisitos básicos de hardware e software foram discutidos anteriormente. Você pode consultá-los na introdução do Raspberry Pi e no LED Raspberry PI piscando para começar, exceto pelo que precisamos:
- Raspberry Pi 2 B (qualquer modelo)
- Resistentes 220Ω (3 peças)
- 27 LEDs
- Ferramentas de solda para construção de cubo de LED
Construindo Cubo de LED 3x3x3:
Discutimos anteriormente a construção de um cubo de 3 * 3 * 3 LED em detalhes neste artigo: 3x3x3 LED Cube com Arduino. Você deve verificar este para aprender como soldar LEDs para formar um cubo de LED. Aqui estamos mencionando 9 terminais positivos comuns (colunas) e 3 terminais negativos comuns (linhas ou camadas negativas) no cubo de LED. Cada coluna representa um terminal positivo e cada camada representa um terminal negativo.
Podemos ver 9 terminais positivos comuns na vista superior conforme numerados na imagem abaixo, nós os numeramos de acordo com o pino GPIO no do Raspberry Pi, no qual esses terminais positivos estão conectados.
9 terminais positivos comuns: 4, 17, 27, 24, 23, 18, 25, 12, 16
E os 3 terminais negativos comuns podem ser vistos na vista frontal conforme numerados na imagem abaixo:
Pino negativo comum da camada superior: 13
Pino negativo comum da camada intermediária: 6
Pino negativo comum da camada inferior: 5
Assim que tudo estiver feito, você terá um cubo como este. Verifique também o Vídeo fornecido no final.
Diagrama de circuito e explicação:
As conexões entre Raspberry Pi e LED Cube são mostradas no Diagrama de Circuito abaixo:
Conforme mostrado na imagem, temos um total de 12 pinos do Cubo, dos quais NOVE são positivos comuns e TRÊS são pinos negativos comuns. Lembre-se de que cada coluna representa um terminal positivo e cada camada representa um terminal negativo.
Agora, conectaremos esses 12 pinos ao Raspberry Pi exatamente como mostrado no diagrama de circuito. Depois de conectar os terminais, é hora de escrever o programa PYTHON.
Você pode verificar o programa Python abaixo para gerar o padrão mostrado no vídeo de demonstração abaixo.
Digamos que queremos ligar o LED na camada do meio conforme indicado na imagem abaixo (circulado em vermelho), então precisamos ligar o pino GPIO18 e aterrar o pino GPIO6. Isso vale para todos os LEDs do cubo.
Nós escrevemos alguns programas de loop em PYTHON para fazer flashes simples. O programa é bem explicado através dos comentários. Se você quiser mais padrões, pode simplesmente adicionar mais padrões ao programa.