Bouw een 4x4x4 LED-kubus met Arduino Uno & 1Sheeld – Interactief LED-project

Onderdelen en benodigdheden

Over dit project

Dit is een indrukwekkende 4x4x4 LED-kubus die via de 1Sheeld en Arduino Uno met je smartphone verbonden is. Laat de muziek de kubus besturen...

Hoe de LED-kubus te bouwen

Volg deze Instructable voor de constructie van de LED-kubus. Je hebt alleen stap 3, 4 en 5 nodig. Basis kennis van solderen is vereist.

Let op: Je hebt de componenten uit de Instructable niet nodig. Voor de benodigde onderdelen, raadpleeg de onderdelenlijst hierboven.

Werkingsprincipe

Het doorvoeren van een draad naar de anode van elke LED is onpraktisch. De oplossing is het opsplitsen van de kubus in 4 lagen, elk bestaande uit 16 LEDs.

• Alle LEDs in een verticale kolom delen een gemeenschappelijke anode (+).
• Alle LEDs op een horizontale laag delen een gemeenschappelijke kathode (-).

Om een specifieke LED aan te sturen, geef je GND (-) aan de laag die die LED bevat en 5V (+) aan de kolom die die LED bevat.

Bedrading

Na het bouwen van de kubus heb je 16 pinnen voor de kolommen en 4 pinnen voor de lagen.

• Sluit elke kolom-pin aan op een 220Ω weerstand in serie, de andere kant van de weerstand verbind je met de 1Sheeld die op de Arduino zit.
• De kolom-pins zijn aangesloten op digitale pinnen 13 tot 0 en analoge pinnen A4 & A5 (zie schema).
• Elke pin stuurt de LEDs in die kolom aan; je mag de kolommen vrij combineren.
• Sluit de laag-pins aan op analoge pinnen A0, A1, A2 & A3. Volgens de code: onderste laag = A0, dan A1, A2, bovenste laag = A3.
• Na het aansluiten upload je de code en koppel je je smartphone aan de 1Sheeld.

Niet bekend met 1Sheeld? Volg eerst deze tutorial.

Code

De code gebruikt de 1Sheeld en Arduino Uno om de 4x4x4 LED-matrix te besturen via de microfoon van je smartphone.

/* Deze code gebruikt 1Sheeld en een Arduino Uno om een 4x4x4 LED-matrix te besturen
   met behulp van de microfoon van je smartphone.
   De schakeling:
   * 64 LEDs vormen een 4x4x4 kubus aangesloten op de 1Sheeld en Arduino
   * Kolom-pins: digitale pinnen 0-13 en analoge pinnen A4, A5
   * Laag-pins: analoge pinnen A0-A3
   Door Hassan Ibrahim */
#define CUSTOM_SETTINGS
#define INCLUDE_PUSH_BUTTON_SHIELD
#define INCLUDE_MIC_SHIELD
#include <OneSheeld.h>

// Pin definities voor kolommen en lagen
int coloumn13 = 13, coloumn12 = 12, coloumn11 = 11, coloumn10 = 10;
int coloumn9 = 9, coloumn8 = 8, coloumn7 = 7, coloumn6 = 6;
int coloumn5 = 5, coloumn4 = 4, coloumn3 = 3, coloumn2 = 2;
int coloumn1 = 1, coloumn0 = 0;
int coloumnA4 = A4, coloumnA5 = A5;
int layerA0 = A0, layerA1 = A1, layerA2 = A2, layerA3 = A3;
int counter;

void setup() {
  OneSheeld.begin();
  Serial.begin(115200);
  // Alle pinnen als output instellen
  for (int i = 0; i <= 13; i++) pinMode(i, OUTPUT);
  pinMode(A4, OUTPUT); pinMode(A5, OUTPUT);
  pinMode(A0, OUTPUT); pinMode(A1, OUTPUT);
  pinMode(A2, OUTPUT); pinMode(A3, OUTPUT);
}

void loop() {
  // Alle kolommen HIGH (5V)
  for (int i = 0; i <= 13; i++) digitalWrite(i, HIGH);
  digitalWrite(A4, HIGH); digitalWrite(A5, HIGH);
  delay(30);

  // Geluidsniveau van microfoon lezen en lagen besturen
  // Waarden moeten gecalibreerd worden voor je telefoon
  // Speel muziek af en bekijk de Mic shield waardes
  if (Mic.getValue() > 70) {   // Laag 1 (A0)
    digitalWrite(layerA0, LOW); delay(50);
  } else digitalWrite(layerA0, HIGH);

  if (Mic.getValue() > 76) {   // Laag 2 (A1)
    digitalWrite(layerA1, LOW); delay(50);
  } else digitalWrite(layerA1, HIGH);

  if (Mic.getValue() > 82) {   // Laag 3 (A2)
    digitalWrite(layerA2, LOW); delay(50);
  } else digitalWrite(layerA2, HIGH);

  if (Mic.getValue() > 88) {   // Laag 4 (A3)
    digitalWrite(layerA3, LOW); delay(50);
  } else digitalWrite(layerA3, HIGH);
}

Schema

De afbeelding bevat geen weerstanden.