我们创建了一系列Raspberry Pi教程,其中涵盖了Raspberry Pi与LED,LCD,按钮,DC电动机,伺服电动机,步进电动机,ADC,移位寄存器等所有基本组件的接口。 为初学者发布了一些 简单的Raspberry Pi项目,以及一些出色的IoT项目。今天,在本节中,我们将制作一个3x3x3 LED立方体,并由Raspberry Pi控制它,以使用Python编程获得不同的图案。我们之前已经使用Arduino Uno构建了相同的3x3x3 LED立方体。
上图显示了连接到Raspberry Pi的典型3 * 3 * 3 LED立方体。该LED立方体由27个发光二极管制成,这27个LED按行和列排列以形成一个立方体。因此,名称为LED CUBE。
可以设计多种类型的多维数据集。其中最简单的一个是3 * 3 * 3 LED立方体。对于4 * 4 * 4 LED CUBE,工作量几乎是原来的三倍,因为我们需要对64个LED进行工作。每增加一个数字,工作量几乎就会增加一倍或两倍。但是每个立方体或多或少都以相同的方式工作。对于初学者来说,3 * 3 * 3 LED立方体是最简单的LED立方体,而且3x3x3 LED立方体比其他更高的立方体( 例如,
- 对于这个立方体,您不必担心功耗或功耗。
- 电源需求较少。
- 我们不需要任何用于该立方体的开关电子设备。
- 我们需要较少的逻辑端子,因此不需要移位寄存器或类似的东西。
- 最适合+ 3.3v逻辑操作的电子产品,例如Raspberry Pi。
所需组件:
在这里,我们使用 带有Raspbian Jessie OS的Raspberry Pi 2 ModelB。前面已经讨论了所有基本的硬件和软件要求,您可以在Raspberry Pi简介和Raspberry PI LED闪烁中查找它,以开始使用,而我们还不需要:
- Raspberry Pi 2 B(任何型号)
- 220Ω电阻器(3个)
- 27个LED
- 用于构建LED立方体的焊接工具
建筑3x3x3 LED立方体:
我们之前在本文中详细讨论了3 * 3 * 3 LED立方体的构建:带有Arduino的3x3x3 LED立方体。您应该检查这一点,以学习如何焊接LED以形成LED立方体。在这里,我们提到了LED立方体中的9个公共正极端子(列)和3个公共负极端子(负行或负极层)。每一列代表正极端子,每一层代表负极端子。
从顶视图中我们可以看到9个公共正极端子,如下图所示,我们已经按照连接了这些正极端子的Raspberry Pi的GPIO引脚编号对其进行了编号。
9个公共正极端子:4,17,27,24,23,18,25,12,16
而3个共负端可以从正面图中可以看出,如下图所示编号的:
顶层公共负极引脚:13
中间层公共负极引脚:6
底层公共负极引脚:5
完成所有操作后,您将拥有一个像这样的多维数据集。还要检查最后给出的视频。
电路图和说明:
Raspberry Pi和LED Cube之间的连接如下电路图所示:
如图所示,我们总共有12个来自Cube的引脚,其中9个为公共正引脚,三个为公共负引脚。请记住,每一列代表一个正极端子,每一层代表一个负极端子。
现在,我们将按照电路图中的说明将这12个引脚完全连接到Raspberry Pi。一旦连接了端子,就可以编写PYTHON程序了。
您可以检查下面的Python程序以生成下面的演示视频中显示的模式。
假设,我们要按照下图所示(红色圆圈)打开中间层的LED,然后需要给GPIO18引脚供电并将GPIO6引脚接地。这适用于立方体中的每个LED。
我们已经在PYTHON中编写了几个循环程序,以使闪烁更简单。通过注释可以很好地说明程序。如果需要更多模式,可以简单地在程序中添加更多模式。