Hallo another_one
Über Transistoren werden dann synchron dazu die "Anodenstränge" auf Masse gelegt.
Die Anoden kommen au plus, die Katoden auf Masse.
Es gibt verschiedene Hardwarebausteine die zum Ziel führen.
Ich favorisiere gemeinsame Anoden da es mehr Bausteine gibt die Kathden auf Masse ziehen. Aber in der Funktionsweise sind beide Möglichkeiten äquivalent.
Bei einem 3x3x3 Würfel hat man dann 27 LED und 3 gemeinsame Anoden und 9 gemeinsame Katoden.
an den Katoden gibt man je einen Vorwiderstand.
Also braucht man 12 Ausgänge wobei die Katodenanschlüsse den einfachen LED-strom liefern müssen, die Anoden den 9-fachen LED-Strom.
Jeder Halbleiter ist geeignet der diese beiden Bedingungen erfüllt. Auch können für Anoden und Katoden verschiedene Bausteine verwendet werden. zb für die Anoden je ein Transistor und für die Katoden die Ausgänge des Arduinos wenn der LEDstrom max 20mA ist
Die Sachen werden kompliziert wenn:
- der Würfel größer ist
- farbige LEDs verwendet werden
- alle Farben (nicht nur die Hauptmischfarben bei voll leuchtenden LEDs) dargestellt werden sollen.
Einfarbig:
4x4x4 Würfen brauchen 4 Ebenen und 16 Zeilen und 64 LEDs
5x5x5 Würfen brauchen 5 Ebenen und 25 Zeilen und 125 LEDs
LED Cube Displays 3d Images in Color ist ein 16x16x16 Würfel (4096 LEDS)
Ein RGB LED Würfel sind praktisch 3 einfarbige Würfel in einem Gehäuse. Die Ansteuerung ver-3-facht sich.
Wenn dan ein "Echtfarben RGB Würfel" werden soll müssen die Einzelnen LEDs noch für verschiedene Zeiten eingeschaltet werden. Man braucht eine andere besondere Steuerung oder PWM Bausteine.
Die Leds werden in multiplexing angesteuert.
Das heißt nach obengenannten Beispiel leuchten immer nur die LEDs einer Ebene. Dies kommt bei zu großen Würfeln dann zu Problemen weil die Einzeit zu kurz wird.
Die Wiederholfrequenz sollte über 50 Hz sein damit das Auge kein Flackern wahrnimmt. Bei einem 5x5x5 Würfel ist das dann eine Frequenz von 250Hz pro LED.
Bei größeren Würfeln unterteilt man sie deshalb besser in Untereinheiten, die elektrisch unabhängig voneinander angesteuert werden.
eine kleine Anleitung und erklährung für einen 3x3x3 Würfel
Größere würfel gehen ins Geld und in dei Bauzeit da sich die LEDs kubisch vermehren, die Anoden quadratisch und die ebenen linear.
Ein 16x Würfel ist eine tolle Sache, aber auch eine extrem Teure und Arbeitsintensive.
Grüße Uwe