[RISOLTO]Guida e spiegazione componenti per Cubo led

16 resistenze, una per ogni colonna collegata alle uscite degli shift register ... 64 dovresti metterle sui led, non sulle colonne, ed il montaggio verrebbe un po piu complicato (ed inoltre le resistenze toglierebbero piu visibilita' ai led interni) ... e poi, comunque gli strati sono multiplexati, quindi avrebbe poco senso fare tutto quel lavoro per un cosi scarso vantaggio.

Gli shift register vanno connessi in cascata, ed ovviamente pilotati con 16 bit alla volta invece che con 8 ... per collegarli in cascata devi connettere il serial data output (14) del primo al serial data input (9) del secondo, e le linee di clock e data invece assieme sui due integrati, cosi la stringa viene passata attraverso entrambi, come se fossero un solo registro ... ho trovato in rete questa immagine, non e' uno schema elettrico vero e proprio ma da comunque un'idea delle connessioni.

http://bildr.org/blog/wp-content/uploads/2011/02/74HC595_4.png

Ti ripeto la domanda: come vuoi collegare il tutto? La risposta dipende da questo. ;)

Un led 8x8x8 fatto con gli shift register implica l'uso di 2 multiplexing, uno per le file di led di un piano, ed uno per la scelta dei piani. 2 shift register non possono in alcun modo pilotare 64 led, quindi devi selezionare la prima fila di un piano, accendere i led necessari, poi selezionare la seconda fila, accendere i led di quel piano ecc.. Terminate le 8 file, devi passare al piano successivo e ripetere l'operazione. Quindi ad occhio ti servirà un terzo shift register per selezionare il piano, e pilotare con questo shift o 8 transistor oppure un Uln2803 perché da un pin di un 595 non puoi prelevare la corrente necessaria ad accendere 8 led.

Se invece usi un 7219, puoi pilotare i 64 led di uno stesso livello con quell'unico integrato senza resistenze aggiuntive (è l'integrato stesso che regola la corrente per ogni led) e poi con un 595 selezioni il piano.

Leo, scusa, ma sta parlando di 4x4x4, giusto ? ... in quel caso, deve multiplexare gli strati, non le colonne ... Ogni strato e' considerato come una fila di led ripiegata, non come una serie di colonne, ad esempio:

01 02 03 04

05 06 07 08

09 10 11 12

13 14 15 16

lo shift register memorizza la stringa di ogni strato, che viene considerato come una serie lineare di 16 led, e poi accende lo strato corrispondente, e cosi via ...

Non conosco le istruzioni per arduino, ma il principio e' questo:

mandi la stringa del primo strato allo shift register -> latchi le uscite -> accendi il primo strato -> mandi la stringa del secondo strato allo shift register -> spegni il primo strato, latchi le uscite ed accendi il secondo strato -> mandi la stringa del terzo strato allo shift register -> spegni il secondo strato, latchi le uscite ed accendi il terzo strato -> e cosi via ...

in questo modo, solo gli strati vengono multiplexati, e rimangono accesi durante l'invio della stringa dello strato successivo, creando un'effetto migliore grazie alla persistenza ...

scusate, ma non è più facile usare dei decoder? ad esempio 74hc138? o non è il massimo?

Perche' l'HC138 e' solo un decoder da binario a decimale, e ti da una sola uscita accesa per ogni singola combinazione in ingresso ... hai idea del casino che servirebbe per multiplexare ogni singolo led con uno specifico codice differente, tutti indipendentemente uno dall'altro e tutti in sequenza ? (ed in piu il tutto sarebbe almeno 16 volte piu lento :P)

Con gli shift, ogni volta che spegni uno strato ed accendi il successivo, tutti i led di quello strato che devono essere accesi si accendono insieme ...

Etemenanki: Leo, scusa, ma sta parlando di 4x4x4, giusto ? .

Mi ha fregato quando diceva di voler comprare 64 resistenze, pensavo si riferisse ad un cubo 8x8x8. Non vedo il motivo di comprare 64 resistenze per un cubo 4x4, basta prenderne 4 e poi multiplexare sia i piani che le file.

Confermo che col metodo che suggerisci tu, si possono usare 2 shift register soltanto, ma perché appunto si ha un cubo 4x4x4 dove ogni livello sono solo 16 led. Se si avesse un cubo 8x8x8, servirebbero 8 shift register per piano, allora conviene di più ricorrere al doppio multiplexing file/livello.

Etemenanki: Perche' l'HC138 e' solo un decoder da binario a decimale, e ti da una sola uscita accesa per ogni singola combinazione in ingresso ... hai idea del casino che servirebbe per multiplexare ogni singolo led con uno specifico codice differente, tutti indipendentemente uno dall'altro e tutti in sequenza ? (ed in piu il tutto sarebbe almeno 16 volte piu lento :P)

Con gli shift, ogni volta che spegni uno strato ed accendi il successivo, tutti i led di quello strato che devono essere accesi si accendono insieme ...

ma in questo modo non hai che se accendi un solo led di una riga è più luminoso del caso in cui accendi tipo 6 led? con il decoder invece faresti ogni led separatamente e così tutti avranno la stessa luminosità, magari anche sbaglio, e magari non si riesce a gestire tutto con i decoder, era solo un mio pensiero che pensavo pure di provare con uno 8x8x8

e cmq usare un decoder per selezionare i piani è abbastanza intuitivo in quanto devi selezionare un solo piano alla volta :)

Per selezionare i piani bastano 4 transistor PNP con relative resistenze, non serve alcun decoder ... per il discorso della luminosita', no, perche' le resistenze vanno messe sulle colonne, non sui transistor degli strati ... quindi, anche se in uno strato accendi tutti i led, ognuno di questi led e' alimentato dalla resistenza della relativa colonna, quindi che ce ne sia acceso uno o sedici, ogni led riceve la stessa corrente ed ha la stessa luminosita' (sempre ovviamente che l'alimentatore regga il carico, ma questo e' sottinteso ;) )

Leo72: anche con l'8x8x8 hanno fatto cubi multiplexati solo sugli strati, con gli shift register in cascata ... dipende tutto dalla velocita' con cui si puo inviare la stringa di bit agli shift register ... poi considera che se ti metti a multiplexare anche le colonne, dovresti pilotare per forza un solo led alla volta, quindi il tempo in cui rimane acceso si divide per il numero delle colonne, e lo stesso la velocita' ... ad esempio, se multiplexi un cubo 8x8x8 sulle colonne, il tempo di accensione, e la relativa luminosita' apparente, diventano 1/64 di quelle di un cubo identico multiplexato a strati soltanto ... ed anche la velocita' complessiva diventa 64 volte piu lenta (oppure se preferisci, per avere la stessa velocita' di animazione, dovresti pilotare il cubo 64 volte piu velocemente ;) ).

Etemenanki: Per selezionare i piani bastano 4 transistor PNP con relative resistenze, non serve alcun decoder

si d'accordo ma se si tratta di un cubo 8x8x8 non puoi più farlo in quanto ti servono 8 uscite

@Etemenanki: sì, chiaro. Ma io facevo un ragionamento sull'ottimizzazione dei componenti, per capire qual era il rapporto fra luminosità e complessità più vantaggioso.

Leonid : sembra che non gli crei molti problemi, ad arduino, anche a pilotare gli 8x8x8 ;)

http://www.youtube.com/watch?v=GUcX41pokZY

senza parlare di realizzazioni decisamente piu fuori dal comune ;)

http://www.youtube.com/watch?v=CWgjijcnJ1Q

leo : a livello di ottimizzazione, secondo me', piu aumenti il numero di led, piu diventa conveniente usare gli shift/drivers, che hanno gia 16 uscite ognuno ... ad esempio, per un 5x5x5, ti bastano 5 transistor PNP con resistenze relative, 2 shift/driver e 2 resistenze ... con gli shiftregister ti servono 5 transistor PNP (e resistenze), 4 shiftregister e le 25 resistenze dei led ... con il multiplexing delle colonne ti servono 4 transistor PNP e 25 transistor NPN (con resistenze), piu le 25 resistenze delle colonne, o le 125 resistenze su ogni singolo led, se scegli quella soluzione per poter multiplexare "a blocchi" anziche' a singolo led .

inoltre, se multiplexando, ad esempio, ad 1 KHz, i led di ogni strato restano accesi ogni volta per circa 1ms, multiplexando i singoli led, ti rimarrebbero accesi per circa 40 microsecondi l'uno ... un po pochino ... per avere la stessa luminosita' apparente di un led alimentato, diciamo, a 10mA con il primo sistema, dovresti alimentarlo a 250mA con il secondo sistema ... non so quanto sia conveniente ...

Quanto invece a livello di software, di sicuro ne sai piu di me in fatto di programmazione, ma ho il sospetto che multiplexare tutte le colonne indipendentemente sia leggermente piu incasinato che limitarsi a spedire stringhe di bit agli shiftregister fra un'accensione e l'altra ... ;)

Etemenanki:

Leonid : sembra che non gli crei molti problemi, ad arduino, anche a pilotare gli 8x8x8 ;)

ok ho sbagliato, non ho mai usato i shift registers ma intendevo usare 8 shift registers e un decoder per selezionare gli enable dei shift registers uno alla volta poi invece di usare 8 uscite per selezionare gli strati usare un altro decoder cosi ne uso 3 di uscite, sapendo che devo accendere solo un strato per volta

Be', in teoria potresti farlo, ma bisognerebbe vedere poi che fluidita' si riuscirebbe a dare all'animazione ...

Con 8 shift register, o 4 shift/drivers, potresti gestire un cubo 8x8x8 senza tanti problemi in fatto di hardware (il software e' un'altra cosa) ... potresti pilotarli nel modo che hai descritto tu (usando i decoder per abilitare ogni singolo registro e mandando le stringhe separatamente, oppure collegando tutti i registri in cascata e mandando un'unica stringa di 64 bit (qui dipende dal programma, quindi per la fattibilita' devi chiedere ai programmatori) ... diciamo che usando un decoder e dividendo i registri, oltre ovviamente alle 8 linee degli strati, ti servono, anche il clock, il data, e le linee per pilotare il decoder ... mentre se colleghi i registri in cascata, ti servono solo il clock ed il data ... a livello software invece non so quale sia la soluzione piu semplice ... arduino puo generare stringhe binarie di 64 bit e spedirle in modo seriale da un'uscita ?

allora un decoder per selezionare i strati è la cosa migliore poi bisogna decidere se mettere 8 shift registers in cascata oppure dividerli e abilitarli con un decoder, per il numero di uscite cambia solo che separandoli si usano 3 pin in più per il decoder :)

da quanto ho visto in giro usano la prima opzione cioè mettere i 8 shift registers in cascata

Tempo fa qualcuno disse che più di 8 74HC595 in cascata non si potevano mettere. Io sinceramente non ho provato, sono arrivato a 5 e non ho avuto problemi: con 40 bit, 5 byte, comando le singole uscite. Ovviamente come dice Etemenanky, poi il software è il secondo problema.

Scusate ragazzi, gli shift register li ho già acquistati, ora mi mancano i 64 led che comprerò domani e i transistor, qual'è la silga dei transisto da comprare? quelli per selezionare le colonne o i livelli ora non ricordo? XD inoltre sulle colonne (16) vanno bene le resistenze da 180ohm? userò led blu da 5mm ad alta luminosità

I led blu di solito hanno una Vf di 3,5V. Se sono comuni led necessitano di solito di circa 20 mA. Però controlla le loro caratteristiche. Li alimenti a 5V? Se sì, con 180 ohm gli fornisci 8 mA di corrente, è poca. Ti faranno poca luce.

si li alimento con i 5v di arduino

Ti sei fatto un po' di conti delle correnti in gioco? Se l'Arduino è collegato al PC non può erogare più di 500 mA dal pin 5V, a cui devi scalare la corrente consumata dal chip.

no non ne ho idea di come fare questi conti :S, potrei alimentarlo con una pila da 9v nel caso