[RISOLTO]Guida e spiegazione componenti per Cubo led

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 :wink:

senza parlare di realizzazioni decisamente piu fuori dal comune :wink:

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 … :wink:

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

Devi sommare la corrente consumata dal numero massimo di led che staranno accesi contemporaneamente. Per calcolare la corrente consumata da un led, usi la formula I=(V-Vf)/R dove V è la tensione di alimentazione, Vf la tensione di giunzione del led e R la resistenza usata. I la corrente. Con l'esempio di prima: (5-3,5)/100 = 0,015A

Per capire, se tu accendessi tutti i 64 led insieme, consumeresti quasi 1A di corrente! Il doppio di quello che l'Arduino ti può offrire. Una batteria da 9V eroga generalmente sui 200 mAh.

Ora ad esser sincero io non mi ricordo più come questi 64 led tu li volevi accendere... quindi non so cosa c'è in ballo.

Fai presto a calcolarlo ... se i layer sono multiplexati, il massimo numero possibile di led accesi contemporaneamente e' 16 (tutti quelli del layer acceso a turno), e considerando che in media quei circuiti sono calibrati per circa 15mA per led (per una buona visibilita' del tutto), 15 * 16 = 240mA ( piu il consumo del resto del circuito, ovviamente ;) )

Mi sa che una pila da 9V durerebbe 10 minuti o poco piu :P ... meglio un pacchetto di alkaline o di ricaricabili :)

Ora ad esser sincero io non mi ricordo più come questi 64 led tu li volevi accendere... quindi non so cosa c'è in ballo.

In pratica è un cubo led 4x4x4 pilotato con 2 74hc595, mi server per pilotarlo tramite sito web per un progetto da portare all'esame di maturità

Quindi al max accenderai 4x4=16 led, cioè un piano, giusto? Ammettendo l'uso di R da 100 ohm, per avere 15 mA per led, avrai 15x16=240 mA di corrente per i led di un piano, più quella necessaria al circuito e all'Arduino. Ci dovresti rientrare con la corrente fornita dalla porta USB. Come transistor, se vuoi usare gli NPN prendi i BC337-40 o i 2N2222 che reggono 800 mA l'uno, così stai sicuro ;)

e quanti transistor?
ma quindi se io voglio accendere ad esempio 20 led su livelli diversi, non posso?

toti94: e quanti transistor?

Ma ti sei fatto uno schemettino di come fare i collegamenti?

ma quindi se io voglio accendere ad esempio 20 led su livelli diversi, non posso?

Puoi anche accenderli tutti e 64, ma multiplexandoli. Ossia accendendo i led di ogni singolo livello per un breve tempo e poi passare a quelli successivi.

Si ma ho improvvisato un disegnino a matita XD