Un cube de 64 leds commandées par Arduino
Le concept
Le principe du cube à leds est basé sur la persistence rétinienne. Une seule led est allumée à la fois. En allumant les leds rapidement on peut constituer des formes et des animations. Comme il ne s'agit pas d'adresser les 64 leds indépendamment (cela demanderait trop de sorties sur l'arduino et consommerait trop de courant), les leds sont montées 4 par 4 en colonnes, nous avons donc 16 colonnes de 4 leds chacune et nous relions les 16 leds de chaque plateau ensembles. Pour allumer une led il suffit d'activer la sortie correspondant à la colonne et celle correspondant à son plateau.
Avec 16 sorties on commande les colonnes et avec 4 sorties supplémentaires les plateaux : cela représente 20 sorties en tout. Ca tombe bien, l'arduino possède 20 sorties...
Le schéma est le suivant, comme vous le voyez il est très simple. Vous adapterez vos résistances en fonction des leds que vous utiliserez, en prenant garde à l'intensité :
- un sortie d'arduino ne peut pas gèrer plus de 40ma
- on ne peut avoir un courant global supérieur à 200ma, toutes pins confondues
Si vous n'allumez qu'une led à la fois, il ne devrait pas y avoir de problème.
Le montage
Il faut d'abord assembler les leds. Je vous conseille de faire un gabarit en carton ou en bois dans lequel vous percerez 16 trous de 5mm (ou de 3mm si vous prenez des petites leds), cela facilitera le placement et les soudures. Vous allez constituer 4 plateaux que vous souderez ensuite ensembles. Vous pouvez vous aider de cales en bois pour respecter les distances entre les plateaux.
Vu de près d'une colonne
Les 64 leds montées
J'ai utilisé du circuit pastillé pour le montage, mais n'importe quoi peut faire l'affaire, même un circuit en volant à la limite...
J'ai soudé des connecteurs pour faciliter le démontage de la tour de leds en cas de problème. Les 4 fils nus qui alimentent les plateaux seront soudés en dur.
Comme la plaque prenait de la place, j'ai coupé à la Dremel le circuit pastillé et j'ai mis une partie du circuit (celui qui contient les résistances et les transistors) à 90 degrés.
Des renforts sont positionnés dans les coins des 2 circuits.
Pour l'arduino, j'ai mis un modèle Chinois, la aussi, compte tenu des caractéristiques attendues, n'importe quelle copie d'Arduino Uno fera l'affaire.
Les leds sont alimentées via les pins de l'arduino, la régulation interne de 5 volts suffit largement pour le fonctionnement. J'alimente directement l'arduino via un bloc secteur de 9V. Comme la platine arduino sera installé un peu au centre, je ne pourrai pas brancher directement le bloc, je bricole donc une ralonge avec une prise qui sera sur le bloc en bois.
Pour le bloc en bois, j'ai empilé 3 morceaux de chêne. 2 plaques ont été découpées à l'intérieur. La dernière a été creusé à la défonceuse afin de ne garder que 3mm d'épaisseur au centre, là ou sera disposé le circuit.
Le trou pour la prise d'alimentation. On voit encore un peu de cire à l'intérieur, désolé...
Une fois les leds en place ca donne ca.
une petite video du fonctionnement, cliquez sur l'image pour la voir. La qualité de la video est très moyenne, désolé...
Le code
Vous trouverez le code dans l'archive ci dessous.
Archive du code
Il n'y a qu'un seul fichier source à compiler avec l'environnement arduino 1.0 au moins. Le fichier LedPatterns.h contient quelques animations. Vous pouvez le modifier comme bon vous semble.
J'espère que ce petit montage vous plaira.