Introducere
Acest proiect se vrea a fi o implementare originală a cubului de led-uri. Are dimensiunea de 4x4x4 şi, in stadiul său final, va „dansa ” pe muzica in format .wav redată după un card SD.
Ideea de la care am pornit este una simplă : am vrut ca device-ul final să fie unul atractiv atât pentru cei din domeniul nostru de activitate, cât şi pentru „neiniţiaţi”, cum ar fi părinţii sau prietenii de la alte facultăţi, care l-ar putea privi ca pe o „jucărie” complexă dar simpatică, care are foarte multă viaţă dar şi ureche muzicală. Cât despre utilitatea proiectului, ea clar nu poate fi contestată. In primul rând pentru mine, pentru că am avut ocazia să trec prin foarte multe experienţe, dintre care unele au implicat descoperirea Bucureştiului şi a magazinelor de piese, la care se adaugă mai puţin plăcuta experientă de a te introarce a 4-a sau a 5-a oară, pentru că abia atunci ai realizat că iţi mai trebuie o rezistenţă. In afară de aceste mici incidente, a fost o experienţă mai mult decât solicitantă şi palpitantă, care a implicat foarte multă muncă şi mai ales foarte mult ajutor din partea a foarte multor persoane binevoitoare, cărora ţin să le mulţumesc pe această cale.
Si, nu in ultimul rând, utilitatea pentru ceilalţi. Din experienţa mea, oamenilor le-a plăcut dintotdeauna să aibă jucării cât mai complexe şi mai „shiny”. Ei bine, se pare că aceasta le indeplineşte pe amândouă. Vad cubul acesta ca fiind ceva distractiv şi relaxant, plăcut ochiului şi,care, până la urmă, ne face să ne simţim mai bine noi in pielea noastră, pentru că este o dovadă a faptului că putem face ceva foarte complicat cu propriile mâini. Trebuie doar să vrei.
Descriere generală
Schema bloc cu toate modulele proiectului:
Module hardware:
- microcontroller-ul AtMega16 (se consideră aici şi plăcuța de bază implementată la prima etapă a proiectului);
- cubul de leduri (într-o singură culoare: albastru);
- cardul SD (am ataşat şi un difuzor care să redea muzica in format .wav găsită pe card).
Module software:
- Main.hex conține instrucțiunile care aprind cubul şi sincronizează jocul de lumini cu muzica redată de card-ul SD.
Hardware Design
- Lista de piese achizitionate (in plus fata de placa de baza facuta la prima etapa):
| Componente | Bucati |
|---|---|
| Led albastru | 64 |
| Placuta test 10×15 | 1 |
| rezistente 100Ω | 16 |
| difuzor | 1 |
| conductor banda | 3(1m) |
| barete mama | 3 |
| card microSD | 1 |
| adaptor card microSD | 1 |
| slot cardSD | 1 |
| rezistenta 3K3 | 3 |
| rezistenta 1K8 | 3 |
| condensator 100microF | 1 |
| tranzistor BC546 | 3 |
| rezistente 2K2 | 4 |
- scheme electrice :
Schema placutei initiale din etapa 1:
Schema care a inspirat montajul meu:
Disclaimer: schema nu imi apartine. Este inspirata dupa un proiect care se gaseste la bibliografie.
Observatie: tranzistorii sunt conectati invers decat in schema( emitor la ground si colector la minusul de la layer).
Software Design
Descrierea codului aplicaţiei : programul implementeaza un joc de lumini pe cubul tridimensional.
Mediu de dezvoltare folosit AVR Studio.
Exemplu de cod:
- aprinderea unei singure coloane din cub → toate layer-ele trebuie sa fie active si se activeaza si pinul corespunzator coloanei respective:
//pinii de la 0 la 3 sunt pinii care comanda fiecare layer -> sunt pini de iesire DDRA |=(1<<0)|(1<<1)|(1<<2)|(1<<3); //initializez pinul pentru o coloana DDRB |= 0x01; PORTA ^=( (1 << PA0)|( 1<< PA1)|(1<<PA2)|(1<<PA3)); //schimbare stare layer 1 (de sus) PORTB ^= (1<<PB7);
Rezultate Obţinute
In final, am reuşit să creez un mic joculeţ de lumini pe cubul de leduri. Trebuie să recunosc că, deşi nu am implementat tot ce mi-am propus, rezultatul a fost unul mai mult decât satisfăcător, urmând să mai modific sursele pentru a vedea şi ce alte rezultate(mai spectaculoase ) pot obţine. Cred că partea cea mai importantă pentru mine până la urmă a fost să văd că munca depusă nu a fost in zadar şi că proiectul este unul funcţional, care poate face, desigur, obiectul a numeroase imbunătăţiri şi adăugiri.
Concluzii
- Din experienţă personală, fiţi atenţi cum conectaţi tranzistoarele – s-ar putea să vă mănânce o groază de timp la debugging aşa cum mi s-a intâmplat mie.
- Comandaţi-vă piesele din timp. S-ar putea să dureze ceva timp până să vi le poată aduce. Dacă vă vine să credeţi sau nu, se pare că nimeni nu are 64 de leduri albastre extra bright pe stoc.
- Lăsaţi-i pe cei mai experimentaţi decât voi să vă ajute. Cereţi ajutor acolo unde vi se pare că nu v-aţi descurca. Eu aşa am făcut şi, pe lângă faptul că am foarte multe mulţumiri de oferit, trebuie să recunosc că am invăţat foarte multe lucruri pe parcursul acestui proiect, iar multe dintre ele sunt lucruri pe care nu mi-am imaginat vreodată in viaţă că aş fi capabilă să le fac. Se pare că, până la urmă, este şi asta o formă de a-ţi depăşi limitele.
- Deşi pare destul de greu şi complicat iniţial acest proiect, nu vă lăsaţi inşelaţi: satisfacţia finală de a-l vedea că funcţionează merită tot efortul depus.
Download
Arhivă cu sursele pana la momentul predarii proiectului:
Etapele proiectului
Etapa 1: Achizitia de piese
A fost o experientă interesantă şi am avut ocazia să descopăr o altă faţă a Bucureştiului pe care nu o ştiam (ca să nu mai vorbim de toate străduţele pe care nu le ştiam si pe care ne-am rătăcit).
Personal recomand magazinul de la Gara de Nord. Până la urmă ţine de opţiunea şi experienţa voastră de unde vreţi să achiziţionaţi piesele. Important este să fiţi atenţi să fie exact ceea ce vă trebuie şi să nu uitaţi parte din piese, pentru că deja după a 2-a sau a 3-a oara, devine destul de enervant.
**Etapa 2: Construcţia hardware-ului*
- construirea matritei pentru fiecare layer al cubului. Este vorba despre o matrice 4×4, formata din gaurele date intr-o bucata de carton.
- pregatirea fiecarui led pentru a fi pus intr-un layer (Inainte de a indoi corespunzator piciorusele, am verificat cu multimetrul fiecare led, pentru a ma asigura ca nici unul dintre ele nu are vreun defect. Ar fi fost destul de neplacut sa descopar acest lucru abia dupa ce cubul era deja asamblat.
Bibliografie/Resurse
- http://elf.cs.pub.ro/pm/wiki/pm/prj2009/ca/sokoban → model documentatie
