4X4X4 LED 方塊

 

為什麼要實作 4X4X4 LED 方塊?

  • 因為這是在 YOUTUBE 譽為十大Audrino 實作之一。看似很炫，做起來郤沒有太大難度。
  • 因為先前在淘寶誤淘了一包100粒LED，價錢實在太便宜，用了在香港只可買到幾粒LED的價錢，竟然淘來了100粒。我還以為這一生都不會用完這批LED…
  • 因為這實作要很多焊接，正好讓那把烙鐵展露一下身手。
  • 想做一個用底板的實作，長期只用面包板太小學雞了。
  • 因為那天閑著，看了幾段 YOUTUBE 實作片後，就動手做起來了。

實作 MK-0 時遇到什麼問題？

  • 最大的問題是那100粒LED是3mm直徑，屬於小型的LED。由於材料體積較小，LED之間的距離較細，引致焊接要更精巧，誤差也相對較明顯。
  • 其次是手上的工具不足，你知道我手邊連一把膠間尺也沒有，所以我的紙模上連排成一個4X4的正方矩陣都不完全嗎？
  • 由於不懂得將LED正極屈曲出來，到連接二層時才發覺LED本身檔住接腳。這時才強制焊接，其實難以形成一個矩離相等的立體。
最後，MK-0是可成功運行的 4X4X4 LED 方塊。但由於外觀歪歪斜斜，我沒有將它焊死在底板上。換言之，它是一個半製成品。


實作 MK-1 的情況如何？

吸取了 MK-0 的經驗，我馬上從淘寶淘來另外100粒LED。不過這次是較大的5mm直徑LED。同時訂了一些較大的實驗板，有信心足夠大放上方塊及 Arduino Nano (還是忘記了電池)。反覆看了幾個網頁和YOUTUBE片，心中有足夠思量如何才保證成品像個正方體 (因為網上相片的模型都正方得很厲害)。實作期間魯莽地將電池直接沾上LED的正負二極，結果燒了幾顆LED。這樣，要去掉燒了的LED重新焊回新的，過程中難免有捐最後成品的外觀。焊接實驗板的技術有待加強，除了使用了不少飛線外，亦有不少燻黑的地方，不過沒有造成任何短路就算了。

這實作意義何在？

從 STEM 角度出發，這實作完全由零開始製成一個模型，無模板可以依偱。這是一個很好的創作歷程，因為在過程中不是依據圖則裝嵌零件，成品的完成度，美觀度，完全依顂製作者手工，是一個很好的 ENGINEERING 經驗。成品出來後，燈光控制是 TECHNOLOGY 加 MATHEMATICS 的範疇，尤其是我所專長的二進數學的應用，更發揮到極致。這二方面，我會另文詳述。

最後，當然是睇片時間。片中MK-0及MK-1都會出場，燈光示範當然由MK-1負責演出。


留言

張貼留言

這個網誌中的熱門文章

圖片
上拉下拉的開關   一個普通的開關，在電子世界裏卻分為上拉 (Pull-Up) 和下拉 (Pull-Down) 設計。 上拉的意思是指單板機的接口由一個電阻接到 +5V, 另一方則 通過一個開關 接地，閉合後下拉到接地。這樣，開關敝開 (Open) 時接口的狀態為 HIGH ，開關閉合 (Close) 時接口狀態變為 LOW 。其實上拉是指那枚電阻 (Pull-up resistor) 。但一般我們會用它形容整個開關電路設計，稱為上拉開關設計 (Pull-up Button) 。 這個實驗是實作上拉，下拉及 Arduino 內部下拉的線路示範。 上圖籃色部份 (S1) 是上拉設計，綠色部份 (S2) 是下拉設計，橙色部份 (S3) 是內部上拉設計，其實即是無需電阻，由 Audrino 內部自行安排一個合適的電阻。 以下是實驗的 Arduino 編程及視頻示範： /** Pull-Up and Pull-Down Buttons * Kevin Lee 08 Aug 2018 * */ #define PUB 2 // Pull-up button #define PDB 3 // Pull-down button #define IUB 4 // Internal Pull-up button #define PUL 5 // Pull-up LED #define PDL 6 // Pull-down LED #define IUL 7 // Internal Pull-up LED void setup() {   pinMode(PUB, INPUT);   pinMode(PDB, INPUT);   pinMode(IUB, INPUT_PULLUP);   pinMode(PUL, OUTPUT);   pinMode(PDL, OUTPUT);   pinMode(IUL, OUTPUT);   // Make Sure all LED are OFF at start   digitalWri...
閱讀完整內容
重返電子時代   光陰似箭，時光飛逝。我沒有接觸電子零件已多少年頭了？想我在十歲前，在姑婆新界的村屋中，已經愎修了不少棄置不用的原子粒收音機。縱然當時大部份只是電源接觸不良等小問題，但已是當時大人們無法解決的事情，也是我這十歲小童能枯朽化神奇的天地。後來我曾在家中焊接電子零件，甚至能成功製成一部再生式收音機 ( 可能今天讀電子工程的人也未必懂得甚麼是再生式收音 ) 。我也曾在家中用化學劑蝕造底板線路，雖然好像沒有甚麼成功個案。 但自從父親過世，我的前半生發生巨變，人生路途不再容易。眼見母親苦苦撐家，自己中五畢業卻未能升上數學班，為免留級，只好接受校方建議，升入生物班。教育制度要迫死一個十五六歲的少年人，當年實在太容易了。自此我的學業一落千丈。後來只能靠自學，在社會大學中花耗大量撐來的金錢資源，令自已在學術上得到證書。就是這樣，我從很久以前的年輕時代，就與我的第一興趣「電子」絶緣。 當年要玩電子，實在危險重 𡍺 。手中鉻鉄經常維持在 200 度以上，一沾手就燙傷；化學溶劑充斥腐蝕性，手指也可以溶掉。還未知如何找合適工具在底板上鑽孔。當年真是可謂不得其門而入。 數十年後，不知如何，又開始和這們學問結緣。 時至 今日，這東西已不再叫「電子」，已美名為 STEM 。這名詞充滿教育意味，即青少年應在科學 (Science), 科技 (Technology), 工程 (Engineering) 及 數學 (Mathematics) 等四方面均衡發展。 糖衣包裝得十分好，證明學者一定有出路。現今單片機工程已發展得十分成熟，普及，商品價格便宜。 STEM 在學校，在家中實踐已非難事。所以我最近做了幾個簡單實作，而我打算用 STEM 形式整理介紹出來。 今日就這樣，開始我 𡍺 回兒時夢想的電子時代，今日的現實成果。
閱讀完整內容

東山再蝕風雲篇

圖片
任何事情第一次嘗試，都是風起雲湧，波瀾處處... 是為風雲篇。 第二次籃油曝光，編號PT1的效果已經十分良好。我馬上開始蝕造，誰不知剛開始不久，籃油層便脫落。我用了半樽粉劑，才發現用錯脫膜粉當蝕銅粉。這塊很好的模圖就此銷毀。 第三次制板，PT2已經手到拿來，過程十分順暢。這是PT2的圖。留意由於藍油厚度不一，左上角明顯顯影不良。其實其他地方也有問題，很多骨頭成型不佳。 即使這樣，我也將這塊板蝕刻，以汲取經驗。以下是這塊板蝕出來的後果，已經肯定無法繼續下去。 PT3是現時成功的板子。這是顯影。 PT3蝕刻中。   PT3蝕刻完成圖。   這時我看到有樽東西叫阻焊油。搜尋一輪知道這是表面焊接不可或缺的步驟，使到焊煬可以在板表面游走，不怕焊成短路。在單層板下不是必要的一層，但既然有板可試，就大胆玩玩。不過... 由於資料不足，二次做模都不成功。甚至在顯影/脫膜時溶劑過多，弄傷了左手二，三根指頭，三天還在隠隠作痛。 現階段風雲篇就停在這裏，等候64枚LED到貨，才開始鑽孔和焊接程序。 以下是我自製的熱風箱及紫外光燈箱，一盒二用。  曝光夾層是用相框製成的。 最後，這是一塊上了籃油的板，仍在想辨法如何確保上油均勻。
閱讀完整內容