Cubo LED RGB de cátodo común: ¿Se puede/debe hacer?

Estoy planeando construir un cubo LED RGB de 8x8x8 ejecutado por un Arduino Uno. Este es mi primer proyecto electrónico desde la escuela secundaria ~ hace 20 años, así que estoy un poco confuso sobre el tema y puedo estar cometiendo errores/suposiciones bastante fundamentales.

He visto la impresionante implementación de Kevin Darrah y me preguntaba si podría mejorarse o simplificarse mediante el uso de LED RGB de cátodo común. Creo que al tener columnas de cátodo y cada capa que consta de tres conjuntos de ánodos (por ejemplo, R apuntando a la izquierda, G apuntando a la derecha y B apuntando hacia atrás), podría ejecutarlo con 8 registros de desplazamiento como el 74HC595 controlando el 64 columnas y tres que controlan las 24 capas de ánodos. Mucho menos que los 25 que utiliza Kevin para controlar 192 columnas de ánodos y ocho capas de cátodos.

Así que mi pregunta es doble:

a) ¿Mi idea es sólida o el ánodo común sería una forma más inteligente de hacerlo?

b) ¿Qué chips necesitaría para ser la fuente actual y los sumideros dado que quiero obtener al menos 256 tonos de cada color en cada LED y, por lo tanto, necesito encender/apagar los componentes RGB extremadamente rápido y la cantidad de en Vs El tiempo de inactividad crea un efecto POV y atenúa/ilumina el color, o puede controlar la corriente.

Actualización con diagramas Perdone mis terribles habilidades de dibujo, que empeoraron aún más al hacer esto en un trackpad en Photoshop.

Diseño básico

Los colores más oscuros son las patas que vienen de este LED. Los colores más débiles son las patas de los LED adyacentes. Todos los ánodos RGB van lateralmente. R & G en direcciones opuestas y azul perpendicular a eso. El cátodo común (negro) forma la columna y va a la base de la estructura. Por lo tanto, tres lados del cubo tienen conjuntos de ánodos y actúan como lo haría un cubo LED normal al activar (un color dentro) esa capa mientras que las 64 columnas están junto al otro conjunto de chips. Cuando se activa una columna, todas las capas activadas en esa columna se iluminan.

Diseño de patas LED

¿Puedes poner un diagrama de bloques de tu método propuesto? y breve pregunta b) es un poco difícil de entender.
Agregaré un diagrama de bloques esta noche y expandiré el punto (b) ahora

Respuestas (2)

Sí, puede hacer un cubo LED RGB de 8x8x8 con LED de cátodo común.

Desafortunadamente, no será más simple que un cubo similar hecho con LED de ánodo común.

La razón es simple: se puede ver por simetría que el cátodo común no es diferente del ánodo común, excepto por el intercambio de cátodo y ánodo:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El circuito de conducción es el mismo, excepto que cambia los voltajes positivos por voltajes negativos. En lugar de transistores NPN, tiene transistores PNP. En lugar de fuentes actuales, tiene sumideros actuales. Sólo diferente. No más simple.

Puede diseñar un cubo de LED con menos registros de desplazamiento, independientemente de la elección de cátodo común o ánodo común. Sin embargo, luego debe multiplexar más LED, lo que significa que cada uno obtiene una porción de tiempo más pequeña en la que puede estar encendido. En algún momento, el ciclo de trabajo de sus LED se vuelve tan bajo que razonablemente no puede hacerlos lo suficientemente brillantes.

Estoy de acuerdo en que construir el cubo con un ánodo común es mucho más fácil pero por diferentes razones. Su diagrama de giro y torsión de sus ánodos sería difícil de producir un cubo que esté exactamente en el punto, recto y simétrico. No me malinterpreten, podría ser, pero creo que es mucho más fácil tener una capa para el ánodo y tres cátodos que van hacia abajo y conectados debajo de la base. Y me doy cuenta de que este comentario tiene un retraso de siete años :-) Y sobre la construcción de su cubo: construí el cubo RGB y ahora me encuentro con las mismas preguntas que tenía sobre el esquema de Kevin Darrah y el transistor MOSFET redundante. He leído la respuesta detallada que había dado otro entusiasta y ahora entiendo la razón de Kevin Darrah para que el MOSFET se salga del voltaje de los transistores. Todavía estoy tratando de descubrir el comienzo del esquema de Kevin Darrah y no sé por qué eligió usar el arranque del chip AtMega328 cargado en lugar de solo usar un Arduino. Nuevamente, quizás preferencias personales. Construir el RGB CUBE de Kevin Darrah ciertamente es mucho trabajo, pero al final definitivamente vale la pena de muchas maneras diferentes. No solo obtiene un increíble proyecto de color electrónico, sino que obtiene una increíble experiencia educativa en electrónica básica. Sin mencionar una educación completa en el registro de turnos 74HC 595. Sí, existen otros registros de desplazamiento que se podrían haber utilizado. Pero bueno, qué diablos. ¡Funciona y se ve increíble! Mi agradecimiento personal a Kevin Darah con quien he hablado por correo electrónico. Ha sido de gran ayuda en todas mis preguntas sobre su cubo de hace más de 10 años. Estén Bien Todos.