LED Cube RGB 8x8x8

Intro

LED Cube RGB 8x8x8 adalah pengembangan dari LED Cube RGB yang pernah dibuat Kevin Darrah. Kalian bisa mencari kata "RGB Cube" di channel Kevin Darrah bila ingin melihat versi asli dari LED Dube RGB 8x8x8 ini.

Yang saya buat disini adalah versi tanpa kabel, dimana semua rangkaian dibuat dalam 3 board terpisah, yang pada akhirnya akan dihubungkan satu dengan yang lain dengan menggunakan pin header.

LED

LED yang dipergunakan untuk LED Cube ini adalah LED RGB 5mm Diffused, Common Anode.

LED ini perlu dibentuk dengan menekuk kaki-kaki nya. Saya menggunakan bantuan sebuah jig untuk membantu menjaga keseragaman semua bentuk LED yang ditekuk, seperti yang bisa dilihat pada gambar di bawah.

Dan hasilnya terlihat seperti berikut ini

Dan kita perlu menyiapkan 512 buah LED dengan ditekuk dengan cara dan bentuk yang sama.

LED Matrix

Setelah semua LED telah terbentuk, maka akan disatukan dengan menggunakan kawat. Saya menggunakan kawat tembaga berwarna perak yang biasanya banyak digunakan untuk kerajinan.
Kawat tembaga tersebut perlu diluruskan dan dipotong dengan panjang sekitar 17cm - 18cm, seperti gambar berikut.


Dan LED digabungkan dengan matrix 8x8 seperti terlihat pada foto di bawah.


Dan harus disiapkan sebanyak 8 buah matrix 8x8 tersebut.

Papan Sirkuit

Ketiga papan sirkuit yang membentuk LED Cube ini terdiri dari.

Papan LED

Merupakan papan paling atas yang menjadi tempat dudukan dari rangkaian LED. Berikut ini adalah gambar skematik dan papan sirkuit tersebut.

 

Di bawah ini ada gambar yang telah ditandai.
Kotak yang berwarna hijau merupakan tempat dimana kaki kaki kawat Katoda dihubungkan.
Sedangkan bagian elips kuning adalah tempat menghubungkan kawat yang menghubungkan kaki Anoda setiap Layer. Dan sisanya adalah tempat Header untuk menghubungkan papan ini dengan papan kontrol kolom di bawahnya nanti.


Dan setelah semua LED telah tersolder pada papan ini, penampakannya adalah seperti berikut.




Di bawah ini adalah foto dari dekat contoh penghubungan jalur Anode ke papan sirkuit

Kontrol Kolom

Merupakan papan yang berada pada bagian tengah, yang terutama terdiri dari rangkaian shift register SN74HC595 dengan Transistor Array ULN2803A.

 

Di bawah ini adalah gambar sebagian dari papan kontroler kolom. Bagian yang diberi tanda kotak kuning dengan kode RNx adalah Resistor Network 1K, 9 pin. Pin pertama adalah pad berbentuk kotak. Bagian yang diberi tanda kotak biru muda dengan kode 200 adalah Resistor 200 Ohm sebanyak 8 buah. Resistor disini disusun agak berdiri karena keterbatasan tempat. Bagian yang diberi tanda kotak hijau, dengan kode JRx adalah Pin Header. Yang menjadi header penyambung dengan papan LED di atasnya.


Selain itu ada juga 3 pin di bagian kanan, kiri dan atas seperti ditandai pada gambar berikut, yang akan menghubungkan papan kontrol kolom ini dengan papan kontrol utama di bawahnya. Pada bagian kiri adalah pin untuk menghubungkan kontrol dan data shift register. Pada bagian kanan adalah untuk menghubungkan kontrol power pada tiap tiap Anoda setiap layer. Pada bagian atas adalah pin dengan koneksi pada VCC dan GND untuk membantu menyebarkan beban arus.

Di bawah ini adalah foto dari papan kontrol kolom yang telah selesai. Dan foto dari dekat posisi komponen yang tersolder.

Kontrol Utama

Pada papan kontrol utama ini, terdapat 8 buah mosfet, beserta 1 set sift register, transistor array, dan komponen pendukung untuk mengendalikan arus ke jalur Anode masing-masing layer. Dan pusat kendali dari keseluruhan rangkaian LED Cube ini. Yang terdiri dari Minimum System ATMega328P-PU, Arduino Compatible.
Berikut ini adalah skema dan gambar dari papan kontrol utama.

 

Dan di bawah ini adalah foto dari papan kontrol utama yang telah selesai.

Bisa dilihat pada foto tersebut, dan juga dari skema rangkaian, bahwa ada 2 tombol yang terdapat pada papan kontrol ini.
Pertama di dekat jack power, merupakan tombol reset. Dan kedua di bagian bawah kiri adalah tombol "Action" yang terhubung dengan pin INT0, yang bisa diprogram untuk keperluan khusus.
Kebetulan untuk saat ini, code yang tersedia belum ada tambahan kode untuk menerima input dari tombol tersebut.

Daftar Komponen

Berikut ini adalah daftar komponen yang dipergunakan dalam proyek ini.

- IC ATMega328P-PU : 1pcs
- IC Socket 28pin : 1pcs
- Crystal 16Mhz : 1pcs
- Capacitor 22pF : 2pcs
- Capacitor 0.1uF : 31pcs
- Capacitor El 100uF : 13pcs
- Resistor 10k : 3pcs
- Resistor 100R : 8pcs
- Resistor 1K : 192pcs
- IRF9540N : 8pcs
- Resistor Network 1K 9pin : 25pcs
- ULN2803A : 25pcs
- SN74HC595 : 25pcs
- Female Header 1x6 Right Angle : 1pcs
- Male Header 1x8 : 19pcs
- Female Header 1x8 : 19pcs
- Female Header 1x9 : 8pcs
- Male Header 1x9 : 8pcs
- Tactile Button 6x6x5 Right Angle : 2pcs
- SS-12D11G5R SPDT : 1pcs
- Socket DC PCB Mount : 1pcs
- LED 5mm Diffused Color : 512pcs
- M3x6 Black Pan Padded Screw : 4pcs
- M3x5 Male-Female Nylon Spacer : 4pcs
- M3x10 Female-Female Nylon Spacer : 4pcs
- M3x10 Male-Female Nylon Spacer : 4pcs
- M3x7x1 Nylon Flat Washer : 8pcs
- Copper Wire : 50Meter

Code

Source code untuk LED Cube RGB 8x8x8 ini sumbernya adalah dari milik Kevin Darrah, yang telah dimodifikasi dan disesuaikan sedikit dengan skema yang dibuat disini. Source code dapat diunduh dari : https://github.com/paulustanuri/PT019_RGB_Cube_888

Proses Pembuatan

Untuk proses pembuatan LED Cube ini, bisa ditonton pada video berikut.

---

English