हमने पहले Arduino और Raspberry Pi का उपयोग करके 3x3x3 LED Cube का निर्माण किया है। 3x3x3 एलईडी क्यूब आमतौर पर कुछ माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके बनाया जाता है, लेकिन इस सत्र में हम बिना किसी माइक्रोकंट्रोलर के 3 * 3 * 3 एलईडी सीयूबीई बनाने जा रहे हैं । यहां हम एलईडी क्यूब को नियंत्रित करने के लिए 555 टाइमर आईसी और सीडी 4020 बाइनरी काउंटर सेटअप का उपयोग करेंगे ।
सामान्यतया LED CUBE को नियंत्रित करने के लिए, हम विभिन्न पैटर्न प्राप्त करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर और प्रोग्रामिंग का उपयोग करते हैं। लेकिन शुरुआती लोगों के लिए यह एक जटिल प्रक्रिया है, इसलिए यहां हम 555 टाइमर और CD4020 आईसी के संयोजन का उपयोग कर रहे हैं जो शुरुआती लोगों के लिए सबसे उपयुक्त है। हालांकि इस सर्किट के साथ हम केवल एक पैटर्न प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन एलईडी क्यूब्स और उनके काम से परिचित होने का यह सबसे अच्छा तरीका है। 555 टाइमर आईसी के बारे में अधिक जानें यहां 555 आधारित सर्किट की जाँच करें।
कई प्रकार के क्यूब्स हैं जिन्हें डिज़ाइन किया जा सकता है। सबसे सरल एक 3x3x3 एलईडी क्यूब है । यह 3 * 3 * 3 LED CUBE 27 LED (लाइट एमिटिंग डायोड्स) से बना है, इन LED को क्यूब बनाने वाली पंक्तियों और कॉलम में व्यवस्थित किया गया है। इसी तरह हम 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 का एलईडी क्यूब बना सकते हैं और इससे अधिक नहीं। की एल.ई.डी. 4 * 4 * 4 एलईडी क्यूब के लिए काम लगभग तीन गुना हो जाता है क्योंकि आपको 64 एलईडी के लिए काम करने की आवश्यकता होती है। प्रत्येक उच्च संख्या के साथ, काम लगभग दोगुना या तिगुना हो जाता है। लेकिन हर घन कमोबेश उसी तरह से काम करता है।
553 टाइमर द्वारा 3x3x3 एलईडी CUBE सबसे सरल है क्योंकि इस डिजाइन के कुछ फायदे हैं, जैसे,
- इस घन के लिए आपको बिजली की खपत या अपव्यय के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है।
- कम बिजली की आपूर्ति की मांग
- हमें इस घन के लिए ट्रांजिस्टर जैसे किसी भी स्विचिंग इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता नहीं है।
- हमें कम तर्क टर्मिनलों की आवश्यकता है, इसलिए हमें शिफ्ट रजिस्टर या ऐसा कुछ भी करने की आवश्यकता नहीं है।
- कोई प्रोग्रामिंग की जरूरत है।
- जटिल सर्किटरी की कोई आवश्यकता नहीं है
- इस प्रोजेक्ट को डिजाइन करने के लिए बेसिक सर्किट नॉलेज काफी है।
आवश्यक घटक:
- 1K 1 प्रतिरोधक (10 टुकड़े)
- 27 एल.ई.डी.
- 555 टाइमर आईसी
- CD4020 बाइनरी काउंटर आईसी
- 10K पॉट
- 10uF संधारित्र
- 5v बिजली की आपूर्ति
- एलईडी घन के निर्माण के लिए सोल्डरिंग उपकरण
सर्किट और कार्य विवरण:
यहां हमने उसी एलईडी क्यूब का उपयोग किया है जो हमने पहले रास्पबेरी पाई के साथ उपयोग किया है, और इस एलईडी क्यूब के निर्माण को पहले उस परियोजना में समझाया गया है। विशेष रूप से 27 एल ई डी टांका लगाकर एलईडी क्यूब को ठीक से बनाने के लिए दो परियोजनाओं के नीचे की जाँच करें:
- Arduino के साथ DIY 3X3X3 एलईडी क्यूब
- रास्पबेरी पाई और पायथन प्रोग्राम के साथ 3X3X3 एलईडी क्यूब
एक बार जब सब कुछ हो जाता है, तो आपके पास एक घन ऐसा होगा,
3x3x3 एलईडी घन 555 टाइमर का उपयोग करने का सर्किट आरेख आंकड़ा नीचे में दिखाया गया है।
जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, हमारे पास CUBE से कुल 12 पिन हैं। जिसके ऊपर 9 पिन कॉमन पॉजिटिव हैं और 3 पिन कॉमन निगेटिव टर्मिनल हैं । याद रखें कि प्रत्येक स्तंभ एक सकारात्मक टर्मिनल का प्रतिनिधित्व करता है और प्रत्येक परत (पंक्ति) एक नकारात्मक टर्मिनल का प्रतिनिधित्व करती है।
चूंकि हम CD4020 काउंटर द्वारा केवल LED CUBE को नियंत्रित कर रहे हैं, इसलिए नकारात्मक टर्मिनलों पर किसी नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होगी। इसलिए हमने तीनों सामान्य नकारात्मकताओं को ग्राउंड किया है जैसा कि सर्किट आरेख में दिखाया गया है। इसके साथ हमारे पास एलईडी क्यूब के 9 कॉलम से 9 सकारात्मक टर्मिनल होंगे।
अब इस सर्किट के लिए, हमें पहली बार NE555 टाइमर आईसी का उपयोग करके एक स्क्वायर वेव जेनरेटर या एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर डिजाइन करने की आवश्यकता है जैसा कि नीचे सर्किट में दिखाया गया है:
यहां 555 चिप ऑन और ऑफ के बीच एलईडी टॉगल के लिए वर्गाकार तरंग उत्पन्न करती है। यहाँ पोटेंशियोमीटर पलक झपकने की आवृत्ति को समायोजित करने के लिए है।
हम इस वर्ग तरंग आउटपुट को बाइनरी काउंटर चिप को खिलाएंगे। बाइनरी काउंटर घड़ी दालों को गिनता है और गिनती की गई दालों की संख्या Q0-Q13 पिन के माध्यम से काउंटर द्वारा दी जाती है। हम सर्किट डायग्राम के अनुसार इन काउंटर आउटपुट पिन को LED CUBE कॉलम से कनेक्ट करेंगे। इसलिए हर बार गिनती आउटपुट पोर्ट लॉजिक परिवर्तनों को बढ़ाती है और इसके साथ LED CUBE पैटर्न में बदलाव होता है।
तो संक्षेप में, 555 टाइमर घड़ी दालों को उत्पन्न करता है, काउंटर दालों को गिनता है और सीडी 4020 के उत्पादन के आधार पर इसके आउटपुट पिन को तदनुसार बढ़ाता है और अंत में सीयूबीई पैटर्न में बदलाव करता है। इस प्रकार 555 टाइमर-सीडी 4020 काउंटर जोड़ी द्वारा 3 * 3 * 3 एलईडी सीयूबीई काम करता है ।
** सुनिश्चित करें कि CD4020 का मास्टर रीसेट किया गया है। यदि यह अकेला रह गया है तो क्यूब काम नहीं कर सकता है।