Kami sebelumnya telah membangun Kubus LED 3x3x3 menggunakan Arduino dan Raspberry Pi. Kubus LED 3x3x3 umumnya dibuat menggunakan mikrokontroler, namun pada sesi ini kita akan membuat KUBUS LED 3 * 3 * 3 tanpa mikrokontroler. Di sini kita akan menggunakan IC timer 555 dan pengaturan pencacah biner CD4020 untuk mengontrol LED Cube.
Biasanya untuk mengontrol KUBUS LED, kami menggunakan mikrokontroler dan pemrograman untuk mendapatkan pola yang berbeda. Namun untuk pemula ini adalah proses yang rumit, jadi disini kami menggunakan kombinasi IC IC 555 Timer dan CD4020 yang paling cocok untuk pemula. Meskipun dengan rangkaian ini kita hanya bisa mendapatkan satu pola, tetapi ini adalah cara terbaik untuk mengenal LED Cubes dan cara kerjanya. Pelajari lebih lanjut tentang IC Timer 555 dengan memeriksa lebih banyak sirkuit berbasis 555 di sini.
Ada banyak jenis kubus yang bisa didesain. Yang paling sederhana adalah kubus LED 3x3x3. 3 * 3 * 3 LED CUBE ini terdiri dari 27 LED (Light Emitting Diodes), LED ini disusun dalam baris dan kolom membentuk kubus. Demikian pula kita bisa membuat kubus LED dari 4 * 4 * 4, 5 * 5 * 5 dan dan yang lebih tinggi no. dari LED. Untuk kubus LED 4 * 4 * 4 pekerjaan hampir tiga kali lipat karena Anda perlu melakukan pekerjaan untuk 64 LED. Dengan setiap angka yang lebih tinggi, pekerjaan hampir dua kali lipat atau tiga kali lipat. Tetapi setiap kubus kurang lebih bekerja dengan cara yang sama.
3x3x3 LED CUBE by 555 timer paling sederhana karena ada beberapa kelebihan desain ini seperti,
- Untuk kubus ini Anda tidak perlu khawatir tentang konsumsi daya atau disipasi.
- Permintaan catu daya rendah.
- Kami tidak memerlukan elektronik switching seperti transistor untuk kubus ini.
- Kami membutuhkan terminal logika yang lebih rendah sehingga kami tidak memerlukan register geser atau semacamnya.
- Tidak perlu pemrograman.
- Tidak perlu sirkuit yang rumit
- Pengetahuan sirkuit dasar sudah cukup untuk merancang proyek ini.
Komponen yang Dibutuhkan:
- Resistor 1KΩ (10 buah)
- 27 LED
- IC Pewaktu 555
- IC penghitung biner CD4020
- 10K Pot
- Kapasitor 10uF
- Catu daya 5v
- Alat solder untuk membangun Kubus LED
Sirkuit dan Penjelasan Kerja:
Di sini kami telah menggunakan kubus LED yang sama yang telah kami gunakan sebelumnya dengan Raspberry Pi, dan pembangunan Kubus LED ini dijelaskan sebelumnya dalam proyek itu. Silakan periksa di bawah dua proyek untuk membangun kubus LED dengan benar dengan menyolder 27 LED dalam urutan tertentu:
- Kubus LED 3X3X3 DIY dengan Arduino
- 3X3X3 LED Cube dengan Program Raspberry Pi dan Python
Setelah semuanya selesai, Anda akan memiliki kubus seperti ini,
The Circuit Diagram dari 3x3x3 LED kubus menggunakan 555 Timer ditunjukkan pada gambar di bawah.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, kami memiliki total 12 pin dari CUBE. Di mana 9 Pin adalah Common Positive dan 3 pin adalah Common Negative Terminal. Ingat setiap kolom mewakili terminal positif dan setiap lapisan (baris) mewakili terminal negatif.
Karena kami hanya mengontrol penghitung KUBUS LED dengan CD4020, maka tidak diperlukan pengendalian pada terminal negatif. Jadi kami telah membumikan ketiga negatif umum seperti yang ditunjukkan pada diagram sirkuit. Dengan ini kita akan memiliki 9 terminal positif dari 9 kolom kubus LED.
Nah untuk rangkaian ini pertama-tama kita perlu mendesain Square Wave Generator atau Astable Multivibrator dengan menggunakan IC timer NE555 seperti pada rangkaian dibawah ini:
Di sini chip 555 menghasilkan gelombang persegi untuk LED untuk beralih antara ON dan OFF. Potensiometer disini adalah untuk mengatur frekuensi kedipan.
Kami akan memasukkan output gelombang persegi ini ke chip penghitung biner. Penghitung biner menghitung pulsa clock dan jumlah pulsa yang dihitung diberikan oleh penghitung melalui pin Q0-Q13. Kami akan menghubungkan pin keluaran penghitung ini ke kolom KUBUS LED sesuai dengan diagram sirkuit. Jadi setiap kali hitungan bertambah, logika port keluaran berubah dan dengan pola KUBUS LED ini berubah.
Singkatnya, timer 555 menghasilkan pulsa clock, menghitung pulsa clock dan membuat pin outputnya menjadi tinggi dan akhirnya pola LED CUBE berubah tergantung pada output CD4020. Begitulah cara kerja pasangan penghitung 3 * 3 * 3 LED CUBE by 555 timer-CD4020.
** Pastikan Master Reset CD4020 dibumikan. Jika dibiarkan, kubus mungkin tidak berfungsi.