LED-CUBE 3-D

Danke MaWin,

aber der hat doch RGB-Led'S oder nicht?

Nachdem da Farben im Spiel sind, werden das dann wohl RGB Led sein.

Aber wie auch immer.
Derjenige, der das gebaut hat, hat das sicherlich nicht als sein erstes 
Projekt gebaut, sondern er hat angefangen wie alle anderen auch: Led 
ein/ausschalten, Led blinken, mehrere Led ein/aus, Lauflicht, ....

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Nachdem da Farben im Spiel sind, werden das dann wohl RGB Led sein.
>
>
>
> Aber wie auch immer.

Ich habe Urlaub, keine Ferien!

Alles klar?

MaWin schrieb:
> Ein 16x16x16 RGB LED Cube ist zunächst ein mal nur Arbeit.

...und sehr teuer. Allein 4096 RGB LEDs kosten ein Vermögen.

Nunja bei diesen Würfeln ist wichtig, dass man viel Erfahrung hat. Wenn 
dich der Aufbau interessiert: http://lumisense.com/
http://lumisense.com/?page=eightcubed-v2
http://lumisense.com/?page=eightcubed-v1

dir muss halt klar sein welchen Aufwand du betreibtst.

nehmen wir mal einen 8x8x8 RGB Würfel:

8^3 = 512 LEDs

500 RGB-LEDs kosten ziemlich genau 200€

Bei RGB LEDs musst du mit ziemlicher Sicherheit noch dimmen (wir wollen 
ja die Fraben uns zusammenmischen können)

-> TLC5940 4,50€ / Stück @ 16 Kanäle pro TLC

Pro TLC gibt's also 5 RGB-LEDs (5 LEDs * je 3 Farben = 15 Kanäle belegt)

Wenn du nicht flimmern willst (und dimmen willst (musst du ja)) dann 
musst du immer eine Ebene einschalten - warten - nächste Ebene (von oben 
nach unten oder anderstrum).

Kannst ja mal rechnen wieviele TLC du brauchst.

Unter 300 € kommst du da wohl nicht raus ...

M. W. schrieb:

>
> Ich habe Urlaub, keine Ferien!
>
> Alles klar?


Aha, dann bist Du schonmal kein Lehrer.

Das sind wohl einfach keine LEDs, die einen direkten Lichtkegel 
erzeugen, sondern einfach diffus leuchten.

ZuMüdeUmNamenZuErfinden schrieb:
> Die Verkabelung muss er auch sehr
> intelligent gemacht haben, man sieht gar keine dicken Kabelbäume.

Naja, mir ist ein wenig unklar, warum man die Flachband-Kabellitzen über 
der Grundplatte angeschlossen hat, anstatt darunter.
Oder warum man Kabel zur Anbindung der Ebenen genommen hat, anstatt 
einfach in Jede Ecke zwei zusätzliche Drahtpfosten zu stellen.

Das säh auf jeden Fall ordentlicher aus.

Wenn du flüssige Animationen zeigen willst, wirst du bei der Größe im 
Video wahrscheinlich auch nicht um ein FPGA herumkommen.
Ein Vorteil wäre dann auch, dass du die PWM schon vom FPGA machen lassen 
kannst.
Das wäre dann nur FPGA+Versorgung, Transis, LEDs und viel Urlaub ;)

Ich habe einen monochromen 5-Cube gebaut und bin schnell auf das Problem 
gestossen, dass der von mir eingesetzte ATmega64 für längere/komplexere 
Animationen zu wenig Speicherplatz hatte.

Auch wenn Standalone cool ist, eine PC-Verbindung ist deutlich 
flexibler.

Matthias N. schrieb:

> Auch wenn Standalone cool ist, eine PC-Verbindung ist deutlich
> flexibler.


Wie stellst du dir das vor? Sicher nicht dass die LEDs direkt am PC 
angeschlossen sind, oder?

Horst schrieb:
> Na klar - aber geht nur über einen 1-ZU-20-LPT-EXPANDER.

Also doch n'Joke ^^

Variation je nach Material, Lust und Laune:

UART <> ATMEL <> LEDS
UART <> FPGA <> LEDS
oder gar
USB <> FPGA <> LEDs

Meine Wahl war eine Rechneranbindung über USB per FTDI chip. Die 
Uart-Ports konnte ich zum Glück gerade noch freilegen.

Matthias N. schrieb:
> Ich habe einen monochromen 5-Cube gebaut und bin schnell auf das Problem
> gestossen, dass der von mir eingesetzte ATmega64 für längere/komplexere
> Animationen zu wenig Speicherplatz hatte.

Um eine SD-Karte kommt kaum ein Würfel rum. Bei den oben von mir 
geposteten Links kann man auch eine SD-Karte auf der Unterseite 
erkennen.

Es kommen da ziemlich große Datenmengen auf dich zu. Nehmen wir an du 
arbeitest mit einem von den lieben TLC5940 Chips: 12 Bit PWM (ist zwar 
übertrieben aber rechenen wir mal damit)
Anzahl der LEDs * (12 Bit * 3) = 8^3 (8x8x8 Würfel RGB) * 36 = 18432 Bit 
/ Frame
logischerweise machst du noch eine Zeitbasis dazu, damit du nicht jeden 
Frame einzeln im Speicher verankern musst. Die Daten schießen dir ins 
unermessliche.

Dieser 16x16x16 RGB-Würfel:
http://www.youtube.com/watch?v=Aj3_v7xCyJ0&feature=related
verwendet nach Angaben der produzierenden Firma SEEKWAY mehrer Spartan 3 
FPGAs.
Nachteil bei den FPGAs für Privatanwender. Man muss sich halt erst 
einarbeiten und die sind noch dazu nicht sonderlich billig. Sind dann 
halt ganz andere Dimensionen als ATMEGA / PIC24 / dsPIC und was sonst 
noch dem Hobbybastler möglich ist.

Unsere Fakultät hatte aus Spaß mal nach einem Angebot für die Uni 
angefragt. Man Bot uns einen minimalen Preis von umgerechnet ca. 2600€ 
an. Hierbei teilte man uns mit, dass dies primär die Materialkosten 
wärden. Aus Jucks und Laune hatten wir dann als "Privatpersonen" 
angefragt. Hierauf nannte man uns einen Preis der fast den Faktor 2 
annahm.

Größtes Problem sind wohl die LEDs. Auf ebay finden sich wie ich bereits 
oben sagt Angebote von 200€ für 500 REG-LEDs. Das macht dann 40Cent / 
LED. Größtes Problem sind meist die geringen Abstrahlwinkel der LEDs. 
Die sind meist klar und der Winkel beträgt ~20°. Für den Würfel sind die 
damit unbrauchbar. Was man bräuchte wären diffuse 
LEDs:http://www.youtube.com/watch?v=_SO1J1kP3YQ&feature=related

Leider sind die nicht in so großen Mengen zu haben. bzw. nur zu 
horrenden Preisen !

Wer da eine gute Bezugsquelle kennt, dem bin ich sehr sehr dankbar =)

Marcus W. schrieb:
> Man kann ja Heißklebesticks als Diffusor nehmen, siehe:
> http://www.youtube.com/watch?v=4MGKhFIujM4
> https://www.das-labor.org/wiki/Blinken_Borgs

das sieht aber doof aus und macht auch ne Menge Arbeit und absorbiert 
sicherlich auch einen Teil des Lichtes

@ Lehrmann Michael,

was hälst Du davon?
Die Widerstände kann man weglassen und die Common-Seite auch auswählen.

http://cgi.ebay.de/50-5mm-RGB-LED-LEDs-4Pin-Polig-Controller-diffus-g-R-/160468297019?pt=Autoteile_Zubeh%C3%B6r

Hier wäre eventl. auch was:

http://cgi.ebay.de/100pcs-Diffused-5mm-4Pin-Common-Cathode-RGB-LED-8Kmcd-/250443126346?pt=LH_DefaultDomain_0

MaWin schrieb:
>> Dieser 16x16x16 RGB-Würfel verwendet nach Angaben der
>> produzierenden Firma SEEKWAY mehrer Spartan 3 FPGAs.
>
> Daher halte ich diese Konstruktion für ziemlichen Unfug.
>
> Man sollte einfach die Graphik auf einer PC Graphikkarte erzeugen
> (simultan als 16 Icons a 16 x 16 Pixel oder grösser) die ihr Bild per
> DVI ausgibt, dann besteht die Elektronik im LED-Cube nur noch aus einem
> TMDS Decoder (ausgebaut aus einem kaputten TFT :-) der HSYNC, VSYNC
> CLOCK und RGB-Daten liefert, und die werden direkt in die TLC5940
> getaktet. Kein Prozessor (ausser für das DVI DDC I2C interface zum
> Beantworten der Frage, was denn nun für ein Display dranhängt, wenn denn
> dafür nicht ein I2C EEPROM reicht).
>
> Und der PC, der den "Film" erzeugt, hat genug Platz und
> Leistungsfähigkeit.

Ich glaube nicht, dass die TLCs verwenden. Ich glaube die Verwenden 
einfach nur die FPGAs um auch gleich noch das Taktsignal per "FPGA-PWM" 
=) (sozusagen. Soft-PWM) zu erzeugen.

Eine Graphikkarte halte ich von dem Standpunkt her für nicht so gut weil 
dann kein Stand-Alone Betrieb möglich ist. Der Würfel wird soweit ich 
das noch weiß per Ethernet angesprochen. Man kann Animationen und solche 
Späßchen für stand alone draufladen oder auch eine "LIVE-Modus" 
verwenden.

Ich persönlich werde da mal noch deutlich mehr machen. Zwar habe ich 
nicht groß mich so groß zu verwirklichen (bei 16^3 muss man sich ja 
schon fast überlegen ob man die Labber-Eigenbau-CNC nicht zum Lötroboter 
in Portalform umfunktionieren will)

Ich dachte so an 8x8x8
- Ansonsten sollte noch ein Spectrumanalyzer für Audioanwendungen dabei 
sein (mit dsPIC und ein paar FFT)
- Uhrzeit & Datum  Kalender  DCF77
- kleine lustige Animationen
- Snake  Pong  Tetris
- Game of Life (mein Liebling)
- LIVE-Modus
- Interface für mehrere Würfel in Reihe (hier abgekupfert: 
http://vimeo.com/10996199   )
- Steuerung über LAN
- Notwendiger Weise eine 2 GB SD-Karte
- IR-Ferbedinung
- Display zur Statusinformation
- Defekt LED erkennung (hat der TLC5940 mit an Bord)

Aber ja ich schweife ab - erstmal LEDs bestellen.

Das Problem mit den Heißkleber-Pistolen-Variante ist, dass es unter Tags 
hässlich aussieht.

Dankeschön für die vielen Links auf ebay die ich irgendwie übersehen 
habe ... für 130€ scheinen sich ja 500 RGB-LEDs erhältlich zu sein. Muss 
mal kucken - vielleicht versuch ich mein Glück mal mit ein paar 
Musteranfragen.

Ansonsten habe ich noch ein paar Tipps & Regeln zum Thema LEDs & 
Blödheit von Bastlern (mir).

1) Schutzdiode + Zenerdiode an den Eingang

2) Hat man irgendwann seinen Würfel (zum Glück war meiner noch 
monochrom) zusammengebaut beginnt man mit dem Testen. Dafür verwendet 
man sinniger Weise eine Elektrode (Kabel) und lötet eine Widerstand an 
und fährt die Beinchen ab. Ist man intelligent, bedenkt man dann, dass 
der Widerstand auch noch eine zweite Seite hat (an der volle Spannung 
anliegt). Bedenkt man zusätzlich, dass diese Seite des Widerstandes am 
Würfel ungewollt div. Beinchen berühren könnte so ist man ziemlich 
schlau und erspart sich das Auslöten von einzelnen LEDs mitten im 
Würfel.

3) Man baue sich ein Plexiglas-Schutzgehäuse (am besten sofort). Nachdem 
der Würfel hin und wieder umfällt ist es empfehlenswert diese 
Schutzgehäuse auch anzubringen. Ansonsten verbringt man Tage damit die 
Würfel wieder halbwegs in Form zu bringe (komplett korrekt wird's 
sowieso nie wieder).

4) Man beginne mit 3x3x3 monochrom Würfeln. Es bedarf viel Übung einen 
Würfel sauber zu löten. Bevor man sich also an LEDs für 150€ wagt 
sollte man lieber mal sich blaue LEDs in China bestellen und ein bischen 
üben. Holzbretter braucht man für die Schablonen pro Ebene)

5) Nochmals der Hinweis für die Zenerdiode am Eingang. Ansonsten kann es 
einem passieren, dass man sich brav viel Mühe gibt und eine 16x16 
Anzeigetafel RGB / 12 Bit PWM zusammenlötet. Das ist verdammt viel 
Lötarbeit: (256 LEDs * 4 Pins pro LED) + Ausgänge am TLC + 
Steuereingänge usw...
= 2 Tage Lötarbeit

Ist man intelligent so legt man dann prompt 12 Volt statt 5 an und 
verbrät so seine Matrix, viel Geld und viel Mühe. NIE WIEDER =)


Viel Spaß beim Löten Freunde :))

Gruß

ich habe auch einen 6x6x6-monochrom-cube gemacht und viel gelernt :-) 
punkt 4 von Michael kann ich vollstens unterstreichen!
das mit dem plexiglas kann ich nicht ganz nachvollziehen. ich habe in 
der horinzontalen ebene alle 2 LED eine quer-masse-verbindung, damit ist 
der cube sehr stabil (siehe bild). umgefallen ist er mir noch nie, 
jedoch habe ich ihn viele male mit einem gegenstand touchiert, was aber 
wegen der stabileren konstruktion zu keiner deformation führte :-)
weitere bilder: 
http://www.kleiber.li/joomla/index.php?option=com_content&view=article&id=44&Itemid=54

hab vor kurzen nen kleinen 4x4x4 cube gebaut als Testobjekt und zum 
Kennenlernen des TLC5940 . der passte direkt in diese Fotowürfel, die es 
in Kaufland kurzzeitig in den 1€ regalen gab.
dazu noch ein kleiner schwarzer Sockel, in dem die Elektronik ist.

Sieht ganz gut aus, aber natürlich viel zu klein ^^

die LED-Preise sind nur recht hoch für die Mengen, die man braucht.

vielleicht sollte man hier mal eine Sammelbestellung mit richtig 
Stückzahlen organsieren.

MH schrieb:
> Aber 16³ in RGB find ich
> schon heftig viel Aufwand (da gehen wohl Wochenenden und Urlaube ohne
> Ende flöten...).

Ja, dass ist alles richtig, aber geil isses schon!
Wenn man davon richtig Ahnung hat, ist es bestimmt immer noch eine Hürde 
mit der Software.

Ich werde mich an einen 4*4*4 RGB ranmachen, sind ja nur 64 LEDs. :)

Gutes Löten an euch!

Vlad Tepesch schrieb:
> die LED-Preise sind nur recht hoch für die Mengen, die man braucht.
>
> vielleicht sollte man hier mal eine Sammelbestellung mit richtig
> Stückzahlen organsieren.

Also ich wäre da in jedem Fall dabei. Ich schlage diffuse 5mm RGB-LEDs 
vor. Ich würde 550 LEDs nehmen.
Ich besitze leider keine Kontakte und oder Infos darüber wo man solche 
LEDs herbekommen könnte. Je größer der Abstrahlwinkel desto besser 
(soweit der bei diffusen überhaupts angegeben werden kann).

Zudem was noch zu klären wäre: Ich glaube die TLC-ICs sind alle für 
common anode oder ?
Dann sollte man auch common anode RGB-LEDs kaufen.

Wer gute Ideen zu Bezugsquellen hat der melde sich bitte...

Die Videos und Bilder sehen ja echt toll aus!

Ich wollte schon immer mal einen 3D-LED-Cube bauen, aber ich weiß 
irgendwie nicht, wie ich die LEDs anordnen soll:
Als Ebenen? Aber wie verbinden ohne leitenden Kontakt?
Oder als Säulen?
Wie macht ihr das?
mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck

Lehrmann Michael schrieb:
> Wer gute Ideen zu Bezugsquellen hat der melde sich bitte...

Ich habe erstmal nur das:

M. W. schrieb:
> @ Lehrmann Michael,
> was hälst Du davon?
> Die Widerstände kann man weglassen und die Common-Seite auch auswählen.
> http://cgi.ebay.de/50-5mm-RGB-LED-LEDs-4Pin-Polig-...

Hallo,

also das ist ziemlich unterschiedlich.
Es kommt hauptsächlich auf die Art des Cubes an.
Eine monochrome Version ist deutlich einfacher als die RGB-Version.
Im Grunde arbeitet man in jedem Fall auf Ebenenbasis. Diese werden dann 
entsprechend durchgeschaltet.

Valentin Buck schrieb:
> Ich wollte schon immer mal einen 3D-LED-Cube bauen, aber ich weiß
> irgendwie nicht, wie ich die LEDs anordnen soll:
> Als Ebenen? Aber wie verbinden ohne leitenden Kontakt?
> Oder als Säulen?
> Wie macht ihr das?

Hallo,
schau mal hier:

http://hypnocube.com/info/instructions/

Eine 8er:
http://www.youtube.com/watch?v=QuVBqeCed04&feature=related

dann noch das PC-Programm dafür:
http://www.youtube.com/watch?v=ScsiESC0rv0&NR=1

Lehrmann Michael schrieb:
> Was man bräuchte wären diffuse
>
> LEDs:http://www.youtube.com/watch?v=_SO1J1kP3YQ&feature...

Einen Link mit dem bösen PIC reinstellen, Du traust dich was! ^_^

M. W. schrieb:
> Lehrmann Michael schrieb:
>> Was man bräuchte wären diffuse
>>
>> LEDs:http://www.youtube.com/watch?v=_SO1J1kP3YQ&feature...
>
> Einen Link mit dem bösen PIC reinstellen, Du traust dich was! ^_^

smile sorry man I'm PIC !
Ich will jetzt aber keinen Krieg anzetteln =)
Ich such noch ein paar mit ATMEGA raus damit der Forumsfrieden nichtmehr 
schief hängt xD

Lehrmann Michael schrieb:
> Ich such noch ein paar mit ATMEGA raus damit der Forumsfrieden nichtmehr
> schief hängt xD

Na gut.

Aber für einen ATMEGA1284P. :)

Wird auf der Stelle gemacht ...

Zurück zum Topic !

Bei uns im Forum existiert ein Tutorial für einen monochromen 3³-Cube. 
Bau den erst mal, dann vielleicht 5³ oder gar 8³ (gibts auch einen im 
Forum mit 8x MAX7221) und dann mal langsam an RGB rantasten...

3³: http://www.ledstyles.de/ftopic5912.html
8³: http://www.ledstyles.de/ftopic5762.html

Viel Erfolg!

Hobbyloet schrieb:
> @Dominique Görsch
> Ich habe meinen 4er in RGB fertig.

Schön, gibts dazu irgendwo einen Thread oder andere Infos? Wäre nett...


Hobbyelektroniker schrieb:
> Interessant wäre eventuell auch der MAX6960, der hat einige nette
> features und man kommt bei monochron mit 4 von den kleinen Kerlen aus,
> solls RGB sein auch kein problem. Ist nur leider schwierig zu bekommen,
> aber hab an vielen Stellen gelesen das man Samples bekommen kann.

Ich hab zwar nun nicht das ganze Datenblatt durch, aber der MAX6960 ist 
doch auch nur ein 8x8-Treiber wie der MAX7221... wieso sollte man da nur 
4 brauchen? Oder war das nicht auf den 8³-Cube mit den 8x MAX7221 
bezogen?

Je nachdem wie man die LEDs logisch anordnet, bekommt zB jede Säule 
einen Vorwiderstand. Da man dann durch die Ebenen multiplext ist immer 
nur eine LED je Säule gleichzeitig an.

EDIT: Mit entsprechenden Treibern entfällt der Vorwiderständ natürlich.

Lehrmann Michael schrieb:
> Graphikkarte

Sry aber das sieht echt schrecklich aus.

Bei den Animationen braucht man doch nicht so viel Speicherplatz. Wenn 
man sie effizient komprimiert, dann müsste man auch mit deutlich weniger 
auskommen. Zum Beispiel als compiliertes 3dSprite mit Linien, Flächen, 
Würfel, Kugeln, Kreise, Ende der Animation, Spezialfunnktionen...
So eine rotierende Fläche würde dann vielleicht 4bit für den 
Zeichenmodus kosten(Fläche) + 2* 3*4bit für die beiden Punkte zw. die 
die Fläche kommt.
-> 28bit pro frame bei einem 8x8x8 cube und einer rotierenden Fläche.

Bei 30fps und ca. einer drehung pro sekunde:

28bit * 14 Frames (eine halbe drehung) + 4bit für Ende der Ani = 396bit 
= 49.5byte -> 50Byte.

Und das könnte man noch gut verbessern ohne viel CPU zum dekodieren zu 
brauchen. Weitere ideen wären: Header (sagt z.b. das ani doppelt so 
langsam aufgeführt wird oder ani wird schneller/langsamer...), 
rotierfunktion (nächte 13 Frames wird einfach rotiert (braucht ein 
bisschen leistung), vergrößer oder lauf funktion (die nächten x Frames 
wird das bild (ein teil) nach rechts geschoben / vergrößert)...

Mit solchen Mitteln lassen sich die meisten Anis unter 50Byte halten. 
Mit Rotierfunktion lässt sich die obrige auch mit 4 + 28 + 24(rotieren = 
Spezialfunktion -> rotieren -> x,y,z (je 4bit) + Anzahl frames (wie 
lange))  + 4 (Ende) -> 60bit = 14Byte.

EDIT: Helligkeit hab ich vernachlässigt, Wenn man das nutzen möchte, 
sollte es mehr funktionen geben. Z.b. ein nach innerwerdende hellere 
Fläche. Viel größen wird es trotzdem nicht. Vielleicht 54byte/15Byte.

Dominique Görsch schrieb:
> Schön, gibts dazu irgendwo einen Thread oder andere Infos? Wäre nett...

http://www.youtube.com/watch?v=0pGcFNG121k
von
http://www.stefan-weigert.de/

Andere Bilder / Rotation, da bin ich grad am Proggen.

Ich habe den nur nachgebaut und läuft super!
Stefan hat evtl. auch noch Platinen vorrätig.

Stefan hat auch einen 8er.
http://www.youtube.com/user/stefankabel11#p/a/u/1/MMdT2eWhI40

Da kann man auch sowas machen:
http://www.youtube.com/watch?v=SNgAi567dMk&feature=related

Hallo,

hier unser 15x15x15 LED Cube nach etwa 1 Jahr Arbeit...

http://www.youtube.com/watch?v=OKu7i0Hyt5k&list=HL1357471443&feature=mh_lolz

So ein Projekt fordert vor allem Durchhaltevermögen ;)
Wer Fragen hat, einfach melden.

Gruß David