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Rainbow Cube 套件 - RGB 4*4*4 (兼容 Rainbowduino)

点亮随机颜色的 Rainbow Cube 套件
未组装的 Rainbow Cube 套件

Rainbow Cube 套件 是一个 3D RGB LED 立方体，适用于创建丰富多彩的设计。这个 3D 立方体由六十四个 8mm RGB LED 以 4 x 4 x 4 的方式精心排列而成。Rainbow Cube 套件 可以与 Rainbowduino 一起使用来创建许多美丽的视觉效果。Rainbow Cube 套件 配有内置的 3.3V / 1 安培 LDO，可用于独立为套件供电。还提供了一个 XBee 兼容插座，可用于将 Rainbowduino 与 PC 或 Arduino 进行无线连接。

这是以套件形式销售的。如需完全组装的套件，请参见 Rainbow_Cube_Kit_Acrylic_Harness

未组装的 Rainbow Cube 套件

点亮随机颜色的 Rainbow Cube 套件

套件内容​

1. 8mm RGB LED x702. 立方体面板 X13. 薄型面板 PCB X4
4. A 侧薄型 PCB X45. B 侧薄型 PCB X46. 2.54mm 40 针公头 X5
7. 2.54mm 40 针母头 X28. 2.54mm 16 针母头 X39. 2.0mm 10 针母头 X2
10. 8 针母头 X511. 2X3 母头 X112. JST 电源线 X1
13 3.5mm 4 针绿色端子 X114 3.5mm DC 插座 X115 3mm 红色 LED X1
16. 3mm 绿色 LED X117. 1K 1/8w 电阻 X418. 10k 1/8w 电阻 X1
19. 15k 1/8w 电阻 X120. 线性稳压器 X121. 10uF_16v_E-CAP X2

特性​

  • 8mm RGB 散射LED。

  • 4 x 4 x 4 排列

  • XBee 兼容 插座

  • 提供 3.3V/1安培 LDO，用于通过未调节的6-9V直流电为立方体供电。在不使用USB供电时很有用。

  • 在 2 x 16 排针 中提供8个红色、8个绿色和8个蓝色共阴极引脚以及8个Vcc引脚。

    • 可通过8 x 8R,8G,8B复用PWM LED驱动器（如 Rainbowduino）进行控制。

应用创意​

  • 彩色LED显示屏：混合红、绿、蓝通道的不同强度来产生不同颜色

  • 明亮的氛围灯/夜灯

  • 适用于艺术应用。

规格​

工作电压

  • 3.3V

LED

  • 8mm 共阳极RGB LED。

  • 4个引脚（蓝色-最短引脚，绿色，阳极-最长引脚，红色）。

  • 最大正向电流 IF = 20mA。

引脚定义和额定值​

所有引脚都可以从下面显示的面板板访问。

面板板（底视图）
  • Rainbow Cube 套件提供 2 x 16 排针 用于连接RGB LED驱动板，如 Rainbowduino。
2 x 16 排针连接器
  • xBee 插座
2 x 16 排针连接器

  • DC插孔引脚

    • 中间引脚 VIN (6-9DCV)

      • 侧桶：GND

  • 4引脚 绿色端子。

    • 2个GND引脚，2个VIN引脚

组装​

在开始构建您的立方体之前，请先通读所有说明。构建立方体并不困难，但需要大约90分钟才能完成。

RGB Rainbow Cube套件（已组装）

机械尺寸​

组装后的立方体尺寸约为10cm（长）X 10cm（宽）X 12cm（高）。

理解原理图​

为了便于理解 Rainbow Cube套件 的工作原理，下面提供了一个非常简化的原理图。本质上，64个RGB LED以一种形式排列，包含8个共阳极（正引脚）和每种颜色红、绿、蓝各8个共阴极（接地引脚）。

  • RGB Cube套件 的完整原理图以下面的 2D RGB LED矩阵 形式表示。

    • 数字 1 - 32 表示上面显示的 2x16 排针的引脚编号。

  • RGB Cube套件 的互连以框图格式呈现。此框图清楚地显示了2D形式的64个LED如何映射到3D立方体形式。

  • LED的实际3D位置在下面的照片中标出。

  • 2D RGB LED矩阵 的X,Y坐标映射到 RGB Cube套件 框图如下：

    • 从RGB Cube套件框图中定位2D-XY坐标(X,Y)

      • 使用这些(X,Y)坐标与RGB矩阵的(X,Y)坐标来了解LED是如何控制的（即定位VCC和阴极引脚）

      • 例如：LED (Z,X,Y):(1,0,3) 的2D-XY是 (6,3)。此LED的VCC是引脚31。R,G和B LED的阴极分别连接到12,25和4引脚。

使用方法​

硬件安装​

  • 将 Rainbow Cube Kit 2x16 公针头连接到 Rainbowduino，如下所示
定位
正确连接到 Rainbow Cube kit 的 Rainbowduino

正确连接到 Rainbow Cube kit 的 Rainbowduino

  • 将USB线连接到 Rainbowduino 进行编程

编程​

让我们从一个简单的例子开始：

  • 下载 Rainbowduino v3.0 库

  • 打开 Cube1.pde 示例（下面复制了一份）：

  • 编译并上传示例

/*
 Rainbowduino v3.0 Library examples:  Cube1

 Sets pixels on 3D plane (4x4x4 cube)

/*
 Rainbowduino v3.0 库示例：Cube1

 在3D平面上设置像素（4x4x4立方体）
*/

#include <Rainbowduino.h>

void setup()
{
    Rb.init(); //初始化Rainbowduino驱动
}

void loop()
{
    //设置(Z,X,Y):(0,0,0)像素为蓝色
    Rb.setPixelZXY(0,0,0,0x0000FF); //使用24位RGB颜色代码

    //设置(Z,X,Y):(0,3,0)像素为红色
    Rb.setPixelZXY(0,3,0,0xFF,0,0); //使用R、G和B颜色字节

    //设置(Z,X,Y):(3,0,3)像素为绿色
    Rb.setPixelZXY(3,0,3,0x00FF00); //使用24位RGB颜色代码
}

输出

定位

应用程序编程接口​

在上面的例子中，我们使用了以下几个 API

init()​

首先我们需要使用 init() 初始化驱动

用法：

Rb.init();//初始化Rainbowduino驱动。这应该放在setup()内部

要在3D立方体中设置LED，我们使用以下两个 API。

setPixelZXY(Z,X,Y,R,G,B)​

要设置LED (Z,X,Y)，我们使用 setPixelZXY(Z,X,Y,R,G,B)。

用法：

Rb.setPixelZXY(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char  colorR,  unsigned char colorG, unsigned char colorB); //通过用8位数字指定每个通道（颜色）来设置像素(z,x,y)。
setPixelZXY(Z,X,Y,24bRGB)​

或者，可以使用 setPixelZXY(Z,X,Y,24bRGB) 设置LED (Z,X,Y)。

用法：

Rb.setPixelZXY(unsigned char z, unsigned char x, unsigned char y, uint32_t colorRGB /*24位RGB颜色*/) //通过指定24位RGB颜色代码来设置LED(z,x,y)
blankDisplay(void)​

有时，清空所有LED很有用。为此有一个 API blankDisplay(void)。

用法：

Rb.blankDisplay();
//清除LED（使所有LED空白）

演示​

  • 为了理解(Z,X,Y)像素寻址，让我们看另一个例子。在这个演示中，第0层（即Z-0）被涂成绿色，第3层被涂成蓝色。
/*
 Rainbowduino v3.0 库示例：Cube2

 在3D平面上设置像素（4x4x4立方体）
*/

#include <Rainbowduino.h>

void setup()
{
    Rb.init(); //初始化Rainbowduino驱动
}

unsigned int z,x,y;

void loop()
{
    for(x=0;x<4;x++)
    {
        for(y=0;y<4;y++)
        {
            //将第0层涂成绿色
            Rb.setPixelZXY(0,x,y,0x00FF00); //使用24位RGB颜色代码
        }
    }

    for(x=0;x<4;x++)
    {
        for(y=0;y<4;y++)
        {
            //将第3层涂成蓝色
            Rb.setPixelZXY(3,x,y,0x0000FF); //使用24位RGB颜色代码
        }
    }
}

输出

定位
  • 在这个演示中，所有LED都被涂上一些随机颜色。延迟五秒后，整个立方体用随机颜色重新涂色。
/*
 Rainbowduino v3.0 库示例：Cube3

 在3D平面上设置像素（4x4x4立方体）

/*
 Rainbowduino v3.0 库示例：Cube3

 在3D平面上设置像素（4x4x4立方体）
*/

#include <Rainbowduino.h>

void setup()
{
    Rb.init(); //初始化Rainbowduino驱动
}

unsigned int z,x,y;

void loop()
{
    for(z=0;z<4;z++)
    {
        for(x=0;x<4;x++)
        {
            for(y=0;y<4;y++)
            {
                //涂上随机颜色
                Rb.setPixelZXY(z,x,y,random(0xFF),random(0xFF),random(0xFF)); //使用R、G和B颜色字节
            }
        }
    }
    delay(5000);
    Rb.blankDisplay(); //清除LED（使所有LED空白）
}

输出

第三方演示​

  • RGB iPhone软件（由KonchaTech开发）

    • 通过iPhone向您的立方体发送RGB值（需要连接的计算机和TouchOSC软件）

  • 环境可视化软件（由KonchaTech开发）

    • 让您的立方体根据计算机屏幕上显示的内容改变颜色（需要连接的计算机）

原理图在线查看器​

资源​

技术支持与产品讨论​

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