Arduino を使った 3D LED CUBE の作り方を紹介します。
3D LED CUBE を点灯させるための回路基板をつくります。
実物は三月兎さんのところで展示してありますので、良かったら見て下さい。
ここでは3D LED CUBE を点灯させるための回路をつくります。
先に説明したとおり、LEDは 9個x 3階層のダイナミック点灯で表示させます。
階層をわけるカソードは9つ分のLEDの電流がまとまって流れるので、FETによってスイッチングします。
カソードコモンなのでドレンをGNDに接続し、ソースにLEDのカソードを接続します。
アノードは 9つありますがそれぞれをArduinoのIOピンに接続します。
このとき、電流制限抵抗をLEDの前か後ろに接続する必要があります。
![LEDまわりの略図](https://i0.wp.com/ghz2000.dip.jp/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/IMG_4430-e1425004272777-300x206.jpg?resize=300%2C206)
電流制限抵抗の計算式は LEDに流したい電流と電圧によって決まります。
LEDにかける電圧と電流は3V 10mAくらいにしようと思います。
Arduinoは 5V駆動なので、 2V 10mA くらい抵抗にかかる計算です。
E=IR の式に当てはめると、200Ω ですが、 余裕を見て(お決まりの) 330Ω にしました。
LED周りの回路構成が決まったら、次は基板上のレイアウトを考えます。
9つあるLEDをArduino のIOピンにどのように割り振るかを考えます。
LEDの場所の都合と、それぞれのIOピンの特別な役割を考慮して、下の図のように割り振ることにしました。
![IOとLEDの配置対応表](https://i2.wp.com/ghz2000.dip.jp/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/IMG_4429-e1425004240859-300x255.jpg?resize=300%2C255)
各アノードが刺さる位置に赤色をつけました。
見難いですが、カソードから垂らした線を取り付ける位置に緑色をつけました。
これを参考に部品を配置していきます。
![赤色の位置にアノードが来る](https://i2.wp.com/ghz2000.dip.jp/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/IMG_4434-e1425016113730-300x221.jpg?resize=300%2C221)
アノードとIOの結線表と、実際の基板を見比べて抵抗を配置していきます。
それぞれの線はこの後 3D LED CUBE の足と接続できるように少し穴からずらした位置で切ります。
![アノードが来た時に接続できるようにしておく](https://i0.wp.com/ghz2000.dip.jp/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/IMG_4438-300x200.jpg?resize=300%2C200)
このように配置されました。
カソード用のFETがまだ載っていませんが、中央あたりに載せるつもりで配置してあります。
![抵抗の配置はこうなった](https://i1.wp.com/ghz2000.dip.jp/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/IMG_4440-e1425001599813-300x198.jpg?resize=300%2C198)
裏面はこのようになっています。
こちらはカソード用のFETが載った状態です。
![裏面の配置図](https://i0.wp.com/ghz2000.dip.jp/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/IMG_1516-e1425016330579-300x215.jpg?resize=300%2C215)
次回はいよいよ 3D LED CUBE をドッキングします。