【RA】幻彩灯立方

需求分析

1、三色LED灯组成的4x4矩阵，分布在立方体6个面上。
2、LED灯串行连接。
3、每个面的灯通过接插件串联起来。
4、通过瑞萨MCU SPI引脚串行通信。
5、灯的色彩能够渐变。

原理图设计说明

LED矩阵串行连接

板间互联接插件

瑞萨MCU

软件说明

代码块：

#define FACE_NUM            6   //共6个面
#define PIXEL_NUM_OF_FACE   16  //一个面16个灯
#define BIT_OF_PIXEL        24  //一个灯有24bit数据
#define PIXEL_NUM           96  //共96个灯
#define LED_BIT             (PIXEL_NUM * BIT_OF_PIXEL)        //LED灯共这些bit数据
uint8_t Pixel_Buffer[FACE_NUM][PIXEL_NUM_OF_FACE][BIT_OF_PIXEL];

uint8_t color_face_1[6][3] = {{128 ,  0 ,  0},{64 , 64 ,  0},{ 0 , 128 ,  0},{ 0 , 64 ,  64},{ 0 , 0 ,  128},{  64 ,0 ,  64}};

uint8_t Color_Buffer_of_Face[PIXEL_NUM_OF_FACE][3] = {

{128 ,  0 ,  0},{104 , 24 ,  0},{ 80 , 48 ,  0},{ 56 , 72 ,  0},

{ 32 , 96 ,  0},{  8 ,120 ,  0},{  0 ,112 , 16},{  0 , 88 , 40},

{  0 , 64 , 64},{  0 , 40 , 88},{  0 , 16 ,112},{  8 ,  0 ,120},

{ 32 ,  0 , 96},{ 56 ,  0 , 72},{ 80 ,  0 , 48},{104 ,  0 , 24},

};

void LED_Set_Color(uint8_t color,uint8_t *position)

{

uint8_t zero    = 0x30; //00110000

uint8_t one     = 0xF8; //11111000

uint8_t k       = 0;

uint8_t mask    = 0x80;
for(k=0;k<8;k++)
{
    position[k]   = ((color & mask) ? one : zero);
    mask >>= 1;
}

}

for(cnt_f=0;cnt_f160

实物展示说明

参考文献

本项目硬件设计是复刻“科G栈”的作品，主要设计基本没变，把主控MCU替换为R7FA2L1AB2DFL#AA0。
链接如下：
https://www.bilibili.com/video/BV1ev411k7mh?spm_id_from=333.999.0.0

代码设计参考文献：
https://blog.csdn.net/geek_liyang/article/details/89208507?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~baidujs_title~default-0-89208507-blog-84638967.pc_relevant_paycolumn_v3&spm=1001.2101.3001.4242.1&utm_relevant_index=3

优化建议

1、设计中为了使6个面的灯能够串联起来，需要用到两种走线方向的PCB进行拼接。我觉得这里可以可以优化一下接插件连接方式，使用一种PCB板实现6个面灯的串联。

演示视频与工程代码

见附件