El Famoso CUBO LED. Nombre 1 Nombre 2

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1 El Famoso CUBO LED Nombre 1 Nombre 2 Descripción del proyecto : Controlar 64 ledes del cubo con tan solo 20 pines de la placa de arduino, utilizando una técnica denominada multiplexación, y crear un espectáculo de luces, para ello rompemos el cubo en cuatro capas separadas, por lo que sólo necesitamos pines de control para 16 ledes, de modo que para encender un led específico, debemos activar tanto la capa y el pin de control, que nos da una necesidad total de pines. Cada capa tiene un cátodo común, la parte negativa del circuito así que todas las patas negativas se unen entre sí, y se conecta a un solo pin para esa capa.

2 Antecedentes El primer Led. Nick Holonyak inventó el led en 1962 mientras trabajaba como científico en un laboratorio de General Electric en Syracuse (Nueva York). Un led (del acrónimo inglés LED, light-emitting diode: diodo emisor de luz ; el plural aceptado por la RAE es ledes) es un componente opto electrónico pasivo y más concretamente, un diodo que emite luz. Arte Led Es una forma de arte con luz construida a partir de diodos, los ledes son muy baratos y se han convertido en una nueva forma de hacer arte en la calle, y son utilizados en instalaciones de arte, piezas escultóricas y obras de arte interactivas. Las ventajas de los ledes es que presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescente y fluorescente, principalmente por el bajo consumo de energía, mayor tiempo de vida, tamaño reducido, durabilidad, resistencia a las vibraciones, reducen la emisión de calor, no contienen mercurio (el cual al exponerse en el medio ambiente es altamente venenoso), en comparación con la tecnología fluorescente no crean campos magnéticos altos como la tecnología de inducción magnética, con los cuales se crea mayor radiación residual hacia el ser humano; cuentan con mejor índice de producción cromática que otros tipos de luminarias, reducen ruidos en las líneas eléctricas, son especiales para utilizarse con sistemas fotovoltaicos (paneles solares), en comparación con cualquier otra tecnología actual, no les afecta el encendido intermitente, (es decir pueden funcionar como luces estroboscópicas) y esto no reduce su vida promedio, son especiales para sistemas antiexplosión ya que cuentan con un material resistente, y en la mayoría de los colores (a excepción de los ledes azules), cuentan con un alto nivel de fiabilidad y duración.

3 CODIGO ARDUINO: Fuente del codigo: Tecnosalva.com #include <avr/pgmspace.h> // allows use of PROGMEM to store patterns in flash #de fine CUBESIZE 4 #de fine PLANESIZE CUBESIZE*CUBESIZE #define PLANETIME 3333 // time each plane is displayed in us -> 100 Hz refresh #define TIMECONST 20 // multiplies DisplayTime to get ms - why not =100? // LED Pattern Table in PROGMEM - last column is display time in 100ms units // TODO this could be a lot more compact but not with binary pattern representation prog_uchar PROGMEM PatternTable[] = // blink on and off B0001,B0000,B0000,B0000,B0001,B0000,B0000,B0000,B0000,B0000,B0000,B 0000,B0000,B0 000,B0000,B0000,10, B0011,B0000,B0000,B0000,B0011,B0000,B0000,B0000,B0000,B0000,B0000,B 0000,B0000,B0 000,B0000,B0000,10, B0011,B0010,B0000,B0000,B0011,B0010,B0000,B0000,B0000,B0000,B0000,B 0000,B0000,B0 000,B0000,B0000,10... // this is a dummy element for end of table (duration=0) aka!!!do NOT TOUCH!!! B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, B0000, 0 ; /* ** Defining pins in array makes it easier to rearrange how cube is wired ** Adjust numbers here until LEDs flash in order - L to R, T to B ** Note that analog inputs 0-5 are also digital outputs 14-19! ** Pin DigitalOut0 (serial RX) and AnalogIn5 are left open for future apps */ int LEDPin[] = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15; int PlanePin[] = 16, 17, 18, 19; // initialization void setup() int pin; // loop counter // set up LED pins as output (active HIGH) for (pin=0; pin<planesize; pin++) pinmode( LEDPin[pin], OUTPUT ); // set up plane pins as outputs (active LOW) for (pin=0; pin<cubesize; pin++) pinmode( PlanePin[pin], OUTPUT ); // display pattern in table until DisplayTime is zero (then repeat) void loop() // declare variables byte PatternBuf[PLANESIZE]; // saves current pattern from PatternTable int PatternIdx; byte DisplayTime; // time*100ms to display pattern unsigned long EndTime; int plane; // loop counter for cube refresh int patbufidx; // indexes which byte from pattern buffer int ledrow; // counts LEDs in refresh loop int ledcol; // counts LEDs in refresh loop int ledpin; // counts LEDs in refresh loop // Initialize PatternIdx to beginning of pattern table PatternIdx = 0; // loop over entries in pattern table - while DisplayTime>0 do // read pattern from PROGMEM and save in array memcpy_p( PatternBuf, PatternTable+PatternIdx, PLANESIZE ); PatternIdx += PLANESIZE; // read DisplayTime from PROGMEM and increment index DisplayTime = pgm_read_byte_near( PatternTable + PatternIdx++ ); // compute EndTime from current time (ms) and DisplayTime EndTime = millis() + ((unsigned long) DisplayTime) * TIMECONST;

4 // loop while DisplayTime>0 and current time < EndTime while ( millis() < EndTime ) patbufidx = 0; // reset index counter to beginning of buffer // loop over planes for (plane=0; plane<cubesize; plane++) // turn previous plane off if (plane==0) digitalwrite( PlanePin[CUBESIZE-1], HIGH ); else digitalwrite( PlanePin[plane-1], HIGH ); // load current plane pattern data into ports ledpin = 0; for (ledrow=0; ledrow<cubesize; ledrow++) for (ledcol=0; ledcol<cubesize; ledcol++) digitalwrite( LEDPin[ledpin++], PatternBuf[patbufidx] & (1 << ledcol) ); patbu fidx++; // turn current plane on digitalwrite( PlanePin[plane], LOW ); // delay PLANETIME us delaymicroseconds( PLANETIME ); // for plane // while <EndTime while (DisplayTime > 0); // read patterns until time=0 which signals end Comunicando Arduino con Processing; controlando cubo de led. Al no ser posible la aleatoriedad porque los pines Rx y Tx los está utilizando para comunicarse Processing con arduino, lo hemos resuelto de la siguiente forma: conectando la señal de dos pines en otros dos, así la probabilidad de que cada uno de los ledes brille ya no es uniforme y el efecto es muy similar. Para realizarlo hemos conectando el ejemplo de la biblioteca Standard Firmata, que es un protocolo genérico para comunicarse con los microcontroladores, y el siguiente archivo que he creado en processing. FALSA ALEATORIEDAD Processing import org. firmata.*; import cc.arduino.*; import processing.serial.*; import cc.arduino.*; Arduino arduino; void setup() size(470, 200); println(arduino.list()); arduino = new Arduino(this, Arduino.list()[2], 57600); int pin; for(pin=2;pin<16; pin++) arduino.pinmode(pin,arduino.output); arduino.digitalwrite(pin,arduino.low);

5 for(pin=16;pin<20;pin++) arduino.pinmode(pin,arduino.output); arduino.digitalwrite(pin,arduino.high); void draw() int pin = int(random(2,16)); int altura = int(random(16,20)); arduino.digitalwrite(pin,arduino.high); arduino.digitalwrite(altura,arduino.low); delay(30); arduino.digitalwrite(pin,arduino.low); arduino.digitalwrite(altura,arduino.high); Tareas y Objetivos: El objetivo de este proyecto ha sido familiarizarnos con los medios electrónicos, su construcción, entendimiento físico y el funcionamiento de sus distintos componentes electrónicos y su interconexión, e investigar como trabajar con universos led para lanzar vídeo, desde programas de mezcla de vídeo en tiempo real que solemos utilizar para nuestro trabajo : Madmapper 1.6, Modul8 2.7, Resolume Arena, entre otros, utilizando protocolos, DMX y Art-net. El objetivo era tener una primera toma de contacto combinando un circuito electrónico con ledes, que es controlado por un software específico, en este caso con Processing.