LED Cube 4x4x4 (Cara Kerja)

Pada posting ini saya akan mencoba menjelaskan mengenai bagaimana cara kerja dari rangkaian yang sudah dibuat.

Pada prinsipnya kumpulan LED tersebut kita bagi menjadi Lapis dan Kolom. Setiap 1 titik yang terdiri dari 4 LED menyusun ke atas, kita sebut dengan 1 kolom.  Dan LED Cube 4x4x4 ini memiliki 16 kolom, yang mana masing masing kolom tersebut pada dasarnya adalah sambungan 4 kaki Katoda, atau kutub negatif dari keempat LED yang membentuk kolom tersebut.
Sedangkan Lapis adalah kumpulan LED yang membentuk lapisan horizontal, yang terdiri dari 16 LED setiap lapisnya. Dan dalam 1 lapis tersebut, kaki Anoda atau kutub positif dari seluruh 16 LED tersebut saling terhubung satu sama lain.

Jadi untuk menyalakan 1 buah LED dari kumpulan 4x4x4 tersebut, kita perlu mengetahu kolom ke berapa dan lapis keberapa dari LED yang ingin kita nyalakan tersebut.
Dengan begitu kita bisa menyambungkan kutub positif ke lapis yang dituju, dan kutub negatif ke kolom yang diinginkan.

Untuk keperluan tersebut, kita perlu membuat pemetaan dari pin-pin mana saja yang kita pergunakan untuk masing-masing kolom dan masing-masing lapis yang sudah kita buat.

Dari skema diatas dapat dilihat titik A1 hingga A16 yang adalah titik-titik kolom, serta L1, L2, L3 dan L4 sebagai titik kontrol bagian lapisan telah dihubungkan dengan pin-pin tertentu pada IC ATMEGA328. Kita akan menggunakan nama-nama pin tersebut yang adalah nama PIN Arduino, di dalam program.

Lalu bagaimana menyambungkan titik-titik kolom dan lapis tersebut dengan kutub positif atau negatif rangkaian ?
Ternyata sangat sederhana, saat sebuah pin Arduino diset sebagai pin OUTPUT dan diberi nilai digital LOW, maka otomatis di dalam rangkaian IC, pin tersebut akan terhubung dengan GND (Ground) atau kutub negatif. Dan saat pin output tersebut diberi nilai digital HIGH, maka pin tersebut akan dialiri terhubung dengan VCC atau kutub positif.

Dan dalam keperluan rangkaian LED Cube kita, lampu hanya akan menyala apabila pin pada kutub Anoda diberi nilai digital HIGH dan pin kutub Katoda mendapat nilai digital LOW. Demikianlah cara kita mengatur nyala mati dari setiap LED tersebut.

Tapi harus diperhatikan, arus yang mengalir dari pin Arduino ada batasnya. Masing-masing pin I/O dari arduino memiliki rating arus maksimum sekitar 40mA. Bila kita menarik arus terlalu besar dari pin tersebut, maka kita akan merusak pin itu. Maka pada prakteknya dalam rangkaian yang lebih serius, sebaiknya kita tidak langsung menarik arus lewat pin I/O. Tapi menggunakan transistor atau tambahan komponen sebagai saklar.

Program dan cara pembuatan LED Cube versi ini saya dapat dari sebuah channel youtube milik “Tapendra Mandal”.  Anda bisa langsung menuju video nya di youtube di  www(dot)youtube(dot)com/watch?v=2BlVUKW5hL0&t=53s
Disana juga ada diberikan kode Arduino yang bisa berfungsi dengan rangkaian yang dibuatnya. Dan anda juga mencoba membuat versi sederhana seperti di video tersebut.

Dan karena saya menggunakan board yang saya buat sendiri dengan sambungan titik-titik LED ke pin yang berbeda, maka harus ada penyesuaian pada kode program tersebut.
Kode tersebut dapat di download dari dropbox saya, disini:

Selamat mencoba