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-\documentclass[11pt]{amsart}
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-\usepackage{geometry} % See geometry.pdf to learn the layout options. There are lots.
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-\geometry{a4paper} % ... or a4paper or a5paper or ...
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-%\geometry{landscape} % Activate for for rotated page geometry
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-\usepackage[parfill]{parskip} % Activate to begin paragraphs with an empty line rather than an indent
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-\usepackage{graphicx}
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-\usepackage{amssymb}
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-\usepackage{amsmath}
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-\usepackage{epstopdf}
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-\DeclareGraphicsRule{.tif}{png}{.png}{`convert #1 `dirname #1`/`basename #1 .tif`.png}
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-\usepackage[utf8]{inputenc}
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-\usepackage[ngerman]{babel}
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-\usepackage{placeins}
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-\title{\(\boldsymbol{8^3}\) LED Würfel}
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-%\title{8x8x8 LED Würfel}
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-\author{Felix Bäder, Thomas Buck, Max Nuding}
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-\date{} % Activate to display a given date or no date
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-\begin{document}
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-\maketitle
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-\section{Überblick}
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-Ein LED Würfel aus 512 LEDs und mit einer Kantenlänge von 8 LEDs wird von einem AVR Prozessor gesteuert. Mittels einer PC-Software können Animationen für den Würfel erstellt und in dessen Speicher geladen werden.
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-Alternativ können die Amplituden eines Audio Signals von einem weiteren Prozessor ausgewertet werden, um diese auf dem LED Würfel zu visualisieren.
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-\section{Hardware - AtMega32}
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-\begin{figure}[hbp]
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- \begin{minipage}[t]{6cm}
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- \vspace{0pt}
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- \centering
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- \includegraphics[width=6cm]{cube.jpg}
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- \caption{LED Würfel}
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- \label{Cube}
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- \end{minipage}
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- \hfill
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- \begin{minipage}[t]{7cm}
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- \vspace{0pt}
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- Der LED Würfel wird vom AtMega32 mittels Charlieplexing angesteuert. Das heißt, dass jeweils eine Ebene des Würfels, bestehend aus 64 LEDs, angeschaltet ist. So werden alle 8 Ebenen schnell hintereinander angeschaltet, wodurch aufgrund der Trägheit des menschlichen Auges ein ständiges Bild entsteht. Dieser Aufwand ist nötig, um nicht 512 Anschlüsse des Prozessors zu belegen.
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- \end{minipage}
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-\end{figure}
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-Die Anoden der LEDs sind jeweils bei 8 LEDs einer Säule zusammengelegt, die Kathoden einer ganzen Ebene sind ebenfalls zusammengelegt. Die 64 Anoden werden von 8 8bit Latches angesteuert, die 8 Kathoden werden von N-Kanal Mosfets auf das Massepotential gelegt.
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-\clearpage
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-\begin{figure}[hbp]
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- \begin{minipage}[t]{7cm}
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- \vspace{0pt}
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- Der AtMega32 nimmt über den seriellen Port Kommandos und Animationen entgegen. Die Animationen werden in einem per I\textsuperscript{2}C-Bus angeschlossenen F-RAM gespeichert, der auch ohne Spannungsversorgung seine Daten hält. Ausserdem ist über den I\textsuperscript{2}C-Bus der AtMega8 für die Musiksteuerung angeschlossen.
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- \end{minipage}
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- \hfill
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- \begin{minipage}[t]{6cm}
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- \vspace{0pt}
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- \centering
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- \includegraphics[width=6cm]{platine1.jpg}
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- \caption{AtMega32}
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- \label{AtMega32}
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- \end{minipage}
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-\end{figure}
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-\section{Hardware - AtMega8}
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-\begin{figure}[hbp]
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- \begin{minipage}[t]{6cm}
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- \vspace{0pt}
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- \centering
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- \includegraphics[width=6cm]{platine2.jpg}
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- \caption{AtMega8}
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- \label{AtMega8}
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- \end{minipage}
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- \hfill
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- \begin{minipage}[t]{7cm}
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- \vspace{0pt}
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- Der AtMega8 agiert als I\textsuperscript{2}C Slave. Mithilfe eines MSGEQ7, ein \textit{Seven Band Graphic Equalizer}, erhält der AtMega8 die Amplitudenhöhe auf verschiedenen Frequenzbändern eines angeschlossen Audiosignals. Diese Informationen werden, wenn der AtMega32 dies verlangt, über den I\textsuperscript{2}C-Bus gesendet.
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- \end{minipage}
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-\end{figure}
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-\clearpage
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-\section{Software}
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-Die PC-Software zur Erstellung und Übertragung von Animationen für den LED Würfel, genannt \textit{CubeControl}, ist in Java geschrieben. Die serielle Kommunikation wird von einigen C Routinen erledigt. Die Software ist mit Windows und Unixoiden Betriebssystemen kompatibel, Vorraussetzung ist eine Java Runtime Environment und Windows- oder Unix-kompatible Syscalls zur Kommunikation mit seriellen Ports.
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-\begin{figure}[ht]
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- \centering
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- \includegraphics[width=16cm]{CubeControl.png}
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- \caption{CubeControl Screenshot}
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- \label{CubeControl}
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-\end{figure}
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-Eine drehbare, 3 dimensionale Darstellung des LED Würfels in der Software vereinfacht das Erstellen von Animationen.
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-\end{document}
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