Atvira Kalėdų eglutė: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Kalėdos yra aplink mus, iš esmės visus metus.:)

Bet jei norėtumėte būti pasiruošę, kai ateis didžioji diena, galite laikytis šių nurodymų ir nustebinti savo artimuosius gražiu mažu elektriniu ginklu.

„Atviras Kalėdų eglutė“yra nedidelis projektas, einantis atgal į praeitį, ten, kur dar mokiausi mokykloje, ir mano elektrotechnikos mokytojas pasiūlė sukurti mažą Kalėdų eglutės formos PCB (rankų darbo) su dvejetainiu skaitiklio IC ir kai kuriais šviesos diodais. Tai buvo smagu, ir jei teisingai suplanavote savo PCB, jūsų šviesos diodai mirksėjo „atsitiktinai“aplink medį, tačiau po kurio laiko tai buvo nuobodu, nes tai tikrai nebuvo atsitiktinė.

Po daugelio metų nusprendžiau peržiūrėti šią seną grandinę ir sukurti geresnę, su profesionaliai pagaminta PCB, 555 laikmačiu (laikrodžio signalui) ir CD4026 dešimtmečio skaitikliu, 7 segmentų LED tvarkykle., ir kai pradėjau rinkti medžius, man kilo mintis tai dar labiau perkelti ir sukurti mirksintį medį, kurį galima užprogramuoti jūsų širdžiai.

Taip mes čia patekome.

Dabar čia yra instrukcijos, kaip sukurti savo programuojamą Kalėdų eglutę, pagrįstą „Atmel ATTiny84A“, kurią galite atnaujinti naudodami paprastą „Arduino UNO“plokštę kaip SPI programuotoją. (bet nesijaudinkite, aš jau parašiau gražų kodą su 8 skirtingais mirksėjimo modeliais, kuriuos galite atsisiųsti čia.)

1 žingsnis: pradėkime techniką

Grandinę maitina standartinė 9 V baterija (manau, „E Block“).

Bet štai kas yra: „Atmel“lustas gali priimti tik iki 5,5 V.

Taigi, pirmiausia mums reikia įtampos reguliatoriaus, kad gautume saugų 5 V iš 9 V įvesties. Čia suprojektuota dalis gali tiekti iki 150 mA, o to pakanka. Mano bandymai rodo, kad galutinė grandinė iš tikrųjų neviršija 30 mA. (su mažais 3 mm šviesos diodais)

Po kai kurių buferinių kondensatorių dabar galime saugiai naudoti ATTiny mikroschemą.

Kaip matote, ne visos jo kojos yra apgyvendintos, bet ei, tai pigi mikroschema, mes galime to išvengti. Mums tereikia naudoti 7 kojas šviesos diodams ir vieną mygtukui, kuris keičia mirksėjimo režimus ir laiko bazę. (ar kad ir į ką programuotumėte!) Taip pat galite tai padaryti naudodami „ATTiny44“ir tikriausiai ir 24, tačiau kainų skirtumas yra apie 10 centų ir tokiu būdu turėsite 8 K „Flash“programai išsaugoti.

Kad tai būtų tikrai atvira, aš išvedžiau lusto SPI perprogramavimo kojas po SW1 mygtuku (paskirtas ISP, skirtas „programuojant sistemą“), todėl viskas, ko jums reikia, yra 4 0,1 colio kaiščiai, suklijuoti kartu (kūdikis nagų lova:)) ir SPI programuotojas (kaip „Arduino Uno“) pietauti savo nuostabų kodą ant medžio.

Kiekvienas šviesos diodas turi savo 1 K omo srovės ribojimo rezistorių, kad jie būtų saugūs, tačiau jei planuojate naudoti skirtingus šviesos diodus, galbūt norėsite pagalvoti apie šią vertę.

Atsiprašau už S1 maitinimo jungiklį, žinau, kad kai kuriems žmonėms tai nepatiks, tačiau tai yra pigi dalis, kurią tiesiog turiu. Galite į PCB padaryti mažų įdubimų arba nupjauti du mažus kaiščius iš po jungiklio, bet aš to nepadariau. Manau, kad jungiklį galima gerai lituoti ir jis tvirtai stovės kampu, o galiausiai perjungimas bus patogesnis.

Aš taip pat padariau 3D spausdinamą medžio stovą, kad jis nenukristų, kai prijungta baterija. Su stovu akumuliatoriaus svoris laiko visą medį vertikaliai.

2 žingsnis: reikalingi dalykai

PCB gamyba. Žinau, kad tai skamba sunkiai, tačiau šiandien mes galime rinktis iš gerų ir pigių kompanijų. Aš asmeniškai naudoju JLCPCB, nes plokštės kokybė yra tikrai gera ir jos yra pigios. 10 šių lentų galite pristatyti į namus už mažiau nei 10 dolerių. Bet, žinoma, galite naudoti bet kurį jums patinkantį gamintoją. Atsisiųskite pridėtus „Gerber“failus ir išsiųskite juos gamybai. (Taip pat eksportavau ir įkėliau „Altium“failo formatą, jei pirmiausia norėtumėte pakeisti medį)

Litavimo įgūdžiai. Darbas su SMD dalimis gali būti varginantis, tačiau šiek tiek pasikeitus ir praktikuojant, jūsų plokštės atrodys geriau nei bet kuri masiškai gaminama programėlė.

AVR mikrovaldiklio programavimas. Tam naudoju „Arduino UNO“. Yra puikus nurodymas apie šį procesą. Http://www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr… Jei tai padarysite, medis neveiks. Nustatykite žemėlapį pagal laikrodžio rodyklę!

„Atmel ATTiny84A“mikrovaldiklis.

Toshiba TA78L05F (TE12L, F) galios reguliatorius

SMD 1206 dangtelis. su 1 u F talpa

SMD 1206 dangtelis. su 0,33 u F talpa

SMD 1206 dangtelis. su 10 uF talpa

SMD 1206 rezistorius 1 K Ohm (7 iš jų)

SMD 1206 rezistorius 10 K omų

THT šviesos diodai (7 iš jų). Aš naudojau 3 mm 2 m A

mygtukas C&K (PTS645SK43SMTR92LFS), bet bet koks mygtukas, kurio pėdsakas 6 mm * 6 mm

pagrindinis maitinimo jungiklis (AYZ0102AGRLC)

9V akumuliatoriaus gnybtas

Pridedamas „Excel“lapas su medžiagų sąrašu (BOM), į kurį aš susiejau daugumą dalių iš TME. EU internetinės parduotuvės, tačiau, žinoma, galite naudoti bet kurį teikėją ir padaryti, kol funkcija ir pėdsakas yra tinkami.

3 žingsnis: visa tai kurkite kartu

Kai turėsite viską savo rankose (pagamintą plokštę, visas dalis, lituoklį ir galbūt kokią nors plytelę), galite pradėti taikyti šiek tiek srauto ant mikrovaldiklių pėdsako ant PCB.

Paprastai pirmiausia lituoju ATTiny, nes su juo lengviau dirbti, kol lentoje yra vietos.

Tada lituokite visus mažus komponentus. Rezistoriai, kondensatoriai ir galiausiai reguliatorius. (jei juos padėsite ir laikysite nuspaudę pinceto galiuku, galite juos pritvirtinti šiek tiek lydmetalio ant lygintuvo galiuko. Tai turėtų juos laikyti, kol tinkamai atliksite kitą pusę, o tada grįžkite į pirmąją pusę, kad užbaigtumėte darbą)

Tada pridėkite mygtuką ir jungiklį.

Dabar uždėkite PCB ant kažko, kas laikys jį virš stalo. Maždaug 10 mm turėtų būti gerai, tačiau tai priklauso nuo to, kiek laiko norite, kad jūsų LED laidai būtų. (Aš naudoju šoninį pjaustytuvą kaip atramą)

Įdėkite šviesos diodus iš galinės PCB pusės ir atsargiai lituokite juos kitoje pusėje. Įsitikinkite, kad jie nesilenkia bet kuria kryptimi, ir saugokitės poliškumo.

Galiausiai nukirpkite 9 V akumuliatoriaus kištuko laidus iki maždaug 40–50 mm ir lituokite juos. Pirmiausia įsitikinkite, kad turite juos teisingai, tiek poliškumo požiūriu, tiek, kad akumuliatorių būtų galima prijungti be įtempimo kabeliuose.

Puikus darbas! Naudok savo puodelį dabar, tu jį užsidirbai!

Tada nustatykite savo SPI programuotoją ir prijunkite jį prie 4 kaiščių virš mikrovaldiklio.

Dabar medį galite maitinti iš 9 V baterijos, tačiau būtinai prijunkite programuotojo įžeminimo laidą ir plokštę. Tiesiog prijunkite programuotojo GND prie vieno iš neigiamų šviesos diodų laidų.

Aš pažymėjau programuotojų bloknotus PIN kodų numeriais, bet tai gali padėti prisijungti:

9 kaištis - CLKpin 8 - MISOpin 7 - MOSIpin 4 - RST

Atsisiųskite INO failą iš čia ir naudokite „Arduino IDE“(arba konvertuokite į viską, kas jums patinka ir naudokite jį su skirtingais programuotojais), kad paleistumėte valdiklį.

Nepamirškite „Arduino IDE“parinktyje nustatyti „Burn bootloader“. Tai reikalinga, kad ATTiny veiktų 8 Mhz. Jei to nepadarysite, jūsų Kalėdų eglutė mirksės tikrai lėtai, tačiau nesijaudinkite, visada galite įeiti ir tai padaryti dar kartą.

Turiu pripažinti, kad užprogramuoti medį su 4 smeigtukais, kuriuos reikia suklijuoti, nėra lengva, tačiau tęskite tai, šiek tiek praktikuodamiesi, galite perprogramuoti savo medį tiek kartų, kiek norite.

Kai tik programavimas bus baigtas, jūsų Kalėdų eglutė turėtų pradėti mirksėti pirmuoju užprogramuotu režimu. (atsitiktinai mirksi)

Puikus darbas! Sveikinu! Dabar jūs turite savo atvirą Kalėdų eglutę, su kuria galite žaisti! Ir nepamirškite užbaigti savo marškinėlių.

4 žingsnis: vartotojo vadovas

Štai ką turėtumėte gauti galų gale:

Prijungę 9 V bateriją, Kalėdų eglutę galite suaktyvinti slankiojančiu jungikliu S1.

Jis pradės veikti pirmuoju mirksėjimo režimu, ty atsitiktiniu mirksėjimu.

Norėdami jį vėl išjungti, tiesiog pakeiskite S1 jungiklį.

Trumpai paspaudę mygtuką SW1 viršuje, galite perjungti šiuos iš anksto nustatytus režimus:

1 - Atsitiktinis mirksėjimas2 - Apskritimas su perjungiamais šviesos diodais3 - Apskritimas su šviesos diodais, kurie šviečia ir grįžta atgal4 - Apskritimas su šviesos diodais, kurie lieka įjungti5 - Snaking aplink medį6 - Knight Rider:) 7 - Krentanti šviesa su perjungiamais šviesos diodais

Paspaudus mygtuką SW1 ilgiau nei 2 sekundes, įvedamas laiko bazės keitimo režimas.

Čia galite nustatyti laiką tarp mirksėjimų. Galite matyti, kad įjungėte šį režimą, kai mirksi tik 1 šviesos diodas. Kiekvienas šviesos diodas žymi skirtingą atidėjimo laiką:

LED 1 - 250 ms LED 7 - 500 ms LED 6 - 750 ms LED 5 - 1000 ms LED 4 - 100 ms LED 3 - 150 ms LED 2 - 200 ms

Laiko nustatymą galite pereiti į priekį, trumpai paspausdami SW1 mygtuką.

Pasirinkę norimą atidėjimo laiką, paspauskite ir palaikykite SW1 mygtuką ilgiau nei 2 sekundes. Po to medis grįš į paskutinį veikimo režimą su nauja laiko baze.

5 žingsnis: kur mes einame dabar?

Viskas priklauso nuo tavęs!

Paimkite INO failą ir pridėkite naujų mirksėjimo režimų arba naujų funkcijų.

Galite pabandyti valdyti smulkų pulso laiką, pritemdyti šviesos diodus arba sukurti žaidimą naudodami mygtuką arba padaryti tai, kas jums ateina į galvą!

Paimkite aparatūrą ir suprojektuokite ją iš naujo. Pridėkite garsinį signalą, kad paleistumėte siaubingai erzinančias Kalėdų melodijas. Išdėstykite daugiau šviesos diodų (visada yra vietos dar keliems šviesos diodams).

Ir jei manote, kad jūsų kūryba verta pasidalinti, prašau!

Nepamirškite, kad tai yra „Atviras Kalėdų eglutė“, todėl leiskite visiems džiaugtis!:)