Programabilni policijski LED bljeskalica pomoću STM8 [72 LED]: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

STM8S001J3 je 8-bitni mikrokontroler koji nudi 8 Kbajta flash programske memorije, plus integrirani istinski podatkovni EEPROM. Naziva se uređajem niske gustoće u obitelji mikrokontrolera STM8S. Ovaj MCU se nudi u malom SO8N pakiranju. U ovom ćemo članku izgraditi programabilni Police LED Flasher uređaj koji se može koristiti za vozila, motocikle i bicikle.

Reference

Izvor:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Analiza kruga Slika 1 prikazuje shematski dijagram uređaja. Srce ovog kruga je mikrokontroler STM8S001.

Korak 1: Slika 1: Slika 1 Shematski dijagram programabilnog policijskog LED-bljeskalice

Počnimo analizu s jedinice napajanja. C2 i C3 koriste se za smanjenje buke ulaznog napona. Zatim se napon prenosi na regulator 78M09 [1] (REG1). Koristi se za stabilizaciju napona na 9V. C4 i C6 koriste se za smanjenje izlaznih šumova regulatora.

Izlaz REG1 upravlja se RC filterom prvog reda (R28 i C5). Pomaže još više smanjiti buku jer se ovaj uređaj može neprekidno koristiti u bučnom okruženju, poput vozila. Najbolji način za ispitivanje ponašanja ovog filtra (ili drugih tipova filtera) je izvođenje praktičnog mjerenja. SDS1104X-E osciloskop predstavio je lijepu značajku grafikona bode koja može izvesti ovaj korisni izračun.

REG2 [2] koristi se za pretvaranje 9V u 5V za napajanje STM8s001 MCU [3] (IC1). C7 je dodatni filtrirni kondenzator za IC1.

IC1 MCU programiran je pomoću jedne SWIM žice. Označava modul sučelja s jednom žicom. To je brza veza između MCU-a i programera/programa za ispravljanje pogrešaka. Ovaj pin mora biti spojen na SWIM pin programatora/ispravljača pogrešaka. Pin za uzemljenje također mora biti spojen. Time je veza dovršena (P2).

IC2 i IC3 su logički SMD mosfeti N-kanala [4] koji se koriste za uključivanje/isključivanje LED dioda. Igle vrata oba MOSFET -a su povučene prema dolje pomoću 4,7K otpornika kako bi se izbjeglo neželjeno okidanje (R13, R14). SW1 je taktilni gumb koji se koristi za prebacivanje između programa za bljeskanje. R27 je otpornik na izvlačenje, a C8 smanjuje moguće zvukove prekida gumba.

Otpornici R1 do R26 koriste se za ograničavanje struje LED dioda. U svaki dio stavio sam 3 LED diode u nizu koje su spojene na +9V tračnicu (slika 2). Karakteristike LED dioda razlikuju se od proizvođača do proizvođača. Stoga ne možemo dodijeliti fiksni ograničavajući serijski otpornik za sve okolnosti. Maksimalna podnošljiva struja 5 mm LED diode je oko 25 mA. Stoga vrijednost otpornika koja bi mogla ograničiti struju na negdje oko 15 mA (nešto više od polovice) izgleda dovoljna i ne utječe na vijek trajanja LED dioda i ne smanjuje značajno svjetlinu LED diode.

Možete početi od otpornika od 100 Ohma i povećati ga te istodobno nadzirati struju. U mom slučaju, očitavam 15mA pomoću otpornika od 180 ohma.

Korak 2: Slika 2: Pronalaženje najbolje vrijednosti otpornika za serijske LED diode

[2]: Raspored PCB -a Slika 3 prikazuje izgled PCB -a bljeskalice (posljednja revizija). To je jednoslojna PCB ploča. Osim LED dioda, sve komponente su SMD i lemljene su na bakrenoj strani. U procesu projektiranja ove sheme i PCB-a koristio sam nekoliko unaprijed izrađenih knjižnica SamacSys-a. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] i REG2 [9] instalirani su pomoću knjižnica SamacSys i njegovog dodatka Altium Designer [10] (slika 4). Uštedio mi je puno vremena za dizajn. Uvijek griješim kada dizajniram knjižnice od nule koje mi uništavaju dan i prototipe PCB -a. Ove su knjižnice besplatne i što je još važnije, slijede IPC standarde.

Korak 3: Slika 3: Izgled PCB-a kruga Police-Flasher (zadnja revizija)

Korak 4: Slika 4: Odabrane komponente u dodatku SamacSys Altium

Slike 5 i 6 prikazuju 3D prikaz posljednje revizije PCB ploče.

Korak 5: Slika 5: 3D prikaz PCB ploče s vrha (zadnja revizija)

Korak 6: Slika 6: 3D prikaz ploče s donje strane (posljednja revizija)

Slika 7 prikazuje sliku prvog testiranog prototipa PCB -a. Naručio sam ga na PCBWay -u i dobio sam 5 ploča po istoj cijeni. Kao što vidite, kvaliteta izrade je u redu. U posljednjoj reviziji izmijenio sam neke otiske komponenti (svi su SMD osim LED) i pomaknuo opskrbne žice na donju stranu. Spajate 12V opskrbne žice izravno na PCB ploču.

Korak 7: Slika 7: Prvi prototip ploče za bljeskanje

[3] SoftverSTM8 MCU -ovi su lijepi čipovi, ali ih ipak STM8CubeMX ne podržava u potpunosti. To znači da softver još ne generira kôd za STM8. Međutim, možete koristiti ST Visual Develop (STVP) kao prevoditelj i unaprijed napisane knjižnice za STM8 (STSW). Slika 8 prikazuje STVP IDE. Također morate instalirati COSMIC STM8 da bi ga STVP koristio kao prevoditelj.

Korak 8: Slika 8: ST Visual Develop IDE

Koristio sam GPIO i vanjske knjižnice prekida za pisanje tri trepćuća programa. Softver je slobodno dostupan. Možete proširiti kôd i dodati vlastite programe. Za više opisa, pogledajte YouTube video.

[4] Sklapanje i ispitivanje

Na slici 9 prikazan je opis materijala. Ništa nije posebno u lemljenju. Najmanji dijelovi su 0805 pasivne komponente koje možete lako lemiti pomoću žice za lemljenje od 0,4 mm i običnog lemilice.

Korak 9: Slika 9: Sastav materijala

Budite oprezni s pozitivnim i negativnim polaritetom LED dioda. Pokušajte kupiti sve plave i crvene LED diode od istog proizvođača, u protivnom možda nećete dobiti glatke i identične svjetiljke za sve LED diode.

Na ploči su neki skakači. Ne zaboravite pravilno spojiti nekoliko otpornika nula ohma i slično. Povežite svoj STM programator (sa podrškom za SWIM) i odaberite odgovarajuću datoteku iz mape "Release" i programirajte čip. Pritiskom na gumb mijenja se program koji treperi. Možete dodati vlastite flash-rutine i programirati čip.