Otvoreno božićno drvce: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Božić je svuda oko nas, u osnovi tijekom cijele godine.:)

No, ako želite biti spremni kad dođe veliki dan, možete slijediti ove upute i iznenaditi svoje najmilije lijepim malim električnim gizmom.

Otvoreno božićno drvce mali je projekt koji seže u prošlost, tamo gdje sam još bio u školi, a moj učitelj elektrotehnike predložio je stvaranje male PCB -e u obliku božićnog drvca (ručno izrađeno) s binarnim brojačem IC i nekim LED diodama. Bilo je zabavno, a ako ste pravilno dizajnirali svoju tiskanu ploču, vaše LED diode su treptale "nasumično" oko stabla, ali to je nakon nekog vremena postalo dosadno jer, pa to uopće nije bilo slučajno.

Nakon mnogo godina, odlučio sam ponovno pogledati ovaj stari sklop i stvoriti bolji, s profesionalno proizvedenom PCB-om, mjeračem vremena od 555 (za signal sata) i brojačem desetljeća CD4026, 7 segmentnim LED upravljačkim programom. Raspored je bio gotov, i kad sam počeo sastavljati drveće, došao sam na ideju da ovo pomaknem još dalje i stvorim trepćuće stablo, koje se može programirati prema vašim željama.

Ovako smo došli ovdje.

Evo uputa za stvaranje vlastitog, programabilnog božićnog drvca na temelju Atmela ATTiny84A, koje možete nadograditi jednostavnom Arduino UNO pločom kao SPI programer. (ali ne brinite, već sam napisao lijep mali kod, s 8 različitih trepćućih uzoraka koje možete preuzeti ovdje.)

Korak 1: Idemo na tehničko

Krug se napaja standardnom baterijom od 9 V (E Block, mislim).

No, tu je kvaka: Atmel čip može prihvatiti samo ulazni napon do 5,5 V.

Dakle, prvo nam je potreban regulator napona, koji nam osigurava sigurnih 5 V s 9 V ulaza. Dio koji sam ovdje dizajnirao može napajati do 150 mA, što je više nego dovoljno. Moji testovi pokazuju da konačni krug uopće ne uzima više od 30 mA. (s malim LED diodama od 3 mm)

Nakon nekih puferskih kondenzatora sada možemo sigurno koristiti čip ATTiny.

Kao što vidite, nisu sve njegove noge naseljene, ali hej, to je jeftin čip, možemo se izvući s tim. Trebamo koristiti samo 7 nogu za LED diode i jednu za gumb koji mijenja načine treptanja i vremensku bazu. (ili na što god ga programirate!) Također, mogli biste to učiniti s ATTiny44, a vjerojatno i s 24, ali razlika u cijeni je oko 10 centi, pa ćete na ovaj način imati 8 K Flash za pohranu vašeg programa.

Kako bih ovo doista otvorio, izvadio sam SPI noge za ponovno programiranje čipa ispod tipke SW1 (označene kao ISP za "u programiranju sustava"), tako da sve što trebate su 4 pina od 0,1 inča, zalijepljene zajedno (baby krevet od noktiju:)) i SPI programer (poput Arduino Uno) da ručaju vaš vlastiti sjajni kod na drvetu.

Svaka LED dioda ima vlastiti otpornik za ograničavanje struje od 1 K Ohma koji ih štiti, ali ako namjeravate koristiti različite LED diode, razmislite o ovoj vrijednosti.

Žao mi je zbog prekidača za napajanje S1, znam da se nekim ljudima neće svidjeti, ali ovo je jeftin dio koji slučajno imam u blizini. Mogli biste napraviti male uvlake u tiskanu ploču ili odrezati dvije male igle ispod prekidača, ali ja to nisam učinio. Mislim da se prekidač može lemiti sasvim dobro i da će stajati čvrsto pod kutom, što također čini prebacivanje ugodnijim na kraju.

Napravio sam i mali stalak za stablo za 3D ispis, samo da spriječim njegovo padanje nakon što se baterija spoji. S postoljem, težina baterije drži cijelo stablo okomito.

Korak 2: Potrebne stvari

Proizvodnja PCB -a. Znam da ovo zvuči teško, ali danas imamo ton dobrih i jeftinih tvrtki za izabrati. Osobno koristim JLCPCB jer je kvaliteta ploče zaista dobra i jeftine su. Možete dostaviti 10 ovih ploča do kuće za manje od 10 dolara. Ali naravno možete koristiti bilo kojeg proizvođača koji vam se sviđa. Preuzmite priložene Gerberove datoteke i pošaljite ih za proizvodnju. (Također sam izvezla i prenijela format datoteke Altium, u slučaju da prvo želite izmijeniti stablo)

Vještine lemljenja. Rad s SMD dijelovima može biti frustrirajući, ali uz malo struje i vježbe, vaše će ploče izgledati bolje od bilo kojeg gadgeta za masovnu proizvodnju.

Programiranje AVR mikro kontrolera. Za to koristim Arduino UNO. O tom procesu postoje odlične upute. Https: //www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr… ALI PAZITE: ovaj Instructible kaže da biste trebali preslikavanje Pin postaviti na suprotno od kazaljke na satu. Ako to učinite, stablo NEĆE raditi. Postavite ga na mapu u smjeru kazaljke na satu!

Atmel ATTiny84A mikro kontroler.

Toshiba TA78L05F (TE12L, F) regulator snage

SMD 1206 kapa. s kapacitetom od 1 u F.

SMD 1206 kapa. s kapacitetom od 0,33 uF

SMD 1206 kapa. s kapacitetom od 10 u F

SMD 1206 otpornik 1 K Ohm (njih 7)

SMD 1206 otpornik 10 K Ohm

THT LED diode (njih 7). Koristio sam 3 mm 2 m A

C&K gumb (PTS645SK43SMTR92LFS), ali svaki gumb s otiskom 6 mm * 6 mm trebao bi učiniti

glavni prekidač za napajanje (AYZ0102AGRLC)

9V terminal baterije

U privitku možete pronaći Excel list s opisom materijala (BOM) na koji sam povezao većinu dijelova iz web stranice TME. EU, ali naravno možete koristiti bilo kojeg davatelja usluga i napraviti sve dok su funkcija i trag u redu.

Korak 3: Izgradite sve zajedno

Kad sve to imate u rukama (proizvedena ploča, svi dijelovi, vaše lemilica i možda neki t -spoj), možete početi primjenjivati malo fluksa na otisak mikro kontrolera na PCB -u.

Obično prvo lemim ATTiny jer je s njim lakše raditi dok imate mjesta na ploči.

Zatim lemite sve male komponente. Otpornici, kondenzatori i na kraju regulator. (ako ih postavite i držite pritisnute vrhom pincete, možete ih popraviti s malo lemljenja na vrhu glačala. To bi ih trebalo držati na mjestu dok ne ispravno napravite drugu stranu, a zatim vratite se na prvu stranu da završite posao)

Zatim dodajte gumb i prekidač.

Sada stavite PCB na nešto što će ga držati iznad stola. Oko 10 mm bi trebalo biti u redu, ali ovisi o tome koliko dugo želite da vaši LED vodiči budu. (Koristim bočni rezač kao potporu)

Umetnite LED diode sa stražnje strane PCB -a i pažljivo ih zalemite s druge strane. Pazite da se ne savijaju u bilo kojem smjeru i pazite i na polaritet.

Na kraju, prerežite 9V priključke baterije na otprilike 40-50 mm i zalemite ih. Prvo se pobrinite da ih ispravno postavite, kako po polaritetu, tako i da se baterija može spojiti bez naprezanja kabela.

Odlično! Iskoristite svoju šalicu majice sada, zaslužili ste!

Zatim postavite svoj SPI programator i spojite ga na 4 pina iznad mikro kontrolera.

Sada možete napajati stablo iz 9V baterije, ali svakako spojite uzemljenje vašeg programatora i ploče. Samo pričvrstite GND programatora na jedan od negativnih vodiča LED diode.

Označio sam jastučiće programatora pin brojevima, ali ovo bi vam moglo pomoći pri povezivanju:

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

Preuzmite INO datoteku odavde i upotrijebite svoj Arduino IDE (ili je pretvorite u sve što želite i koristite je s različitim programerima) za bljeskanje kontrolera.

Ne zaboravite postaviti opciju u Arduino IDE -u na "Burn bootloader". To je potrebno kako bi ATTiny radio na 8 Mhz. Ako to ne učinite, vaše Xmass stablo će jako sporo treptati, ali ne brinite, uvijek možete ući i ponoviti to.

Moram priznati, programiranje stabla s 4 zalijepljena pina nije laka stvar, ali nastavite s tim, uz malo vježbe, možete reprogramirati svoje stablo koliko god želite.

Čim se programiranje završi, vaše božićno drvce trebalo bi početi treptati u prvom programiranom načinu rada. (nasumično treptanje)

Odličan posao! Čestitamo! Sada imate svoje otvoreno božićno drvce s kojim se možete igrati! I ne zaboravite dovršiti i majicu.

Korak 4: Korisnički priručnik

Evo što biste na kraju trebali dobiti:

Nakon što ste priključili 9 V bateriju, Xmass stablo se može aktivirati kliznim prekidačem S1.

Počet će u 1. načinu treptanja, naime nasumično treptanje.

Da biste ga ponovno isključili, samo okrenite prekidač S1.

Kratkim pritiskom na tipku SW1 na vrhu možete se prebacivati između ovih unaprijed postavljenih načina rada:

1 - Nasumično treptanje2 - Krug sa LED za uključivanje3 - Krug sa LED diodama koje ostaju upaljene i vraćaju se4 - Krug sa LED diodama koje ostaju upaljene5 - Zmijanje oko stabla6 - Knight Rider:)

Dužim pritiskom na tipku SW1 dulje od 2 sekunde ulazite u način promjene vremenske baze.

Ovdje možete postaviti vrijeme između treptaja. Možete vidjeti da ste ušli u ovaj način rada, kada treperi samo 1 LED dioda. Svaka LED označava drugačije vrijeme odgode:

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

Možete se pomaknuti naprijed u postavci vremena kratkim pritiskom na tipku SW1.

Kad odaberete vrijeme odgode koje želite imati, pritisnite i držite tipku SW1 dulje od 2 sekunde. Nakon toga stablo će se vratiti u zadnji način rada s novom postavljenom vremenskom bazom.

Korak 5: Kamo idemo sada?

Sve je na tebi!

Uzmite INO datoteku i dodajte nove načine treptanja ili nove značajke.

Možete pokušati fino upravljati vremenom pulsa, prigušiti LED diode ili izgraditi igru pomoću gumba ili učiniti sve što vam padne na pamet!

Uzmite hardver i redizajnirajte ga. Dodajte zujalicu za sviranje užasno dosadnih božićnih melodija. Postavite više LED dioda (uvijek ima mjesta za još LED dioda).

A ako mislite da je vaše stvaranje vrijedno dijeljenja, učinite to!

Ne zaboravite da je ovo Open Xmass Tree, pa neka svi uživaju!:)