Jõulupuu PCB kingitus: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Septembri keskel tahtsin teha väikese lõbusa projekti. Kuna jõulud olid lähenemas ja tahtsin oma perele kinkida omatehtud kingitusi, otsustasin teha jõulupuu.

Jõulupuu peaks:

- peab olema energiatõhus

- ei tohi olla suurem kui 10*10 cm

- programmeeritav

- peab olema alus, kuhu aku on paigutatud

- peab olema rohkem kui 1 töörežiim

Kujundasin trükkplaadi Altium Designeris, printisin PCBd JLC -le, programmeerisin Atmel Studio 7.0 -s atmeli mikrokontrolleri ja kujundasin 3D -mudeli SolidWorksis.

Samm: plaan

Minu plaan on kujundada 2 jõulupuu kujuga tahvlit.

Enne kui hakkasin skeemidega tegelema, valisin mikrokontrolleri, toiteallika, led -draiverid …

Mikrokontrolleri jaoks kasutasin ATTINY85-20SU selle lihtsuse tõttu (8 tihvti).

Mikrokontrollerite ja LED -ide toiteks valisin 3 AA patareid.

Valgusdioodide vahetamiseks valisin mosfetid SI1012CR-T1-GE3.

2. samm: trükkplaadi kujundamine

Kõigepealt tegin skeemi ja seejärel trükkplaadi paigutuse.

Pärast mikrokontrolleri valimist vaatasin kontrolleri ja pinouti andmelehte. Mikrokontrolleril oli vaja unerežiimi ja vähemalt 4 I/O kontakti 3 mosfeti jaoks, üks iga värvi jaoks (punane, kollane, roheline) ja nupp. Attiny85 oli täiuslik.

Pin1 (RESET) - lähtestatakse, kui ühendasin 10 kOhm PULL UP takisti (pakett 1206)

Pin2 - kasutasin seda tihvti vajutusnupu jaoks, iga kord, kui vajutasin nuppu, tõmmati tihvt maapinnale alla (nii et programmeerisin selle tihvti sisendiks ja kasutasin sisemist PULL UP)

Pin3 - ühendasin SCH1 -s selle tihvti isase päise külge, kuid ma ei kasutanud seda.

Pin4 - maapind

Pin5 (MOSI) - läheb kollase LED -i jaoks mosfet Q3 väravasse

Pin6 (MISO) - on ühendatud mosfet Q2 väravaga roheliste LED -ide jaoks

Pin7 (CLK) - ühendatud mosfeti Q1 väravaga punaste LED -ide jaoks

Pin8 - Vcc

Mosfeti andmeleht:

Ühel mosfetil on 12 LED -i (kogu energiatarve 1 mosfeti jaoks: P = I*U, P = 20mA*4,5V = 90mW)

Lisasin ka 6 viat (2,54 mm üksteisest programmeerimiseks (päis 4 ja päis 2 SCH -l)).

Pärast SCH -d jätkasin laua korraldamist. Lõikasin välja jõulupuu kuju ja panin siis komponendid välja.

Sisendpinge stabiliseerimiseks lisasin kaks lahtiühendavat kondensaatorit 100pF ja 10uF.

100 kOhm takisti, mis on SCH -s, ma ei kasutanud.

Lisasin mõlema PCB jaoks Gerberi failid.

3. samm: jootmine

Kasutasin vana jootekolvi, mis mul ümber oli.

Esmalt jootsin kõik smd -komponendid, seejärel kõik läbilaskvad komponendid.

Pärast jootmist oli aeg lõbusaks programmeerimiseks: D

4. samm: programmeerimine

Programmeerimiseks kasutasin AVRISP mk2.

Kuna teil on vaja välist toiteallikat, et toita mikrokontrollerit ja programmeerijat, ühendasin Arduino Mega 5v ja gnd ainult toite saamiseks. Seejärel ühendasin programmeeritava PCB -ga programmeerija, kuhu ühendasin:

1 pin (RESET) lähtestamiseks

4 -pin (GND) kuni GND

5 -pin (MOSI) kuni MOSI

6 -pin (MISO) kuni MISO

7 kontakti (CLK) kuni CLK

8 kontakti (Vcc) kuni Vcc

Lisasin programmi koodi.

Ma kasutasin koodi, mida rakendasin pwm -kontrolli, unerežiimi, katkestusi …

Kuuserežiim vilgutab lihtsalt kõiki LED -e, teises režiimis kasutasin heleduse muutmiseks pwm -i (ma pean lihtsalt veidi muutma, et see sujuvamalt läheks, kolmas režiim lülitab LED -i lihtsalt sisse ja välja samm -sammult, neljas režiim on lihtsalt hull vilkumine (ma kasutasin pwm funktsiooni nagu teises režiimis), ma nimetan seda "funky" režiimiks: D

Pärast nupu vajutamist käivitub taimer, mis loeb 5 minutit ja läheb seejärel uuesti unerežiimi (unerežiimis on energiatarve umbes 2–6 uA)

HOIATUS !!!

Enne attiny85 selle programmiga programmeerimist peate 8 Mhz kaitse välja lülitama. sest kui mitte, töötab teie attiny85 ainult 1 Mhz

Samm: komponentide loend

Tellisin komponendid 12 jõulupuu jaoks, lisasin faili komponentidest, mille tellisin Farnellist ja Mouserist, teised komponendid, mille tellisin aliexpressist:

- LEDid

- PCB prototüüp

- Naiste päised

- Isased täisnurksed päised

- Vajutage nuppe

- ON/OFF lüliti

Amazon.de:

- aku

6. samm: 3D modelleerimine

Ma ei kirjelda, kuidas ma aluse 3D -mudeli kavandasin, kuid kui soovite, võite mulle PM saata ja ma saadan teile failid.

Tegin sisse/välja lülitile ja nupule veidi ava.

Esiteks jootsin mõned juhtmed nupule ja lülitile, seejärel paigutasin need ja liimisin kuumalt aluse seestpoolt, seejärel lõikasin välja perfoplaadid ja jootsin naissoost ühendused ja juhtmed kokku ning liimisin kuumalt kõik aluse sisse.

7. samm: kokkuvõte

Selle projekti peamine eesmärk oli see, et tahtsin oma perekonda millegi omatehtudga üllatada, see aitas mul selle lõpule viia.

Eriline tänu sõpradele, kes mind selle projektiga aitasid.

Lisasin Exceli faili, kus arvutasin välja, kui kaua aku peab vastu (ideaalsetes tingimustes).

Kui teil on küsimusi, jätke kommentaar.