Avatud jõulupuu: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Jõulud on meie ümber, põhimõtteliselt aastaringselt.:)

Kui aga tahaksite suure päeva saabudes valmis olla, võite järgida neid juhiseid ja üllatada oma lähedasi mõnusa väikese elektrilise gizmoga.

Avatud jõulupuu on väike projekt, mis ulatub ajas tagasi, sinna, kus ma veel koolis olin ja mu elektriõpetaja soovitas luua väikese jõulupuu kujuga PCB (käsitsi valmistatud) koos binaarloenduri IC ja mõne LED -iga. See oli lõbus ja kui te oma PCB õigesti kujundasite, vilgutasid teie valgusdioodid puu ümber "juhuslikult", kuid see muutus mõne aja pärast igavaks, sest noh, see polnud tõesti juhuslik.

Paljude aastate pärast otsustasin seda vana vooluringi uuesti vaadata ja luua parema, kasutades professionaalselt toodetud PCB-d, 555 taimerit (kella signaali jaoks) ja CD4026 kümnendi loendurit, 7 segmendi LED-draiverit. Paigutus tehti, ja kui hakkasin puid kokku panema, tekkis mul mõte seda veelgi edasi viia ja luua vilkuv puu, mida saab programmeerida vastavalt teie südamele.

Nii me siia jõudsime.

Nüüd on siin juhised Atmel ATTiny84A põhjal oma programmeeritava jõulupuu loomiseks, mida saate SPI programmeerijana uuendada lihtsa Arduino UNO tahvliga. (aga ärge muretsege, ma olen juba kirjutanud kena väikese koodi, millel on 8 erinevat vilkuvat mustrit, mille saate siit alla laadida.)

Samm: asume tehniliseks

Vooluahelat toidab tavaline 9 V aku (minu arvates E -plokk).

Kuid siin on saak: Atmeli kiip võib võtta ainult sisendpingeid kuni 5,5 V.

Niisiis, kõigepealt vajame pingeregulaatorit, et saada 9 V sisendist turvaline 5 V. Minu kavandatud osa võib toita kuni 150 mA, mis on rohkem kui piisav. Minu testid näitavad, et lõplik vooluahel ei võta tegelikult üle 30 mA. (väikeste 3 mm LED -idega)

Pärast mõningaid puhverkondensaatoreid saame nüüd ATTiny kiipi ohutult kasutada.

Nagu näete, pole kõik selle jalad asustatud, aga hei, see on odav kiip, me saame sellest lahti. Meil on vaja kasutada ainult 7 jalga LED -ide jaoks ja ühte nuppu, mis muudab vilkuvat režiimi ja ajavahemikku. (või kuhu iganes sa selle programmeerid!) Samuti võiksid selle teha ATTiny44 ja tõenäoliselt ka 24 -ga, kuid hinnavahe on umbes 10 senti ja nii on sul programmi salvestamiseks 8 K Flash.

Selle tõeliselt avatuks tegemiseks olen SW1-nupu all välja viinud kiibi SPI ümberprogrammeerimisjalad (määratud süsteemiprogrammeerimisel ISP-ks), nii et kõik, mida vajate, on 4 0,1-tollist tihvti, teibitud kokku (baby küünte voodi:)) ja SPI programmeerija (nagu Arduino Uno), et lõunaks oma vinge kood puu otsas.

Igal valgusdioodil on oma 1 K oomi voolu piirav takisti nende turvalisuse tagamiseks, kuid kui kavatsete kasutada erinevaid LED -e, võiksite sellele väärtusele mõelda.

Vabandust S1 toitelüliti pärast, ma tean, et mõnele see ei meeldi, kuid see on odav osa, mis mul lihtsalt on. Võite teha trükkplaadile väikeseid taandeid või lõigata lüliti alt kaks väikest tihvti ära, kuid ma ei teinud seda. Ma arvan, et lülitit saab hästi joodetud ja see seisab tugevalt nurga all, samuti muudab see lülitamise lõpuks mugavamaks.

Olen puu jaoks teinud ka 3D -prinditava väikese aluse, et see ei kukuks pärast aku ühendamist ümber. Aluse abil hoiab aku kaal kogu puu vertikaalselt.

2. samm: vajalikud asjad

PCB tootmine. Ma tean, et see kõlab raskelt, kuid täna on meil valida heade ja odavate ettevõtete vahel. Ma isiklikult kasutan JLCPCB -d, kuna plaadi kvaliteet on tõesti hea ja need on odavad. 10 sellist tahvlit saate koju tuua alla 10 dollari eest. Kuid muidugi võite kasutada mis tahes soovitud tootjat. Laadige alla lisatud Gerberi failid ja saatke need tootmiseks. (Olen eksportinud ja üles laadinud ka Altium -failivormingu, juhuks kui soovite kõigepealt puud muuta)

Jootmisoskus. SMD osadega töötamine võib olla masendav, kuid väikese voolu ja praktikaga näevad teie lauad paremad välja kui mis tahes masstoodang.

AVR mikrokontrolleri programmeerimine. Ma kasutan selleks Arduino UNO -d. Protsessi kohta on palju juhiseid. Http://www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr… Kui te seda teete, puu EI tööta. Seadke see päripäeva kaardile!

Atmel ATTiny84A mikrokontroller.

Toshiba TA78L05F (TE12L, F) võimsusregulaator

SMD 1206 kork. võimsusega 1 uF

SMD 1206 kork. võimsusega 0,33 uF

SMD 1206 kork. võimsusega 10 uF

SMD 1206 takisti 1 K Ohm (7 neist)

Takisti SMD 1206 10 K oomi

THT LEDid (neist 7). Kasutasin 3mm 2 m A

nupp C&K (PTS645SK43SMTR92LFS), kuid iga 6 mm * 6 mm jalajäljega nupp peaks seda tegema

pealüliti (AYZ0102AGRLC)

9V aku klemm

Manusena leiate Exceli lehe koos materjalide nimekirjaga (BOM), kuhu ma enamiku osade TME. EU veebipoest linkisin, kuid loomulikult võite kasutada mis tahes teenusepakkujat ja teha nii kaua, kuni funktsioon ja jalajälg on korras.

3. samm: ehitage see kõik koos

Kui olete kõik oma kätes (valmistatud plaat, kõik osad, jootekolb ja võib -olla mõni tee), võite alustada mõne voolu kandmisega PCB mikrokontrollerite jalajäljele.

Tavaliselt jootan ATTiny kõigepealt sisse, sest sellega on lihtsam töötada, kui teil on plaadil ruumi.

Seejärel jootke kõik väikesed komponendid peale. Takistid, kondensaatorid ja lõpuks regulaator. (kui asetate need pintsettide otsaga alla ja hoiate neid all, saate need triikraua otsa veidi joodisega fikseerida. See peaks neid paigal hoidma, kuni teete teise poole korralikult ja seejärel tule töö lõpetamiseks tagasi esimesele poolele)

Seejärel lisage nupp ja lüliti.

Nüüd pange trükkplaat millelegi, mis hoiab seda laua kohal. Umbes 10 mm peaks olema korras, kuid see sõltub sellest, kui kaua soovite oma LED -juhtmeid. (Ma kasutan oma külgmist lõikurit toena)

Sisestage valgusdioodid trükkplaadi tagaküljelt ja jootke need ettevaatlikult teisele küljele. Veenduge, et need ei painduks üheski suunas, ja jälgige ka polaarsust.

Lõpuks lõigake 9 V aku pistikupesad umbes 40–50 mm kaugusele ja jootke need sisse. Esmalt veenduge, et need oleksid polaarsuse poolest õiges suunas ja et aku saaks ühendada ilma kaableid pingestamata.

Hea töö! Kasutage oma tassi tee nüüd, olete selle teeninud!

Seejärel seadistage oma SPI programmeerija ja ühendage see mikrokontrolleri kohal olevate 4 kontaktiga.

Nüüd saate puu toita 9 V patareist, kuid ühendage kindlasti oma programmeerija ja plaadi maandusjuhe. Lihtsalt kinnitage oma programmeerija GND ühele LED -i negatiivsele juhtmele.

Olen programmeerimispadjad märkinud pin -numbritega, kuid see võib teid ühendamisel aidata:

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

Laadige siit alla INO -fail ja kasutage kontrolleri välkimiseks oma Arduino IDE -d (või teisendage see mis tahes meelepäraseks ja kasutage seda koos erinevate programmeerijatega).

Ärge unustage seadistada Arduino IDE suvandiks "Põleta alglaadurit". Seda on vaja selleks, et ATTiny töötaks 8 Mhz sagedusel. Kui seda ei tehta, vilgub teie jõulupuu tõesti aeglaselt, kuid ärge muretsege, võite alati sisse minna ja seda uuesti teha.

Pean tunnistama, et puu programmeerimine 4 kokku pandud tihvtiga ei ole lihtne asi, kuid jätkake samas vaimus, pisut harjutades saate oma puu ümber programmeerida nii tihti kui soovite.

Niipea kui programmeerimine on lõpetatud, peaks teie jõulupuu esimeses programmeeritud režiimis vilkuma. (vilgub juhuslikult)

Suurepärane töö! Palju õnne! Nüüd on teil oma avatud jõulupuu, millega mängida! Ärge unustage ka oma tee lõpetada.

4. samm: kasutusjuhend

Siin on, mida peaksite lõpuks saama:

Pärast 9 V aku ühendamist saab jõulupuu lükandlülitiga S1 aktiveerida.

See käivitub 1. vilkumisrežiimis, nimelt juhusliku vilkumise korral.

Selle uuesti väljalülitamiseks pöörake lihtsalt S1 lülitit.

Vajutades ülaosas SW1 nuppu, saate vahetada järgmisi eelseadistatud režiime:

1 - juhuslik vilkumine2 - ring lülitavate LED -idega 3 - ring, kus LED -id põlevad ja lähevad tagasi4 - ring, kus LED -id jäävad põlema5 - ümber puu 6

Vajutades nuppu SW1 kauem kui 2 sekundit, sisenete ajabaasi muutmise režiimi.

Siin saate määrata vilkumiste vahelise aja. Näete, et olete sellesse režiimi sisenenud, kui vilgub ainult 1 LED. Iga LED tähistab erinevat viivitusaega:

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

Aja seadistuses saate edasi liikuda, vajutades lühidalt nuppu SW1.

Kui olete valinud soovitud viiteaja, vajutage ja hoidke all nuppu SW1 kauem kui 2 sekundit. Pärast seda naaseb puu viimase ajarežiimi koos uue ajabaasiga.

5. samm: kuhu me nüüd läheme?

See on sinu otsustada!

Võtke INO -fail ja lisage uusi vilkumisrežiime või uusi funktsioone.

Võiksite proovida juhtida pulseaega, halvendada valgusdioode või luua nupu abil mängu või teha kõike, mis pähe tuleb!

Võtke riistvara ja kujundage see ümber. Lisage sumin, et mängida jube tüütuid jõulumeloodiaid. Paigutage rohkem LED -e (alati on ruumi veel mõnele LED -ile).

Ja kui arvate, et teie looming väärib jagamist, siis palun tehke seda!

Ärge unustage, et see on avatud jõulupuu, nii et laske kõigil seda nautida!:)