Otvoreno božićno drvce: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

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

Ali ako želite biti spremni kada 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 da se stvori mala PCB u obliku božićnog drvca (ručno izrađena) sa 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 ovo je nakon nekog vremena postalo dosadno jer, pa to uopće nije bilo slučajno.

Nakon mnogo godina, odlučio sam ponovno pogledati ovaj stari krug i stvoriti bolji, s profesionalno proizvedenom PCB-om, tajmerom 555 (za signal sata) i CD4026 desetljećem desetljeća, 7 segmentnim LED upravljačkim programom. Raspored je bio gotov, i dok sam počeo sastavljati drveće, došao sam na ideju da ovo pomaknem još dalje i napravim trepereće drvo koje se može programirati prema vašim željama.

Ovako smo stigli.

Sada su upute za stvaranje vlastitog, programabilnog božićnog stabla zasnovanog na Atmel ATTiny84A, koje možete nadograditi jednostavnom Arduino UNO pločom kao SPI programer. (ali ne brinite, već sam napisao lijep mali kod, sa 8 različitih trepćućih uzoraka koje možete preuzeti ovdje.)

Korak 1: Idemo na tehnički pregled

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

Ali tu je začkoljica: čip Atmel može prihvatiti samo ulazni napon do 5,5 V.

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

Nakon nekih puferskih kondenzatora sada možemo sigurno koristiti ATTiny čip.

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 dugme koje mijenja načine treptanja i vremensku bazu. (ili na šta god da ga programirate!) Takođe, mogli biste to učiniti i sa ATTiny44, a vjerovatno i sa 24, ali razlika u cijeni je oko 10 centi i na ovaj način ćete imati 8 K Flash za pohranu vašeg programa.

Da bi ovo bilo zaista otvoreno, izbacio sam SPI noge za ponovno programiranje čipa ispod tipke SW1 (označene kao ISP za "sistemsko programiranje"), tako da su vam sve potrebne 4 pinova od 0,1 inča, zalijepljeni zajedno (baby krevet od eksera:)) i SPI programer (poput Arduino Uno) da ručaju vaš vlastiti odličan 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 iglice ispod prekidača, ali ja to nisam učinio. Mislim da se prekidač može dobro zalemiti i da će stajati čvrsto pod uglom, što također čini prebacivanje ugodnijim na kraju.

Napravio sam i mali stalak za drvo za štampanje, samo da spriječim njegovo padanje nakon što se baterija spoji. Sa postoljem, težina baterije drži cijelo drvo okomito.

Korak 2: Potrebne stvari

Proizvodnja PCB -a. Znam da ovo zvuči teško, ali danas imamo ton dobrih i jeftinih kompanija koje možete izabrati. Ja lično koristim JLCPCB jer je kvalitet ploča zaista dobar i jeftini 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 Gerber datoteke i pošaljite ih za proizvodnju. (Takođe sam izvezla i otpremila format datoteke Altium, u slučaju da želite prvo izmijeniti stablo)

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

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

Atmel ATTiny84A mikro kontroler.

Toshiba TA78L05F (TE12L, F) regulator snage

SMD 1206 kapa. sa kapacitetom od 1 u F.

SMD 1206 kapa. sa kapacitetom od 0,33 uF

SMD 1206 kapa. sa kapacitetom od 10 u F

SMD 1206 otpornik 1 K Ohm (7 od njih)

SMD 1206 otpornik 10 K Ohm

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

C&K dugme (PTS645SK43SMTR92LFS), ali bilo koje dugme sa otiskom 6 mm * 6 mm treba da uradi

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 dobavljača 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 malo čaura) možete započeti s nanošenjem malo fluksa na otisak mikrokontrolera na PCB -u.

Obično prvo lemim ATTiny jer je s njim lakše raditi dok imate prostora 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 pegle. Ovo bi ih trebalo držati na mjestu dok ne ispravno napravite drugu stranu, a zatim vratite se na prvu stranu da završite posao)

Zatim dodajte dugme i prekidač.

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

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.

Konačno, prerežite konektore za 9V bateriju 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.

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

Obilježio 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 vam se sviđa i koristite je s različitim programerima) za bljeskanje kontrolera.

Ne zaboravite postaviti opciju u Arduino IDE -u na "Burn bootloader". Ovo je potrebno za postavljanje ATTiny -a na rad 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 sa 4 igle zalijepljene zajedno nije laka stvar, ali nastavite s tim, uz malo vježbe, možete reprogramirati svoje drvo koliko god želite.

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

Odlično! Čestitamo! Sada imate svoje otvoreno božićno drvce s kojim se možete igrati! I ne zaboravite završiti i svoju majicu.

Korak 4: Korisnički priručnik

Evo šta biste trebali dobiti na kraju:

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

Pokrenuće se u prvom režimu treptanja, naime nasumično treptanje.

Da biste ga ponovo 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 uključene i vraćaju se 4 - Krug sa LED diodama koje ostaju upaljene5 - Zmijuze se oko drveta6 - Knight Rider:)

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

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

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

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

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

Korak 5: Gdje sada idemo?

Sve zavisi od vas!

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

Možete pokušati fino upravljati vremenom pulsa, prigušiti LED diode ili izgraditi igru pomoću dugmeta 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 Otvoreno božićno drvo, pa neka svi uživaju!:)