NS073 Jootekomplekt - väike süda LED-idega. DIY kingitus - LED-süda Kuidas teha südant LED-ribale

Mu vanaemal oli kiirelt käes sünnipäev ja tahtsin talle kinkida midagi toredat ja mitte liiga keerulist. Tundub, et tuhmuv LED-efekt ei lähe kunagi moest välja ja vanaemadele meeldivad alati südamed, nii et otsustasin need kaks asja ühendada.

Selle väikese sünnipäevakingituse idee on luua trükkplaadi südame peale asetatud LED-lampidest väike süda. LED-ide juhtimiseks kasutatakse mikrokontrollerit. LED-ide PWM-juhtimine võimaldab teil aku kasutusaega pikendada ja iga LED-i heledust täpselt juhtida.

Selle projekti eesmärk ja ülevaade

Selle projekti eesmärk on luua mikrokontrolleriga ühendatud LED-idega trükkplaat. LED-e peab juhtima mikrokontroller, et iga LED-i jaoks saaks määrata individuaalse heleduse taseme. Sel juhul peaks olema 6 töörežiimi:

Kõik LED-id lülituvad välja ja sisse.
- LED-id kustuvad lainetena alt üles.
- LED-id kustuvad lainetena paremalt vasakule.
- LED-id süttivad järjest.
- LED-tulbad süttivad.

Selle saavutamiseks kasutasin südame jaoks 16 tk 5 mm punast LED-i ja juhtimiseks PIC 18F252 mikrokontrollerit. Vaja on ka muid elemente. Nende nimekiri on esitatud allpool.

Elemendid

PIC18F252
PIC PICKit2 programmeerija
7805 Stabilisaator +5V
16x punane 5mm LED
16x 100oomi takisti
Takisti 10kΩ
Kvarts 20MHz
lülituslüliti
2x kondensaator 1uF
Kondensaator 0,1uF
2x kondensaator 15pF (sobib 22pF)
Patareihoidja +9V
4x Rack
Korgist alus
Fooliumteksoliit
Raudkloriid (söövituslahus)
Läikiv paber
Laserprinter
Joote
jootekolb

Üksikasjalik kaupade loend

Selles projektis on liiga palju elemente, et neid kõiki üksikasjalikult kirjeldada, kuid peamiste kasutatud elementide kohta annan lisateavet.

PIC18F252
See on väike mikrokontroller (protsessor + mälu). See juhib iga LED-i eraldi, mis on selle projekti eesmärk. PIC-mikrokontrollerid on väga mitmekülgsed ja tegelikult on PIC 18F252-l palju rohkem funktsioone kui LED-i hämardamiseks. Kahju, et me neid kõiki ei kasuta.

PIC PICKit2 programmeerija
Programmi (püsivara) PIC-i laadimiseks on vaja programmeerijat. PICKit2 on programmeerija/siluja ja üks populaarsemaid PIC-programmeerijaid.

16xpunane 5 mm LED
Südame loomiseks kasutatakse 16 LED-i. See ei ole väga palju LED-e ja süda tundub natuke "pikslistunud", kuid ma olen sellega rahul. Soovi korral saate kasutada rohkem LED-e.

Kvarts 20MHz
Kvarts ei ole selles projektis nii oluline. Saate kasutada kvartsi sagedusel 4MHz, 1MHz või 40MHz. Leidsin just oma elementide komplektist esimese 20MHz kvartsi.

Fooliumteksoliit ja raudkloriid
Kuna soovin teha trükkplaati, siis söövitamiseks läheb vaja kahepoolset fooliumteksoliiti ja raudkloriidi. Plaadi valmistamiseks kasutatakse.

Ringraja ülevaade

Selle projekti skeem pole nii keeruline ja koosneb põhimõtteliselt LED-idest, mis on ühendatud voolu piiravate takistite kaudu PIC-iga. Võib tunduda, et valisin tihvti iga LED-i ühendamiseks juhuslikus järjekorras, kuid see pole nii. Seda tehakse PCB mugavamaks jälgimiseks.

Vooluahela omadused

Stabilisaator + 5V ja lüliti sisse / välja.
Lineaarset regulaatorit 7805 kasutatakse +9 V aku alandamiseks +5 V-ni, et toita PIC-i. Aku miinus ja GND vahele paigaldatud lülituslüliti, kui see on suletud, laseb voolu läbi vooluahela, võimaldades seadet sisse ja välja lülitada.

PIC mikrokontroller ja 100 oomised takistid
PORTA, PORTB ja PORTC ühise väärtusega PIC-tihvte kasutatakse iga LED-i ühendamiseks, et saada selle üle maksimaalne tarkvaraline kontroll. 100Ω voolu piiravad takistid PIC tihvtide ja LED-ide vahel kaitsevad PIC-i ja LED-e läbipõlemise eest, kui mikrokontrolleri ja LED-i kontaktid on ülevooluga.

Südamekujulised LED-id
Segaduste vältimiseks anti kõigile LED-idele numbriline tähistus ja nende asukoht südames. Samuti hõlbustab tarkvara ja riistvara sobitamine oluliselt programmi kirjutamist.

Juhatuse ülevaade
Plaat on jagatud kaheks osaks: vasakpoolne osa on reserveeritud LED-ide ja südame jaoks ning parem osa kogu elektroonika jaoks. Plaadi jagamine kaheks osaks annab sümmeetria tööosa ja südameosa vahel.

Laua omadused

PIC 18F252 ja voolu piiravad takistid
Nagu näete, on süda, PIC ja takistid paigaldatud plaadi teisele küljele. Takistid on paigutatud nii, et LED-ide teed on sirged ja lihtsad.

Südamekujulised LED-id
Tahvel näitab LED-ide jämedat paigutust südame kujul. Süda näeb parem välja tahvli punasel taustal. Ka tahvli teisele küljele tegin kirjad "Palju õnne sünnipäevaks" ja "91" (vanaema vanus!).

4 nagid
Puurisin plaadi nurkadesse 4 auku nagide jaoks. Nende asukoht on näha ülemisel ja alumisel kihil.

Kuidas PWM töötab

LED-i heleduse reguleerimiseks kasutame PWM-signaali. PWM-signaal on impulsi laiusega moduleeritud signaal. Igal PWM-signaalil on kolm peamist parameetrit:
Sagedus
töötsükkel
Amplituud

Need kolm parameetrit ütlevad meile PWM-signaali tüübi, mis võimaldab meil ennustada, kuidas see meie süsteemi mõjutab. Allpool on mõned näited PWM-signaalidest ja nende parameetritest.

PWM-i näited

PWM-signaali vaade on näidatud ülaltoodud joonisel. Kasutame sagedusvahemikku 60-120Hz, amplituudiga +5V (meie süsteem töötab alates +5V). Töötsükkel on vahemikus 0% (LED on täielikult välja lülitatud) ja 100% (LED põleb täisvõimsusel).

Lülitage PWM LED sisse

Mis juhtub, kui saadame LED-ile PWM-signaali? LED süttib lühikeseks ajaks, mis võrdub impulsi kestusega. Kuna me kasutame sagedust 60–120 Hz, näib LED püsivusefekti tõttu pidevalt põlevat. LED-i heledust juhitakse töötsükli protsendi muutmisega. Allolev animatsioon annab aimu erinevate PWM-signaalide mõjust LED-ile.

Nüüd teame lihtsat viisi LED-ide hämardamiseks ja väljalülitamiseks. Vaatame, kuidas hakkame seda meetodit südame erinevatele režiimidele rakendama.

Töörežiimid

Projekti jaoks oleme välja toonud 6 töörežiimi. Vaatame neid uuesti üksikasjalikumalt, et oleks selge, millises režiimis LED-id töötavad.

Selles režiimis põleb korraga ainult üks LED. Kõik LEDid süttivad järjest, iga LED süttib üks kord. Allpool on selle režiimi animatsioon.

Kõik LED-id lülituvad välja ja sisse.
Selles režiimis tuhmuvad kõik LED-id sujuvalt ja kustuvad viis korda sama kiirusega. Allpool on selle režiimi animatsioon.

LED-ide lainekuju alt üles.
Selles režiimis lülituvad LED-id alt üles, luues lainelaadse efekti. Allpool on selle režiimi animatsioon.

LED-id kustuvad lainetena paremalt vasakule.
Selles režiimis kustuvad LED-id paremalt vasakule, tekitades taas pulsatsiooniefekti. Allpool on selle režiimi animatsioon.

LED-tuled süttivad järjest.
Selles režiimis süttivad LED-id ükshaaval. Korraga süttib ainult üks rida, kõik teised on sel hetkel välja lülitatud. Selle režiimi animatsioon on esitatud allpool.

LED-tulbad süttivad.
Selles režiimis süttivad LED-tulbad. Korraga süttib ainult üks veerg, kõik teised on sel ajal välja lülitatud. Allpool on selle režiimi animatsioon.

Pärast kõigi 6 režiimi läbimist naaseb programm olekusse 1 ja kõik algab algusest. See on lõputu!

Riistvara

Seadme riistvara valmistamine on jagatud kaheks osaks: esimene osa näitab trükkplaadi valmistamist ja teine ​​osa selle kokkupanekut.

PCB tootmine

Kahepoolse trükkplaadi valmistamisel kasutame LUT meetodit, mis hõlmab plaadi kujunduse trükkimist läikpaberile ja selle silumist üle trükkplaadi. Allolevatelt fotodelt saate aru, kuidas ma Eagle'i failist trükkplaadi tegin.

Alustuseks trükitakse plaadi ülemine ja alumine kiht laserprinteri abil läikivale paberile.

Kuuma triikrauaga kandke ülemise ja alumise kihi kujundus "triikimise teel" üle tekstoliidile.

Nagu näete ülaltoodud fotol, kandsime toonerit tahvlile.

Suurem osa ülemisel küljel olevast vasest on söövitatud, jättes alles ainult tooneriga kaitstud alad (printimine).

Pärast tahvli söövitamist on näha, et kogu vask, välja arvatud tooneriga kaitstud, oli ära söövitatud.

Sama asi juhtub tahvli alumise küljega.

Tooneri eemaldamisel saate parema ülevaate vase kaitsmisest ja näete tahvlit.

Peale tooneri eemaldamist näeb pealmine pool ka palju parem välja.

Loodan, et teil on puur. Kui ei, siis tavapärane puur teeb augud korda.

Kui augud on puuritud, kasutage plaadi servade ümardamiseks veskit või mõnda muud vahendit. See muudab plaadi palju mugavamaks ja see ei kriibi midagi.

Vooluahela kokkupanek

Tegime just PCB ja nüüd saame hakata kokku panema. Nan vajab jootekolvi ja jootet.

Trükkplaadi kokkupanekuks on vaja kõiki elemente. Kõik vajalikud elemendid on näidatud alloleval fotol.

Kõigepealt joonistage punase markeriga süda. See annab kauni välimuse ja näitab, et see on tõepoolest süda.

Kui süda on joonistatud, alustage LED-ide jootmist.

Kui LED-id on joodetud, on aeg takistid jootma. Lisan veel, et parem on enne väikesed elemendid jootma, lihtsam on paremini teha.

Kui takistid on joodetud, jäävad järele vaid mõned elemendid: mikrokontroller, mõned kondensaatorid, stabilisaator ja muud väikesed osad. Jootke need.

Pärast seda, kui kõik osad on plaadile joodetud, on jäänud teha mõned asjad. Aseta plaat alusele ja kinnita selle külge +9V patareihoidja.

Aluseks kasutasin ümarate servadega puutükki. Võite kasutada plastikut või midagi muud ristkülikukujulist ja tugevat.

Pärast kogu seda rasket tööd on aeg programm kirjutada.

Töö tulemus ja märkmed

Pärast kogu rasket tööd tahame tulemust näha. Allolev video näitab plaadi valmistamist ja seda, kuidas püsivara kontroller juhib LED-e 6 režiimis, millest oli varem juttu.

Näeb hea välja, eks? Peamine negatiivne külg on see, et minu kaamera töötab meie silmast erineva sagedusega, nii et videol on näha virvendust. Aga see on okei, see näeb inimsilmale ikkagi hämmastav välja ja võite olla kindel, et see projekt töötab kuradi hästi.

Ülevaade PWM-summutusega LED-südamest

See artikkel on minu igavuse ja vanaemale sünnipäevakingituse vajaduse summa. Kui need kaks asja kokku põrkasid, saite LED-südamega tahvli, mis töötas erinevates režiimides. Selle projekti PIC-mikrokontroller tegi selle töö meie eest ära, nagu ka PCB söövitusprotsess, mida olen juba mitu korda kasutanud. Mul oli mure, et +9 V akust ei pruugi piisata, kuid projekt töötab hästi.

Mis siis nüüd on?

Kui soovite muuta seadet minu omast paremaks, on teil palju võimalusi. Alustuseks saate suurendada südame suurust. See nõuab teistsugust juhtimismeetodit, sest. PIC-viikude arv on piiratud. I/O-pordi laiendaja, näiteks jada-paralleelmuundur, võimaldab seda teha. Kasutage oma kujutlusvõimet ja leidke viise selle projekti täiustamiseks.

Järeldus

Selle projekti põhieesmärk oli luua erinevates ülaltoodud režiimides töötav LED-süda ja see eesmärk saavutati, nagu on tõestatud jaotises Tulemus. Loodan, et see artikkel inspireeris teid meisterdama oma vanaemale sünnipäevaks laheda vidina. Edu!

Raadioelementide loend

on ruutlaine generaator. Diagramm näitab sümmeetrilist multivibraatorit, see on iseostsillaator (st impulsside genereerimine algab pinge rakendamise hetkest ja jätkub automaatselt). See on sümmeetriline tänu takistite R1 ja R4, R2 ja R3 samadele takistustele, mahtuvustele C1 ja C2, transistoride TR1 ja TR2 parameetritele.

Pulsi kestus selline multivibraator reguleeritakse väärtustega C1, R2 ja C2, R3. Samuti arvutatakse see valemiga T = (3 ... 5) * C1 * R2 või T = (3 ... 5) * C2 * R3, olenevalt sellest, millisest transistorist signaali võtta. Takistid R1 ja R4 reguleerivad voolu läbi koormuse.

Selle seadme jaoks on palju rakendusi, siin on vaid kaks neist:
LED lüliti
"Tweeteri" generaator

Animatsioon näitab näidet multivibraatori tööst, LED-e kasutatakse koormusena. Elektrolüütkondensaatorid, nende miinus läheb 27 KΩ takistitele.

Kasutasin seda vooluringi simulatsioonina sõidutulede efekt. Leiame sobiva korpuse, puurime LEDidele augud.
Ja lõpuks, suurendades vooluringis LED-ide arvu ja neid vaheldumisi, saame järgmise omatehtud. Ühendasin paralleelselt 8 LED-i, võtsin 300 oomi takistid ja toitsin neid Krona akuga (9 volti).

Ma ei pretendeeri idee või teostuse uudsusele, kuid see võib kellelegi kasulik olla. Tegelikult tegi selle seadme mu naine oma pulma-aastapäevaks, kuigi saate selle üsna lihtsalt ümber orienteerida muudeks pühadeks.

Elektriskeem leiti Internetist ja läks sinna turvaliselt kaduma. Seetõttu seda ei tehta. Jah, põhimõtteliselt pole seda iseenesest vaja. see seade on loogiline jätk esimestele katsetele valgusdioodide süütamiseks. Idee ise oli oma naisele meeldida ja tõestada talle, et ega ma asjata ei istunud õhtuti jootekolbiga.

Printimine Sprint Layout

Nagu trükkplaadilt näha, pole selles midagi erilist:

• Atmega8-tqfp32
• Rezuk 100k eest
• Conder 0,1 uF juures
• 22 smd LED-i
• 22 smd kokkuvõtet

Valgusdioodide ja takistite osas valige need võib-olla nii, et need ei ületaks lävipinge väärtust + 5 V. Võtsin üliheledad 3V juures, vool oli vastavalt 20 mA, lõikurid olid kumbki 120 oomi.
Et mitte liiga palju mõelda, on veebis hunnik kalkulaatoreid.

ISP programmeerimiseks tavalises mõttes pole pistikut. Rumal juhtmestik. Jah, muide, kõik on seal mugavuse huvides allkirjastatud. Tahvli “LUTimise” ja tehnoloogia selgitamise protsessi arvan, et pole soovitatav siin välja tuua, sest. kes teab ja teab, saab aru ja kes ei otsi Google'i abi.

Kohe joodetud taskurätik.
Ja muidugi, nagu vene naljas lennuki kohta: "Ja nüüd on failiga töötlemine karm." Mis puutub koodi, siis seal on ainult püsivara fail ilma lähtekoodita, kuna see on tavaline jalglüliti.

Jah, ma oleksin video peaaegu unustanud. Vabandan selle kvaliteedi pärast, mis oli käepärast.

Võib-olla on see kõik. Projekti fail:
Fuse kohta lahkume tehasest. Head kordamist kõigile.

Ma ei pretendeeri idee või teostuse uudsusele, kuid see võib kellelegi kasulik olla. Tegelikult tegi selle seadme mu naine oma pulma-aastapäevaks, kuigi saate selle üsna lihtsalt ümber orienteerida muudeks pühadeks.

Seadme foto

Elektriskeem leiti Internetist ja läks sinna turvaliselt kaduma. Seetõttu seda ei tehta. Jah, põhimõtteliselt pole seda iseenesest vaja. see seade on loogiline jätk esimestele katsetele valgusdioodide süütamiseks. Idee ise oli oma naisele meeldida ja tõestada talle, et ega ma asjata ei istunud õhtuti jootekolbiga.

Printimine Sprint Layout

Nagu trükkplaadilt näha, pole selles midagi erilist: Atmega8-tqfp32, 100k takisti, 0,1uF konder, 22 smd LED-i ja 22 smd pistikut.

Valgusdioodide ja takistite osas valige need võib-olla nii, et need ei ületaks lävipinge väärtust + 5 V. Võtsin üliheledad 3V juures, vool oli vastavalt 20 mA, lõikurid olid kumbki 120 oomi.

ISP programmeerimiseks tavalises mõttes pole pistikut. Rumal juhtmestik. Jah, muide, kõik on seal mugavuse huvides allkirjastatud. Tahvli “LUTimise” ja tehnoloogia selgitamise protsessi arvan, et pole soovitatav siin välja tuua, sest. kes teab ja teab, saab aru ja kes ei otsi Google'i abi.

Kohe joodetud taskurätik.

Ja muidugi, nagu vene naljas lennuki kohta: "Ja nüüd on failiga töötlemine karm." Ma alles õpin jootmist, nii et ärge liiga palju kritiseerige ja üldiselt on see üks minu esimesi projekte. Koodi osas õpin ka nii, et jääks ainult püsivara fail ilma allikateta (muidu arvan, et nokitsevad üldse).

Jah, ma oleksin video peaaegu unustanud. Vabandan kvaliteedi pärast – mis käepärast oli. Võib-olla on see kõik. Projekti fail: . Fuse kohta - jätame selle tehasesse.

Allikas: we.easyelectronics.ru

Disaini on kõige lihtsam teha leivalaual, kasutades 10 punast LED-i, CD4017 kümnendloenduri kiipi ja legendaarset 555 taimerit isevõnkuvas režiimis ja mõningaid siduvaid elemente. Ahel on võimalikult palju lihtsustatud ja see peaks algama kohe pärast selle esmakordset sisselülitamist, välja arvatud juhul, kui te midagi sassi ajate ja kõik komponendid töötavad.

NE555 taimerikiibil olev impulsigeneraator töötab isevõnkuvas režiimis, genereerides ristkülikukujulise impulsi jada, impulsi kordussageduse määrab takisti R4 takistuse väärtus ja kondensaatori C1 mahtuvus. Visuaalselt on selgelt näha, et muutes takistust R4 muudame LED-ide kiirust.

Valmis seade on soovitav paigutada ilusasse karpi, jättes välja vaid LED-id ja toiteallika nupp. Akut saab kasutada peaaegu iga 5-12-voldise pingega. Näiteks Krona või 2 järjestikku ühendatud AA elementi.

Seda huvitavat projekti luurasin ühes raadioamatöörblogis: http://blog.xelfaer.ru/?p=606. Kahjuks ma seda ise ei korranud, kuid arvan, et seda arendust on vaja kasutada, kuid ainult mõnel teisel mikrokontrolleril. Selle skeemi jaoks vajame: ATmega8 mikrokontrollerit (tingimata TQFP paketis); 22 SMD punast LED-i; 22 SMD takistit 620 Ohm; SMD takisti 10 kΩ; SMD kondensaator 0,1uF. Kõik raadiokomponendid, suurus 0805