NS073 Komplet za lemljenje - malo srce sa LED diodama. DIY poklon - LED srce Kako napraviti srce za LED traku

Bakin rođendan se brzo bližio i htjela sam joj pokloniti nešto lijepo i ne previše komplicirano. Čini se da blijedi LED efekt nikad ne izlazi iz mode, a bake uvijek vole srca, pa sam odlučio spojiti to dvoje.

Koncept iza ovog malog rođendanskog poklona je stvoriti malo srce pomoću LED dioda postavljenih na srce nacrtano na tiskanoj ploči. Za upravljanje LED diodama koristi se mikrokontroler. PWM LED kontrola omogućuje dulje trajanje baterije i preciznu kontrolu nad svjetlinom svake LED diode.

Svrha i pregled ovog projekta

Cilj ovog projekta je izraditi PCB s LED diodama spojenim na mikrokontroler. LED diodama mora upravljati mikrokontroler tako da se za svaku LED diodu može postaviti individualna razina svjetline. U ovom slučaju trebalo bi postojati 6 načina rada:

Sve LED diode se gase i pale.
- LED diode se gase u valovima odozdo prema gore.
- LED diode se gase u valovima s desna na lijevo.
- LED diode svijetle red po red.
- LED stupovi svijetle.

Da bih postigao ovaj cilj, koristio sam 16 komada crvenih LED dioda od 5 mm za srce i mikrokontroler PIC 18F252 za ​​kontrolu. Potrebni su i neki drugi elementi. Njihov popis je predstavljen u nastavku.

Elementi

PIC18F252
Programator za PIC PICKit2
7805 Stabilizator +5V
16x crvena LED dioda od 5 mm
16x 100ohm otpornik
Otpornik 10kOhm
Kvarc 20MHz
Tumblr
2x kondenzator 1uF
Kondenzator 0.1uF
2x kondenzator 15pF (prikladno 22pF)
+9V držač baterije
4x stalak
Baza od pluta
PCB od folije
Željezov klorid (otopina za jetkanje)
Svjetlucavi papir
Laserski printer
Lem
Lemilica

Detaljan popis artikala

Previše je elemenata u ovom projektu da bih ih sve detaljno opisao, ali pružit ću dodatne informacije o glavnim korištenim elementima.

SLIKA18F252
Ovo je mali mikrokontroler (procesor + memorija). Upravljat će svakom LED-om pojedinačno, što je i cilj ovog projekta. PIC mikrokontroleri su vrlo svestrani, i zapravo PIC 18F252 ima puno više funkcija nego što ih koristimo za LED prigušivanje. Šteta što ih ne koristimo sve.

Programator za PIC PICKit2
Za učitavanje programa (firmware) u PIC potreban je programator. PICKit2 je programer/debugger i jedan od najpopularnijih PIC programera.

16xcrvena 5mm LED dioda
Za izradu srca koristi se 16 LED dioda. Nema puno LED dioda, a srce izgleda malo 'pikselirano', ali slažem se s tim. Možete koristiti više LED ako želite.

Kvarc 20MHz
Kvarc nije toliko bitan u ovom projektu. Možete koristiti kvarc na 4 MHz, 1 MHz ili 40 MHz. Upravo sam prvi pronašao kvarc od 20 MHz u svom skupu elemenata.

Folija PCB i željezni klorid
Budući da želim napraviti tiskanu pločicu, trebat će mi dvostrana PCB folija i željezni klorid za jetkanje. Koristi se za izradu ploče.

Pregled strujnog kruga

Strujni krug za ovaj projekt nije tako kompliciran i u osnovi se sastoji od LED dioda povezanih preko otpornika za ograničavanje struje na PIC. Može se činiti da sam izabrao pin za spajanje svake LED diode slučajnim redoslijedom, ali to nije slučaj. Ovo je napravljeno za praktičnije praćenje tiskane ploče.

Značajke sheme

+5V stabilizator i On/Off prekidač.
Linearni regulator 7805 koristi se za smanjenje +9V baterije na +5V za napajanje PIC-a. Prekidač ugrađen između negativnog pola baterije i GND-a, kada je zatvoren, omogućuje protok struje kroz strujni krug, omogućujući uključivanje i isključivanje uređaja.

PIC mikrokontroler i otpornici od 100 Ohma
Zajednički PIC pinovi na PORTA, PORTB i PORTC koriste se za povezivanje svake LED diode kako bi se dobila maksimalna softverska kontrola nad njom. Otpornici za ograničenje struje od 100 Ohma između PIC pinova i LED dioda štite PIC i LED diode od pregaranja ako je struja na mikrokontrolerskim i LED pinovima previsoka.

LED diode u obliku srca
Sve LED diode su dobile brojčanu oznaku i naznačen je njihov položaj u srcu kako bi se izbjegla zabuna. Također, podudaranje softvera i hardvera uvelike pojednostavljuje pisanje programa.

Pregled ploče
Ploča je podijeljena u dva dijela: lijevi dio je rezerviran za LED diode i srce, a desni dio je za svu elektroniku. Podjelom ploče na dva dijela dobiva se simetrija između radnog dijela i dijela sa srcem.

Značajke ploče

PIC 18F252 i otpornici za ograničavanje struje
Kao što vidite, srce, PIC i otpornici su instalirani na drugoj strani ploče. Otpornici su postavljeni tako da su putevi do LED dioda ravni i jednostavni.

LED diode u obliku srca
Ploča prikazuje grub raspored LED dioda u obliku srca. Srce će bolje izgledati na crvenoj pozadini na ploči. Također sam na drugoj strani ploče napravio natpise "Sretan rođendan" i "91" (dob moje bake!).

4 stalka
Izbušio sam 4 rupe u kutovima ploče za postolje. Njihov položaj može se vidjeti na gornjem i donjem sloju.

Princip rada PWM

Za kontrolu svjetline LED-a koristit ćemo PWM signal. PWM signal je signal moduliran širinom pulsa. Svaki PWM signal ima tri glavna parametra:
Frekvencija
Faktor dužnosti
Amplituda

Ova tri parametra nam pokazuju vrstu PWM signala, što nam omogućuje da predvidimo kako će utjecati na naš sustav. Ispod je nekoliko primjera PWM signala i njihovih parametara.

Primjeri PWM

Tip PWM signala prikazan je na gornjoj slici. Koristit ćemo frekvencijski raspon od 60-120Hz, s amplitudom od +5V (naš sustav radi na +5V). Radni ciklus će varirati između 0% (LED potpuno isključen) i 100% (LED uključen punom snagom).

Uključivanje PWM LED

Što se događa kada pošaljemo PWM signal na LED? LED dioda svijetli kratko vrijeme jednako trajanju pulsa. Budući da ćemo koristiti frekvenciju od 60-120 Hz, LED će izgledati kao da stalno svijetli zbog učinka postojanosti. Svjetlina LED-a kontrolirat će se promjenom postotka radnog ciklusa. Animacija ispod daje ideju o učinku različitih PWM signala na LED.

Sada znamo jednostavan način za podešavanje svjetline LED dioda i njihovo isključivanje. Pogledajmo kako ćemo ovu metodu primijeniti na različite načine rada srca.

Načini rada

Za potrebe projekta specificirali smo 6 načina rada. Pogledajmo ih opet detaljnije kako bi bilo jasno u kojem načinu rade LED diode.

U ovom načinu rada istovremeno svijetli samo jedna LED dioda. Sve LED diode svijetle naizmjenično, svaka LED dioda svijetli jednom. Ispod je animacija ovog načina rada.

Sve LED diode se gase i pale.
U ovom načinu rada sve LED diode glatko blijede i gase se istom brzinom pet puta. Ispod je animacija ovog načina rada.

LED diode se gase u valovima odozdo prema gore.
U ovom načinu rada, LED diode se gase odozdo prema gore, stvarajući efekt poput vala. Ispod je animacija ovog načina rada.

LED diode blijede u valovima s desna na lijevo.
U ovom načinu rada, LED diode se gase s desna na lijevo, ponovno stvarajući efekt poput vala. Ispod je animacija ovog načina rada.

LED diode svijetle red po red.
U ovom načinu rada, LED diode svijetle red po red. Samo jedna linija svijetli u jednom trenutku, sve ostale su trenutno isključene. Ispod je animacija ovog načina rada.

LED stupovi svijetle.
U ovom načinu rada svijetle stupci LED dioda. Samo jedan stupac svijetli u jednom trenutku, svi ostali su u tom trenutku isključeni. Ispod je animacija ovog načina rada.

Nakon završetka svih 6 modova, program se vraća na 1 i sve kreće iz početka. Beskrajno je!

Hardver

Izrada hardvera uređaja podijeljena je u dva dijela: u prvom dijelu prikazana je izrada tiskane pločice, au drugom dijelu prikazana je njena montaža.

Proizvodnja PCB-a

Za izradu dvostranog PCB-a koristit ćemo LUT metodu, koja uključuje ispis dizajna ploče na sjajnom papiru i njegovo glačanje na PCB-u. Iz fotografija ispod možete shvatiti kako sam napravio tiskanu pločicu od Eagle datoteke.

Za početak, gornji i donji sloj ploče tiskaju se na sjajnom papiru pomoću laserskog pisača.

Koristeći vruće glačalo, prenesite dizajn gornjeg i donjeg sloja na PCB "peglanjem".

Kao što možete vidjeti na gornjoj fotografiji, toner smo prenijeli na ploču.

Većina bakra na gornjoj strani je ugravirana, ostavljajući samo područja zaštićena tonerom (natpis).

Nakon jetkanja ploče, jasno je da je sav bakar, osim onog koji je bio zaštićen tonerom, izgrižen.

Ista stvar se događa s donjom stranom ploče.

Uklanjanjem tonera dobit ćete bolju ideju o tome kako je bakar zaštićen i vidjet ćete tiskanu ploču.

Gornja strana također izgleda puno bolje nakon uklanjanja tonera.

Nadam se da imate bušilicu. Ako ne, onda će obična bušilica poslužiti za izradu rupa.

Nakon što su rupe izbušene, brusilicom ili bilo kojim drugim sredstvom zaoblite rubove ploče. To čini ploču mnogo udobnijom za korištenje i ništa ne grebe.

Montaža strujnog kruga

Upravo smo izradili tiskanu pločicu i sada možemo krenuti sa montažom. Nan će trebati lemilo i lem.

Svi elementi su potrebni za sastavljanje tiskane pločice. Svi potrebni elementi prikazani su na slici ispod.

Za početak nacrtajte srce crvenim markerom. Daje prekrasan izgled i pokazuje da je doista srce.

Nakon što je srce nacrtano, počnite lemiti LED diode.

Nakon što su LED diode zalemljene, vrijeme je za lemljenje otpornika. Želio bih dodati da je bolje prvo lemiti male elemente, lakše je to učiniti bolje.

Nakon što su otpornici zalemljeni, ostaje samo nekoliko elemenata: mikrokontroler, nekoliko kondenzatora, stabilizator i drugi sitni dijelovi. Zalemi ih.

Nakon što su svi dijelovi zalemljeni na ploču, preostaje još nekoliko stvari za napraviti. Postavite ploču na bazu i na nju pričvrstite držač +9V baterije.

Za podlogu sam koristio komad drveta sa zaobljenim rubovima. Možete koristiti plastiku ili nešto drugo pravokutno i čvrsto.

Nakon svog ovog napornog rada, vrijeme je da napišemo program.

Rezultat i bilješke

Nakon napornog rada, želimo vidjeti rezultat. Video u nastavku prikazuje proizvodnju ploče i kako kontroler firmvera upravlja LED diodama u 6 načina, o kojima smo ranije govorili.

Izgleda dobro, zar ne? Glavni nedostatak je to što moja kamera radi na drugačijoj frekvenciji od naše oka, pa ima treperenja u videu. Ali to je u redu, i dalje izgleda nevjerojatno ljudskom oku i možete biti sigurni da ovaj projekt radi vraški dobro.

Pregled LED srca s PWM prigušenjem

Ovaj članak je sažetak moje dosade i potrebe za rođendanskim poklonom za moju baku. Kada se te dvije stvari sudare, na kraju dobijete ploču s LED srcem koje radi u različitim modovima. PIC mikrokontroler u ovom projektu odradio je posao za nas, kao i proces jetkanja PCB-a, koji sam koristio već nekoliko puta. Bio sam zabrinut da +9V baterija možda neće biti dovoljna, ali projekt radi odlično.

Pa što je sada?

Ako želite napraviti uređaj bolji od mog, onda imate mnogo opcija. Za početak, možete povećati veličinu srca. To će zahtijevati drugačiji način kontrole, jer... Broj PIC pinova je ograničen. I/O port ekspander će vam omogućiti da to učinite, kao što je serijski u paralelni pretvarač. Upotrijebite svoju maštu i osmislite načine kako poboljšati ovaj projekt.

Zaključak

Glavni cilj ovog projekta bio je stvoriti LED srce koje radi u različitim gore navedenim načinima i taj je cilj postignut, što je dokazano u odjeljku Rezultati. Nadam se da vas je ovaj članak inspirirao da napravite cool gadget za svoju baku za rođendan. Sretno!

Popis radioelemenata

- Ovo je kvadratni generator impulsa. Dijagram prikazuje simetrični multivibrator; to je autooscilator (to jest, generiranje impulsa počinje od trenutka primjene napona, a zatim se događa automatski). Simetričan je zbog istih otpora otpornika R1 i R4, R2 i R3, kapaciteta C1 i C2, parametara tranzistora TR1 i TR2.

Trajanje pulsa takav multivibrator reguliran vrijednostima C1, R2 i C2, R3. Također se izračunava pomoću formule T=(3…5)*C1*R2 ili T=(3…5)*C2*R3, ovisno o tome s kojeg se tranzistora uzima signal. Otpornici R1 i R4 reguliraju struju kroz opterećenje.

Postoje mnoge namjene ovog uređaja, evo samo dvije od njih:
LED prekidač
Generator za visokotonac

Ova animacija prikazuje primjer rada multivibratora koji koristi LED diode kao opterećenje. Kondenzatori su elektrolitski, njihov minus ide na otpornike od 27 KOhm.

Koristio sam ovaj sklop kao simulaciju učinak svjetala. Pronalazimo odgovarajuće kućište i izbušimo rupe za LED diode.
I na kraju, povećanjem broja LED dioda u krugu i njihovom izmjenom, dobivamo sljedeći domaći proizvod. Spojio sam 8 LED dioda paralelno, uzeo otpornike od 300 Ohma i napajao ih Krona baterijom (9 volti).

Ne pretvaram se da sam nova ideja ili izvedba, ali može nekome biti od koristi. Zapravo, ovaj uređaj je napravljen za moju ženu za godišnjicu braka, iako ga vrlo lako možete prenamijeniti za druge praznike.

Dijagram električnog kruga pronađen je na internetu i tamo je sigurno izgubljen. Zato se to neće dogoditi. Da, u principu, sama po sebi nije potrebna jer Ovaj uređaj je logičan nastavak prvih pokušaja paljenja LED dioda. Sama ideja bila je ugoditi svojoj ženi i dokazati joj da nije uzalud sjediti s lemilicom navečer.

Pečat u Sprint rasporedu

Kao što vidite na tiskanoj ploči nema ništa posebno u vezi s tim:

• Atmega8-tqfp32
• Životopis za 100k
• Konder 0,1 µF
• 22 smd leda
• 22 smd prečac

Što se tiče LED dioda i otpornika, možda ih odabrati tako da ne prelaze vrijednost praga napona od +5V. Uzeo sam super svijetle na 3V, struja 20 mA, odnosno rezači su bili 120 ohma.
Bez previše razmišljanja, postoji hrpa online kalkulatora.

Ne postoji konektor za ISP programiranje u uobičajenom smislu. Glupo ožičenje. Usput, sve je tamo potpisano radi praktičnosti. Mislim da nije uputno ovdje predstavljati proces “PLJAČKE” ploče i objašnjavati tehnologiju jer tko može i zna razumjet će, a tko ne zna gugl će mu pomoći.

Odmah zalemljen šal.
I naravno, kao u onom ruskom vicu o avionu, "A sad grubo rukuj turpijom." Što se tiče koda, postojat će samo firmware datoteka bez izvornih kodova, jer je to standardni nogodryg.

Skoro sam zaboravio video. Ispričavam se zbog kvalitete; imao sam ga pri ruci.

Valjda je to sve. Projektna datoteka:
Što se tiče osigurača, ostavljamo ga u tvornici. Sretno ponovite svima.

Ne pretvaram se da sam nova ideja ili izvedba, ali može nekome biti od koristi. Zapravo, ovaj uređaj je napravljen za moju ženu za godišnjicu braka, iako ga vrlo lako možete prenamijeniti za druge praznike.

Fotografija uređaja

Dijagram električnog kruga pronađen je na internetu i tamo je sigurno izgubljen. Zato se to neće dogoditi. Da, u principu, sama po sebi nije potrebna jer Ovaj uređaj je logičan nastavak prvih pokušaja paljenja LED dioda. Sama ideja bila je ugoditi svojoj ženi i dokazati joj da nije uzalud sjediti s lemilicom navečer.

Pečat u Sprint rasporedu

Kao što vidite na tiskanoj pločici, nema ništa posebno u njemu: Atmega8-tqfp32, 100k rezuk, 0,1 uF konder, 22 smd LED i 22 smd rezuk.

Što se tiče LED dioda i otpornika, možda ih odabrati tako da ne prelaze vrijednost praga napona od +5V. Uzeo sam super svijetle na 3V, struja 20 mA, odnosno rezači su bili 120 ohma.

Ne postoji konektor za ISP programiranje u uobičajenom smislu. Glupo ožičenje. Usput, sve je tamo potpisano radi praktičnosti. Mislim da nije uputno ovdje predstavljati proces “PLJAČKE” ploče i objašnjavati tehnologiju jer tko može i zna razumjet će, a tko ne zna gugl će mu pomoći.

Odmah zalemljen šal.

I naravno, kao u onom ruskom vicu o avionu, "A sad grubo rukuj turpijom." Tek učim o lemljenju, pa nemojte previše kritizirati, a općenito ovo mi je jedan od prvih projekata. Što se tiče koda, također učim tako da će postojati samo firmware datoteka bez izvornih kodova (inače mislim da će zapeti).

Skoro sam zaboravio video. Ispričavam se zbog kvalitete - što je bilo pri ruci. Valjda je to sve. Datoteka projekta: . Što se tiče osigurača - ostavljamo ga u tvornici.

Izvor: we.easyelectronics.ru

Dizajn je najlakše napraviti na matičnoj ploči koristeći 10 crvenih LED dioda, čip decimalnog brojača kao što je CD4017 i legendarni 555 Timer u samooscilirajućem načinu rada i neke elemente ožičenja. Strujni krug je maksimalno pojednostavljen i trebao bi se pokrenuti odmah kada ga prvi put uključite, osim ako, naravno, nešto ne zabrljate i sve komponente su u ispravnom stanju.

Generator impulsa na čipu tajmera NE555 radi u samooscilirajućem načinu rada, generirajući pravokutni slijed impulsa; brzina ponavljanja impulsa je postavljena nominalnom vrijednošću otpornika R4 i kapacitetom kondenzatora C1. Vizualno je jasno vidljivo da promjenom otpora R4 mijenjamo brzinu LED dioda.

Preporučljivo je staviti gotov uređaj u prekrasnu kutiju, ostavljajući samo LED diode i gumb za napajanje naponom izvana. Možete koristiti gotovo sve baterije s naponom od 5-12 volti. Na primjer, Krona ili 2 AA elementa povezana u seriju.

Uočio sam ovaj zanimljiv projekt na jednom blogu radioamatera: http://blog.xelfaer.ru/?p=606. Nažalost, nisam ga sam ponovio, ali mislim da ću ovo sigurno koristiti u praksi, ali samo na drugom mikrokontroleru. Za ovaj sklop su nam potrebni: mikrokontroler ATmega8 (obavezno u TQFP paketu); 22 SMD crvene LED diode; 22 SMD otpornika 620 Ohm; SMD otpornik 10 kOhm; SMD kondenzator 0,1 µF. Sve radio komponente veličine 0805