Joulukuusi PCB -lahja: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Syyskuun puolivälissä halusin tehdä hauskan pienen projektin. Koska joulu lähestyi ja halusin antaa perheelleni kotitekoisia lahjoja, päätin tehdä joulukuusi.

Joulukuusi pitäisi:

- on oltava energiatehokas

- ei saa olla suurempi kuin 10*10 cm

- ohjelmoitava

- siinä on oltava pohja, johon akku asetetaan

- on oltava useampi kuin yksi toimintatapa

Suunnittelin piirilevyn Altium Designerissa, tulostin piirilevyt JLC: lle, ohjelmoin atmel -mikro -ohjaimen Atmel Studio 7.0: ssa ja suunnittelin 3D -mallin SolidWorksissa.

Vaihe 1: Suunnitelma

Suunnittelen suunnitella 2 joulukuusi muotoinen PCB.

Ennen kuin aloitin kaavioiden käsittelyn, valitsin mikro -ohjaimen, virtalähteen, led -ohjaimet …

Mikro-ohjaimessa käytin ATTINY85-20SU: ta sen yksinkertaisuuden vuoksi (8 nastaa).

Valitsin mikro -ohjaimien ja ledien virtalähteeksi 3 AA -paristoa.

Ledien vaihtamiseen valitsin mosfetit SI1012CR-T1-GE3.

Vaihe 2: Piirilevyn suunnittelu

Ensin tein kaavamaisen ja sitten piirilevyasettelun.

Kun valitsin mikrokontrollerin, katsoin ohjaimen ja pinoutin tietolomaketta. Mikro -ohjaimessa oli oltava lepotila ja vähintään 4 I/O -nastaa 3 mosfetille, yksi kullekin värille (punainen, keltainen, vihreä) ja painike. Attiny85 oli täydellinen.

Pin1 (RESET) - nollaustappi, johon liitin 10 kOhm PULL UP -vastuksen (paketti 1206)

Pin2 - käytin tätä tappia painikkeessa, aina kun painin painiketta, tappi vedettiin maahan (joten ohjelmoin tämän nastan tuloksi ja käytin sisäistä PULL UP)

Pin3 - SCH1: ssä liitin tämän nastan urosotsikkoon, mutta en käyttänyt sitä.

Pin4 - Maa

Pin5 (MOSI) - menee keltaisten ledien mosfet Q3: n portille

Pin6 (MISO) - on kytketty mosfet Q2: n porttiin vihreille ledeille

Pin7 (CLK) - kytketty mosfet Q1: n porttiin punaisille ledeille

Pin8 - Vcc

MOSFETin tietolomake:

Yhdessä MOSFET -laitteessa on 12 lediä (kokonaistehonkulutus 1 mosfet: P = I*U, P = 20mA*4,5V = 90mW)

Lisäsin myös 6 läpivientiä (2,54 mm toisistaan ohjelmointia varten (otsikko 4 ja otsikko 2 SCH: ssä)).

SCH: n jälkeen jatkoin hallituksen järjestämistä. Leikkasin pois joulukuusen muodon ja asetin sitten komponentit.

Lisäsin kaksi irrotuskondensaattoria 100pF ja 10uF tulojännitteen vakauttamiseksi.

100 kOhm: n vastus, joka on SCH: ssa, en käyttänyt.

Lisäsin gerber -tiedostot molemmille piirilevyille.

Vaihe 3: Juotos

Käytin vanhaa juotosrautaa, joka oli ympärilläni.

Ensin juotin kaikki smd -komponentit ja sitten kaikki läpivientireiät.

Juoton jälkeen oli hauskan ohjelmoinnin aika: D

Vaihe 4: Ohjelmointi

Ohjelmointiin käytin AVRISP mk2.

Koska tarvitset ulkoisen virtalähteen virtalähteeksi mikrokontrolleriin ja ohjelmointilaitteeseen, liitin 5v ja gnd Arduino Megasta vain virran saamiseksi. Sitten liitin ohjelmointilaitteen ohjelmoitavaan piirilevyyn, johon liitin:

1 nasta (RESET) NOLLAA

4 -nastainen (GND) - GND

5 -nastainen (MOSI) - MOSI

6 -nastainen (MISO) - MISO

7 -nastainen (CLK) - CLK

8 -nastainen (Vcc) - Vcc

Liitin ohjelmakoodin.

Koodin, jonka toteutin pwm -ohjauksella, lepotilalla, keskeytyksillä …

Kuusi -tila vilkkuu vain kaikkia ledejä, toisessa tilassa käytin pwm: tä kirkkauden muuttamiseen (minun täytyy vain hienosäätää hieman, jotta se olisi sujuvampaa, kolmas tila vain kytkee ledin päälle ja pois vaiheittain, neljäs tila on vain hullu vilkkuva (käytin pwm -toimintoa kuten toisessa tilassa), kutsun sitä "funky" -tilaksi: D

Kun painat painiketta, ajastin käynnistyy, joka laskee 5 minuuttia ja palaa sitten lepotilaan (lepotilassa virrankulutus on noin 2-6 uA)

VAROITUS!!!

Ennen kuin ohjelmoit attiny85: n tällä ohjelmalla, sinun on poistettava käytöstä 8 Mhz: n sulake. koska jos ei, attiny85 toimii vain 1 Mhz: n taajuudella

Vaihe 5: Komponenttiluettelo

Tilasin komponentteja 12 joulukuusta, lisäsin tiedoston komponenteista, jotka tilasin Farnellilta ja Mouserilta, muut komponentit, jotka tilasin aliexpressiltä:

- LEDit

- Protoype PCB

- Naarasotsikot

- Urospuoliskot

- Painikkeet

- On / off kytkin

Amazon.de:

- akku

Vaihe 6: 3D -mallinnus

En tapa kuvata, miten suunnittelin 3D -mallin tukikohtaan, mutta jos haluat, voit lähettää minulle sähköpostia ja lähettää sinulle tiedostot.

Tein aukon virtakytkimelle ja painikkeelle.

Ensin juotin joitakin johtoja painikkeeseen ja kytkimeen, sitten asetin ne ja liimasin ne kuumalla pohjan sisäpuolelta, sitten leikkasin pois levyt ja juotin naarasliitännät ja johdot yhteen ja liimasin kaiken pohjan sisällä.

Vaihe 7: Yhteenveto

Tämän projektin päätarkoitus oli, että halusin yllättää perheeni jollakin kotitekoisella, se oli motivaatio, joka auttoi minua toteuttamaan sen.

Erityiset kiitokset ystävilleni, jotka auttoivat minua tässä projektissa.

Lisäsin Excel -tiedoston, jossa laskin kuinka kauan akku kestää (ihanteellisissa olosuhteissa).

Jos sinulla on kysyttävää, jätä kommentti.