Ohjelmoitava poliisin LED -vilkku STM8: n avulla [72 LEDiä]: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

STM8S001J3 on 8-bittinen mikro-ohjain, joka tarjoaa 8 Kt: n Flash-muistia ja integroidun todellisen datan EEPROM-muistin. Sitä kutsutaan pienitiheyksiseksi laitteeksi STM8S-mikrokontrolleriperheessä. Tämä MCU tarjotaan pienessä SO8N -paketissa. Tässä artikkelissa aiomme rakentaa ohjelmoitavan Police LED Flasher -laitteen, jota voidaan käyttää ajoneuvoihin, moottoripyöriin ja polkupyöriin.

Viitteet

Lähde:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Piirien analyysiKuva 1 esittää laitteen kaaviokuvaa. Tämän piirin sydän on STM8S001 -mikrokontrolleri.

Vaihe 1: Kuva 1: Kuva 1 Ohjelmoitavan poliisin LED-vilkkulaitteen kaavio

Aloitetaan analyysi virtalähteestä. C2 ja C3 käytetään tulojänniteäänien vähentämiseen. Sitten jännite ohjataan 78M09 [1] (REG1) -säätimelle. Sitä käytetään jännitteen vakauttamiseen 9 V: n jännitteellä. C4 ja C6 vähentävät säätimen lähtöääntä.

REG1: n lähtö käsitellään ensimmäisen asteen RC-suodattimelle (R28 ja C5). Se auttaa vähentämään melua entisestään, koska tätä laitetta voidaan käyttää jatkuvasti meluisassa ympäristössä, kuten ajoneuvossa. Paras tapa tutkia tämän suodattimen (tai muiden suodatintyyppien) toimintaa on suorittaa käytännön mittaus. SDS1104X-E-oskilloskooppi esitteli mukavan bode plot -ominaisuuden, joka voi suorittaa tämän hyödyllisen laskelman.

REG2 [2]: lla muunnetaan 9 V 5 V: ksi syöttämään STM8s001 MCU [3] (IC1). C7 on IC1: n lisäsuodatuskondensaattori.

IC1 MCU ohjelmoidaan yhdellä SWIM -johdolla. Se tarkoittaa Single-Wire Interface Module. Se on nopea yhteys MCU: n ja ohjelmoijan/virheenkorjaimen välillä. Tämä nasta on kytkettävä ohjelmoijan/virheenkorjaimen SWIM -nastaan. Myös maadoitusnasta on kytkettävä. Tämä viimeistelee yhteyden (P2).

IC2 ja IC3 ovat loogisia N-kanavaisia SMD-mosfetteja [4], joita käytetään LED-valojen sytyttämiseen/sammuttamiseen. Molempien MOSFET -porttien nastat on vedetty alas käyttämällä 4,7K -vastuksia ei -toivotun laukaisun välttämiseksi (R13, R14). SW1 on kosketuspainike, jota käytetään vaihtamaan välähdysohjelmien välillä. R27 on vetovastus ja C8 vähentää mahdollisia painikepainikkeita.

R1 - R26 -vastuksia käytetään LED -valojen rajoittamiseen. Jokaisessa osassa olen asettanut 3 LEDiä sarjaan, jotka on kytketty +9V -kiskoon (Kuva 2). LED -valojen ominaisuudet vaihtelevat eri valmistajilla. Siksi emme voi määrittää kiinteää rajoittavaa sarjavastusta kaikkiin olosuhteisiin. 5 mm: n LEDin suurin sallittu virta on noin 25 mA. Siksi vastusarvo, joka voisi rajoittaa virran noin 15 mA: iin (hieman yli puoleen), näyttää riittävältä eikä vaikuta LEDien käyttöikään eikä vähennä merkittävästi LED -valon kirkkautta.

Voit aloittaa 100 ohmin vastuksesta ja lisätä sitä ja valvoa samanaikaisesti virtaa. Minun tapauksessani luin 15mA käyttämällä 180 ohmin vastusta.

Vaihe 2: Kuva 2: Parhaan vastusarvon löytäminen sarjan LEDeille

[2]: PCB LayoutKuvio 3 esittää vilkkulaitteen piirilevyasettelun (viimeisin versio). Se on yksikerroksinen piirilevy. Ledit lukuun ottamatta kaikki komponentit ovat SMD ja juotettu kuparipuolelle. Tämän kaavion ja piirilevyn suunnitteluprosessissa käytin useita SamacSysin valmiita kirjastoja. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] ja REG2 [9] asennetaan käyttämällä SamacSys -kirjastoja ja sen Altium Designer -laajennusta [10] (kuva 4). Se säästi paljon suunnitteluaikani. Teen aina virheitä, kun suunnittelen kirjastoja alusta alkaen, mikä pilaa päiväni ja PCB -prototyypit. Nämä kirjastot ovat ilmaisia ja mikä tärkeintä, ne noudattavat IPC: n jalanjälkistandardeja.

Vaihe 3: Kuva 3: Poliisi-välähdyspiirin piirilevyasettelu (viimeisin versio)

Vaihe 4: Kuva 4: Valitut komponentit SamacSys Altium -laajennuksessa

Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty 3D -näkymät piirilevyn lopullisesta versiosta.

Vaihe 5: Kuva 5: 3D -näkymä piirilevystä ylhäältä (viimeisin versio)

Vaihe 6: Kuva 6: 3D -näkymä piirilevystä alhaalta (viimeisin versio)

Kuva 7 esittää kuvaa ensimmäisestä testatusta PCB -prototyypistä. Tilasin sen PCBWaysta ja sain 5 levyä samaan hintaan. Kuten näette, rakenteen laatu on hyvä. Viimeisimmässä versiossa olen muokannut joitakin komponenttien jalanjälkiä (kaikki ovat SMD -merkkivaloja lukuun ottamatta) ja siirtäneet syöttöjohdot alareunaan. Juotat 12 V: n syöttöjohdot suoraan piirilevylle.

Vaihe 7: Kuva 7: Flasher Boardin ensimmäinen prototyyppi

[3] SoftwareSTM8 MCU: t ovat hienoja siruja, mutta silti STM8CubeMX ei tue niitä täysin. Se tarkoittaa, että ohjelmisto ei vielä luo koodia STM8 -laitteille. Voit kuitenkin käyttää ST Visual Developeria (STVP) kääntäjänä ja valmiita kirjastoja STM8-laitteille (STSW). Kuvassa 8 esitetään STVP IDE. Sinun on myös asennettava COSMIC STM8, jotta STVP voi käyttää sitä kääntäjänä.

Vaihe 8: Kuva 8: ST Visual Develop IDE

Käytin GPIO: ta ja ulkoisia keskeytyskirjastoja kolmen vilkkuvan ohjelman kirjoittamiseen. Ohjelmisto on vapaasti saatavilla. Voit laajentaa koodia ja lisätä myös omia ohjelmia. Katso lisätietoja YouTube -videosta.

[4] Kokoonpano ja testi

Kuva 9 esittää materiaaliluettelon. Juottamisessa ei ole mitään erityistä. Pienimmät osat ovat 0805 passiivikomponenttia, jotka voit helposti juottaa käyttämällä 0,4 mm: n juotoslankaa ja tavallista juotosrautaa.

Vaihe 9: Kuva 9: Materiaaliluettelo

Varo LEDien positiivisia ja negatiivisia napaisuuksia. Yritä ostaa kaikki siniset ja punaiset LEDit samalta valmistajalta, muuten et välttämättä saa tasaisia ja identtisiä valoja kaikille LED -valoille.

Taululla on joitakin hyppääjiä. Älä unohda tehdä oikeita liitäntöjä käyttämällä muutamia nollaohmin vastuksia ja vastaavia. Liitä STM -ohjelmoija (SWIM -tuella) ja valitse sopiva tiedosto Release -kansiosta ja ohjelmoi siru. Vilkkuva ohjelma muuttuu painamalla painiketta. Voit lisätä omat vilkkurutiinisi ja ohjelmoida sirun.