Avoin joulukuusi: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Joulu on ympärillämme, periaatteessa ympäri vuoden.:)

Mutta jos haluat olla valmistautunut suuren päivän tullessa, voit seurata näitä ohjeita ja yllättää rakkaasi mukavalla pienellä sähköllä.

Open Xmas Tree on pieni projekti, joka kulkee ajassa taaksepäin, siellä missä olin vielä koulussa ja sähköopettajani ehdotti pienen joulukuusen muotoisen PCB: n luomista (käsintehty) binäärisen laskurin IC: n ja joidenkin LEDien kanssa. Se oli hauskaa, ja jos suunnittelit piirilevyn oikein, LED -valot vilkkivat "satunnaisesti" puun ympärillä, mutta tämä tuli tylsää jonkin ajan kuluttua, koska se ei todellakaan ollut sattumaa.

Monien vuosien jälkeen päätin tarkastella uudelleen tätä vanhaa piiriä ja luoda paremman, ammattimaisesti tuotetulla PCB: llä, 555-ajastimella (kellosignaalille) ja CD4026-vuosikymmenen laskurilla, 7 segmentin LED-ohjaimella., ja kun aloin koota puita, minulla oli ajatus siirtää tätä vielä pidemmälle ja luoda vilkkuva puu, joka voidaan ohjelmoida sydämesi mukaan.

Näin pääsimme tänne.

Nyt tässä on ohjeet oman, ohjelmoitavan joulupuun luomiseen Atmel ATTiny84A -mallin pohjalta, jonka voit päivittää yksinkertaisella Arduino UNO -levyllä SPI -ohjelmoijana. (mutta älä huoli, olen jo kirjoittanut mukavan pienen koodin, jossa on 8 erilaista vilkkuvaa kuviota, jotka voit ladata täältä.)

Vaihe 1: Aloitetaan teknisesti

Piiri saa virtansa normaalista 9 V: n paristosta (mielestäni E -lohko).

Mutta tässä on saalis: Atmel -siru voi ottaa vain syöttöjännitteitä jopa 5,5 V.

Joten ensin tarvitsemme jännitesäätimen, joka antaa meille turvallisen 5 V: n 9 V: n tulosta. Tässä suunnittelemani osa voi syöttää jopa 150 mA, mikä on enemmän kuin tarpeeksi. Testit osoittavat, että viimeinen piiri ei todellakaan kestä yli 30 mA. (pienillä 3 mm: n LEDeillä)

Joidenkin puskurikondensaattoreiden jälkeen voimme nyt turvallisesti käyttää ATTiny -sirua.

Kuten näette, kaikki sen jalat eivät ole asuttuja, mutta hei, se on halpa siru, voimme päästä eroon siitä. Tarvitsemme vain 7 jalkaa LEDeille ja yhden painikkeelle, joka muuttaa vilkkuvia tiloja ja aikapohjaa. (tai mihin tahansa ohjelmoit sen!) Voit myös tehdä sen ATTiny44: llä ja luultavasti myös 24: llä, mutta hintaero on noin 10 senttiä ja tällä tavalla sinulla on 8 K Flash -ohjelman tallentamiseen.

Jotta tämä olisi todella avoin, olen reitittänyt sirun SPI-uudelleenohjelmointijalat SW1-painikkeen alle (nimetty Internet-palveluntarjoajaksi "järjestelmäohjelmoinnissa"), joten tarvitset vain 4 0,1 tuuman nastaa, teipattuna yhteen (vauva kynsien sänky:)) ja SPI -ohjelmoija (kuten Arduino Uno) lounaalle oman mahtavan koodisi puussa.

Jokaisella LED -valolla on oma 1 K ohmin virranrajoitusvastus, joka pitää ne turvassa, mutta jos aiot käyttää erilaisia LED -valoja, kannattaa harkita tätä arvoa.

Olen pahoillani S1 -virtakytkimestä, tiedän, että jotkut ihmiset eivät pidä siitä, mutta tämä on halpa osa, jota minulla vain sattuu olemaan. Voit tehdä pieniä sisennyksiä piirilevyyn tai katkaista kaksi pientä nastaa kytkimen alta, mutta en tehnyt mitään siitä. Luulen, että kytkin voidaan juottaa hienosti ja se seisoo vahvana kulmassa, mikä tekee myös vaihdosta mukavampaa lopulta.

Olen myös tehnyt puulle 3D -tulostettavan pienen telineen, jotta se ei kaatuisi, kun akku on kytketty. Jalustan kanssa akun paino pitää koko puun pystysuorassa.

Vaihe 2: Tarvittavat asiat

PCB -valmistus. Tiedän, että tämä kuulostaa vaikealta, mutta tänään meillä on hyvä ja halpa yritys, joista valita. Käytän henkilökohtaisesti JLCPCB: tä, koska levyn laatu on todella hyvä ja ne ovat halpoja. Voit toimittaa 10 näistä levyistä kotiisi alle 10 dollarilla. Mutta tietysti voit käyttää mitä tahansa valmistajaa, josta pidät. Lataa liitteenä olevat Gerber -tiedostot ja lähetä ne valmistettavaksi. (Olen myös vienyt ja ladannut Altium -tiedostomuodon, jos haluat muokata puuta ensin)

Juotostaidot. Työskentely SMD -osien kanssa voi olla turhauttavaa, mutta pienellä muutoksella ja harjoituksella levyt näyttävät paremmilta kuin mikään massatuotettu laite.

AVR -mikro -ohjaimen ohjelmointi. Käytän tähän Arduino UNO: ta. Prosessista on loistavia ohjeita. Http://www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr… MUTTA VAROITUS: tämä ohje kertoo, että sinun tulee asettaa nastakartoitus vastapäivään. Jos teet tämän, puu EI toimi. Aseta se karttaan myötäpäivään!

Atmel ATTiny84A mikro -ohjain.

Toshiba TA78L05F (TE12L, F) tehonsäädin

SMD 1206 korkki. 1 u F kapasiteetilla

SMD 1206 korkki. kapasiteetti 0,33 uF

SMD 1206 korkki. 10 u F kapasiteetilla

SMD 1206 -vastus 1 K ohmia (7 niistä)

SMD 1206 -vastus 10 K ohmia

THT -LEDit (7 niistä). Käytin 3 mm 2 m A -kappaleita

C&K -painike (PTS645SK43SMTR92LFS), mutta kaikkien 6 mm * 6 mm jalanjäljen painikkeiden pitäisi toimia

päävirtakytkin (AYZ0102AGRLC)

9V akun napa

Liitteenä on Excel -taulukko, jossa on materiaaliluettelo (BOM), johon linkitin suurimman osan TME. EU -verkkokaupan osista, mutta voit tietysti käyttää mitä tahansa palveluntarjoajaa ja tehdä niin kauan kuin toiminto ja jalanjälki ovat kunnossa.

Vaihe 3: Rakenna kaikki yhdessä

Kun sinulla on kaikki käsissäsi (valmistettu levy, kaikki osat, juotosraudasi ja ehkä tee), voit aloittaa levittämällä jonkin verran virtausta piirilevyn mikro -ohjaimen jalanjälkeen.

Yleensä juotan ATTiny ensin, koska sen kanssa on helpompi työskennellä, kun sinulla on tilaa levylle.

Juotetaan sitten kaikki pienet komponentit päälle. Vastukset, kondensaattorit ja lopuksi säädin. (Jos asetat ne ja pidät niitä alas pinsettien kärjellä, voit kiinnittää ne alas hiukan juotoksella raudan kärkeen. Tämän pitäisi pitää ne paikallaan, kunnes teet toisen puolen kunnolla ja sitten palaa ensimmäiselle puolelle lopettaaksesi työn)

Lisää seuraavaksi painike ja kytkin.

Aseta PCB nyt johonkin, joka pitää sen pöydän yläpuolella. Noin 10 mm: n pitäisi olla kunnossa, mutta se riippuu siitä, kuinka kauan haluat LED -johtojesi olevan. (Käytän sivuleikkuria tukena)

Aseta LEDit piirilevyn takapuolelta ja juota ne varovasti toiselle puolelle. Varmista, että ne eivät taipu mihinkään suuntaan, ja varo myös napaisuutta.

Katkaise lopuksi 9 V: n akun liitinjohtimet noin 40–50 mm: iin ja juota ne sisään. Varmista ensin, että ne ovat oikein päin, sekä napaisuuden suhteen että akku voidaan liittää jännittämättä kaapeleita.

Hienoa työtä! Käytä kuppiasi nyt, olet ansainnut sen!

Määritä seuraavaksi SPI -ohjelmoija ja liitä se 4 -nastoihin mikro -ohjaimen yläpuolella.

Voit käyttää puuta 9 V: n paristolla nyt, mutta muista kytkeä ohjelmoijasi ja kortin maadoitusjohto. Kiinnitä vain ohjelmoijan GND johonkin LEDin negatiiviseen johtoon.

Olen merkinnyt ohjelmointityypit pin -numeroilla, mutta tämä voi auttaa sinua yhteyden muodostamisessa:

nasta 9 - CLKnappi 8 - MISOpin 7 - MOSipin 4 - RST

Lataa INO -tiedosto täältä ja käytä Arduino IDE: täsi (tai muunna se haluamaasi ja käytä sitä eri ohjelmoijien kanssa) salaman ohjaamiseen.

Älä unohda asettaa Arduino IDE: n asetukseksi "Burn bootloader". Tämä on tarpeen, jotta ATTiny toimii 8 Mhz: n taajuudella. Jos tätä ei tehdä, joulukuusi vilkkuu todella hitaasti, mutta älä huoli, voit aina mennä sisään ja tehdä sen uudelleen.

Minun on myönnettävä, että puun ohjelmointi neljällä teipillä yhteen teipattuna ei ole helppo tehtävä, mutta jatka sitä. Pienellä harjoittelulla voit ohjelmoida puusi niin usein kuin haluat.

Heti kun ohjelmointi on valmis, joulukuusi alkaa vilkkua ensimmäisessä ohjelmoidussa tilassa. (vilkkuu satunnaisesti)

Hyvää työtä! Onnittelut! Nyt sinulla on oma avoin joulukuusi, jonka kanssa voit leikkiä! Älä myöskään unohda viimeistellä teeäsi.

Vaihe 4: Käyttöopas

Tässä on mitä sinun pitäisi saada lopulta:

Kun olet liittänyt 9 V pariston, joulukuusi voidaan aktivoida liukukytkimellä S1.

Se alkaa 1. vilkkutilassa, eli satunnaisessa vilkkumisessa.

Sammuta se uudelleen kääntämällä S1 -kytkin.

Painamalla lyhyesti yläosassa olevaa SW1 -painiketta voit vaihtaa seuraavien esiasetettujen tilojen välillä:

1 - Vilkkuu satunnaisesti2 - Ympyrä, jossa LED -kytkimet3 - Ympyrä, jossa LED -valot palavat ja palaavat takaisin4 - Ympyrä, jossa LED -valot palavat5 - Snaking -puu

Painamalla SW1 -painiketta kauemmin 2 sekunnin ajan pääset aikaperusteen vaihtotilaan.

Tässä voit asettaa välähdysten välisen ajan. Näet, että olet siirtynyt tähän tilaan, kun vain yksi LED vilkkuu. Kukin LED edustaa eri viiveaikaa:

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

Voit siirtyä eteenpäin aika -asetuksessa painamalla lyhyesti SW1 -painiketta.

Kun olet valinnut haluamasi viiveajan, paina SW1 -painiketta ja pidä sitä painettuna yli 2 sekuntia.

Vaihe 5: Mihin menemme nyt?

Kaikki riippuu sinusta!

Ota INO -tiedosto ja lisää uusia vilkkutiloja tai uusia ominaisuuksia.

Voit yrittää hallita hienoa pulssiaikaa, himmentää LEDit tai rakentaa pelin painikkeella tai tehdä mitä mieleen tulee!

Ota laitteisto ja suunnittele se uudelleen. Lisää summeri pelottavan ärsyttävien joulumelodioiden soittamiseen. Aseta enemmän LED -valoja (aina on tilaa muille LED -valolle).

Ja jos luulet luomuksesi jakamisen arvoiseksi, tee se!

Älä unohda, että tämä on Open Xmass Tree, joten anna kaikkien nauttia siitä!:)