Die oop kersboom: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Kersfees is oral om ons, basies die hele jaar.:)

Maar as u voorbereid wil wees op die groot dag, kan u hierdie instruksies volg en u geliefdes verras met 'n lekker elektriese opwinding.

Die Open Xmas Tree is 'n klein projek wat teruggaan in die tyd, waar ek nog op skool was, en my elektrisiteitsonderwyser het voorgestel om 'n klein kersboomvormige PCB te maak (met die hand gemaak) met 'n binêre teller IC en 'n paar LED's. Dit was lekker, en as u u PCB korrek ontwerp het, knip u LED's "lukraak" om die boom, maar dit raak vervelig na 'n rukkie, want dit was eintlik glad nie lukraak nie.

Na baie jare het ek besluit om hierdie ou stroombaan weer te bekyk en 'n beter een te skep, met 'n professioneel vervaardigde PCB, 'n 555-timer (vir 'n horlosiesignaal) en 'n CD4026-dekade-toonbank, 7 segmente LED-bestuurder., en toe ek die bome begin bymekaarmaak, het ek die idee gehad om dit nog verder te skuif en 'n knipperende boom te skep wat volgens u hart geprogrammeer kan word.

Dit is hoe ons hier gekom het.

Hier is die instruksies om u eie, programmeerbare kersboom te skep op grond van die Atmel ATTiny84A, wat u kan opgradeer met 'n eenvoudige Arduino UNO -bord as SPI -programmeerder. (maar moenie bekommerd wees nie, ek het al 'n mooi kode geskryf met 8 verskillende knipperende patrone wat u hier kan aflaai.)

Stap 1: Kom ons word tegnies

Die kring word aangedryf deur 'n standaard 9 V -battery (E -blok, dink ek).

Maar hier is die punt: die Atmel -chip kan slegs insetspannings tot 5.5 V.

Dus het ons eers 'n spanningsreguleerder nodig wat ons 'n veilige 5 V van die 9 V -ingang kry. Die gedeelte wat ek hier ontwerp het, kan tot 150 mA lewer, wat meer is as genoeg. My toetse toon dat die finale stroombaan glad nie meer as 30 mA neem nie. (met klein 3mm LED's)

Na 'n paar bufferkapasitors kan ons nou veilig die ATTiny -chip gebruik.

Soos u kan sien, is nie al die bene vol nie, maar hey, dit is 'n goedkoop chip, ons kan daarmee wegkom. Ons hoef slegs 7 bene vir die LED's te gebruik en een vir die knoppie wat die flikkerende modus en tydsbasis verander. (of waarvoor u dit ook al programmeer!) U kan dit ook regkry met die ATTiny44 en waarskynlik ook 24, maar die prysverskil is ongeveer 10 sent en op hierdie manier het u 8 K Flash om u program te stoor.

Om dit regtig oop te maak, het ek die SPI-herprogrammeringspote van die chip onder die SW1-knoppie uitgelê, wat u net benodig, is 4 0,1 duim-penne, vasgemaak (baba) bed van spykers:)) en 'n SPI -programmeerder (soos 'n Arduino Uno) om u eie wonderlike kode op die boom te eet.

Elke LED het sy eie 1 K Ohm stroombeperkende weerstand om hulle veilig te hou, maar as u van plan is om verskillende LED's te gebruik, wil u moontlik oor hierdie waarde nadink.

Ek is jammer oor die S1 -skakelaar, ek weet dat sommige mense nie daarvan sal hou nie, maar dit is 'n goedkoop gedeelte wat ek toevallig net in die omgewing het. U kan klein inkepings in die printplaat maak of die twee penne onder die skakelaar afsny, maar ek het niks gedoen nie. Ek dink die skakelaar kan baie goed gesoldeer word en dit sal in 'n hoek sterk staan, dit maak die skakelaar uiteindelik ook gemakliker.

Ek het ook 'n 3D -afdrukbare staanplek vir die boom gemaak, net om te keer dat dit omval as die battery aangeskakel is. Met die staander hou die gewig van die battery die hele boom vertikaal.

Stap 2: Dinge wat nodig is

'N PCB vervaardiging. Ek weet dit klink moeilik, maar vandag het ons 'n toon van goeie en goedkoop ondernemings om van te kies. Ek gebruik persoonlik JLCPCB omdat die kwaliteit van die bord regtig goed is en dit goedkoop is. U kan 10 van hierdie borde vir minder as 10 dollar by u huis laat aflewer. Maar u kan natuurlik enige vervaardiger gebruik wat u wil. Laai die aangehegte Gerber -lêers af en stuur dit vir vervaardiging. (Ek het ook 'n Altium -lêerformaat uitgevoer en opgelaai, as u eers die boom wil verander)

Soldeervaardighede. Dit kan frustrerend wees om met SMD -onderdele te werk, maar met 'n bietjie vloei en oefening sal u planke beter lyk as enige massaprodusente wat daar is.

Programmering van 'n AVR -mikrobeheerder. Ek gebruik 'n Arduino UNO hiervoor. Daar is baie inligting oor die proses. Https://www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr… MAAR KYK UIT: hierdie Instructible sê dat u die Pin-kartering linksom moet stel. As u dit doen, sal die boom NIE werk nie. Stel dit op die kaart kloksgewys!

Atmel ATTiny84A mikrobeheerder.

Toshiba TA78L05F (TE12L, F) kragreguleerder

SMD 1206 cap. met 1 u F -kapasiteit

SMD 1206 cap. met 'n kapasiteit van 0,33 u F

SMD 1206 cap. met 'n kapasiteit van 10 u F

SMD 1206 -weerstand 1 K Ohm (7 daarvan)

SMD 1206 weerstand 10 K Ohm

THT LED's (7 daarvan). Ek het 3mm 2 m A ene gebruik

'n C & K -knoppie (PTS645SK43SMTR92LFS), maar elke knoppie met 'n voetafdruk van 6 mm * 6 mm behoort te werk

'n hoofskakelaar (AYZ0102AGRLC)

9V battery terminale

Hierby vind u 'n Excel -vel met die stuklêer waar ek die meeste dele van die TME. EU -webwinkel gekoppel het, maar u kan natuurlik enige verskaffer gebruik en maak solank die funksie en voetspoor goed is.

Stap 3: Bou dit alles saam

As u alles in u hande het (die vervaardigde bord, al die onderdele, u soldeerbout en miskien 'n tee), kan u begin met 'n bietjie vloeistof op die voetspoor van die mikro -beheerders op die printplaat.

Ek soldeer eers die ATTiny eers in, want dit is makliker om daarmee te werk terwyl u ruimte op die bord het.

Soldeer dan al die klein komponente. Weerstande, kapasitors en uiteindelik die reguleerder. (as u dit met die punt van u pincet hou en dit met 'n bietjie soldeer op die punt van u yster vashou. Dit moet hulle op hul plek hou totdat u die ander kant behoorlik doen, en dan kom terug na die eerste kant om die taak te voltooi)

Voeg dan die knoppie en die skakelaar by.

Sit nou die PCB op iets wat dit bo die tafel hou. Ongeveer 10 mm behoort goed te wees, maar dit hang af van hoe lank u LED -kabels wil hê. (Ek gebruik my sysnyer as ondersteuning)

Plaas die LED's aan die agterkant van die PCB en soldeer dit versigtig aan die ander kant. Maak seker dat hulle nie in enige rigting buig nie, en let ook op die polariteit.

Ten slotte, sny u 9V-batterykonneksie tot ongeveer 40-50 mm en soldeer dit. Maak eers seker dat u dit op die regte manier het, polêr, sodat die battery verbind kan word sonder om die kabels te beklemtoon.

Mooi werk! Gebruik u koppie tee nou, u het dit verdien!

Stel dan u SPI -programmeerder op en koppel dit aan die 4 penne bo die mikrobeheerder.

U kan die boom nou van 'n 9V -battery voorsien, maar maak seker dat u die grondkabel van u programmeerder en die bord aansluit. Koppel net die GND van u programmeerder aan een van die negatiewe leidrade van die LED.

Ek het die programmeerderblokkies gemerk met speldnommers, maar dit kan u help met die verbinding:

pen 9 - CLKpin 8 - MISOpin 7 - MOSIpin 4 - RST

Laai die INO -lêer van hier af af en gebruik u Arduino IDE (of omskep dit in alles wat u wil en gebruik dit saam met verskillende programmeerders) om die beheerder te flits.

Moenie vergeet om die opsie in Arduino IDE in te stel op "Brand bootloader" nie. Dit is nodig om die ATTiny op 8 Mhz te laat werk. As dit nie gedoen word nie, knip u Xmass -boom baie stadig, maar moenie bekommerd wees nie; u kan altyd ingaan en dit weer doen.

Ek moet erken dat dit nie maklik is om die boom met 4 penne aanmekaar te plak nie, maar hou aan, met 'n bietjie oefening kan u u boom so gereeld herprogrammeer as wat u wil.

Sodra die programmering voltooi is, moet u kersboom in die eerste geprogrammeerde modus begin knip. (ewekansige knipoog)

Goeie werk! Baie geluk! Nou het u u eie kersboom waarmee u kan rondspeel! Moenie vergeet om ook u tee af te handel nie.

Stap 4: Gebruikershandleiding

Dit is wat u uiteindelik moet kry:

Nadat u die 9 V -battery gekoppel het, kan die Xmass -boom met die skuifskakelaar S1 geaktiveer word.

Dit begin in die eerste knipperende modus, naamlik Willekeurige knipper.

Om dit weer uit te skakel, draai net die S1 -skakelaar.

Deur kort op die SW1 -knoppie aan die bokant te druk, kan u tussen hierdie vooraf ingestelde modusse wissel:

1 - Willekeurig knipper2 - Sirkel met skakel -LED's3 - Sirkel met LED's wat aanhou en teruggaan4 - Sirkel met LED's wat aanhou5 - Slinger om die boom6 - Knight Rider:) 7 - Vallende lig met skakel -LED's8 - Vallende lig met LED's wat aan bly

Deur langer as 2 sekondes op die SW1 -knoppie te druk, gaan u na die veranderingsmodus vir tydsbasis.

Hier kan u die tyd tussen knipperinge stel. U kan sien dat u hierdie modus betree het, wanneer slegs 1 LED flikker. Elke LED verteenwoordig 'n ander vertragingstyd:

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

U kan vorentoe beweeg in die tydsinstelling deur kort op die SW1 -knoppie te druk.

As u die vertragingstyd wat u wil hê, gekies het, hou die SW1 -knoppie langer as 2 sekondes ingedruk. Daarna sal die boom terugkeer na die laaste loopmodus met die nuwe tydsbasis.

Stap 5: Waarheen gaan ons nou?

Dit is alles aan jou!

Neem die INO -lêer en voeg nuwe knipmodusse of nuwe funksies by.

U kan probeer om 'n goeie polsstydbestuur te doen, die LED's te verdof of 'n speletjie te bou met die knoppie, of om te doen wat u in gedagte hou!

Neem die hardeware en herontwerp dit. Voeg 'n gonser by om vreeslik irriterende Kersmelodieë te speel. Plaas meer LED's (daar is altyd plek vir nog LED's).

En as u dink dat u skepping die moeite werd is om te deel, doen dit asseblief!

Moenie vergeet dat dit die oop kersboom is nie, sodat almal dit kan geniet!:)