Hadiah PCB Pokok Krismas: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Pada pertengahan bulan September, saya ingin membuat projek kecil yang menyeronokkan. Oleh kerana Krismas semakin hampir dan saya ingin memberikan beberapa hadiah buatan sendiri kepada keluarga saya, saya memilih untuk membuat pokok natal.

Pokok Krismas harus:

- mesti cekap tenaga

- tidak lebih besar daripada 10 * 10cm

- boleh diprogramkan

- mesti mempunyai pangkalan, tempat bateri diletakkan

- mesti mempunyai lebih daripada 1 mod operasi

Saya merancang PCB di Altium Designer, mencetak PCB di JLC, memprogram mikrokontroler atmel di Atmel Studio 7.0 dan merancang model 3d di SolidWorks.

Langkah 1: Rancangan

Rancangan saya adalah untuk merancang 2 pcbs pokok pokok natal.

Sebelum memulakan skema, saya memilih pengawal mikro, bekalan kuasa, pemacu yang diketuai…

Untuk mikrokontroler saya menggunakan ATTINY85-20SU kerana kesederhanaannya (8pin).

Untuk menghidupkan mikrokontroler dan plumbum, saya memilih 3 biji baterai AA.

Untuk menukar LED saya memilih mosfets SI1012CR-T1-GE3.

Langkah 2: Merancang PCB

Mula-mula saya membuat skema kemudian susun atur PCB.

Selepas saya memilih mikrokontroler saya melihat lembaran data pengawal dan pinout. Pengawal mikro perlu mempunyai mod tidur dan sekurang-kurangnya 4 pin I / O untuk 3 mosfet, satu untuk setiap warna (merah, kuning, hijau) dan butang tekan. Attiny85 sempurna.

Pin1 (RESET) - adalah pin reset, di mana saya menyambungkan perintang 10 kOhmPULL UP (pakej 1206)

Pin2 - saya menggunakan pin ini untuk menekan butang, setiap kali saya menekan butang pin ditarik ke bawah (jadi saya memprogram pin ini sebagai input dan menggunakan PULL UP dalaman)

Pin3 - di SCH1 saya menyambungkan pin ini pada header lelaki tetapi saya tidak menggunakannya.

Pin4 - Tanah

Pin5 (MOSI) - menuju ke pintu mosfet Q3 untuk led kuning

Pin6 (MISO) - disambungkan ke pintu mosfet Q2 untuk lampu hijau

Pin7 (CLK) - disambungkan ke pintu mosfet Q1 untuk lampu merah

Pin8 - Vcc

Lembar data mosfet:

Pada satu mosfet terdapat 12 led (jumlah penggunaan tenaga untuk 1 mosfet: P = I * U, P = 20mA * 4.5V = 90mW)

Saya juga menambah 6 vias (2.54 mm antara satu sama lain untuk pengaturcaraan (tajuk 4 dan tajuk 2 di SCH)).

Selepas SCH saya terus mengatur papan. Saya memotong bentuk pokok natal, dan kemudian saya membentangkan komponennya.

Saya menambah dua kapasitor decoupling 100pF dan 10uF untuk menstabilkan voltan input.

Perintang 100 kOhm yang ada di SCH tidak saya gunakan.

Saya menambah fail gerber untuk kedua-dua PCB.

Langkah 3: Pematerian

Saya menggunakan besi pematerian lama yang saya letakkan.

Mula-mula saya menyolder semua komponen smd, kemudian semua komponen lubang melalui.

Setelah menyolder, sudah tiba masanya untuk pengaturcaraan yang menyeronokkan: D

Langkah 4: Pengaturcaraan

Untuk pengaturcaraan saya menggunakan AVRISP mk2.

Kerana anda memerlukan bekalan kuasa luaran untuk menghidupkan mikrokontroler dan pengaturcara, saya menghubungkan 5v dan gnd dari Arduino Mega hanya untuk kuasa. Kemudian saya menyambungkan pengaturcara pada pcb saya yang dapat diprogram di mana saya menyambung:

1 pin (RESET) untuk RESET

4 pin (GND) ke GND

5 pin (MOSI) ke MOSI

6 pin (MISO) ke MISO

7 pin (CLK) ke CLK

8 pin (Vcc) ke Vcc

Saya melampirkan kod program.

Saya kod saya melaksanakan kawalan pwm, mod tidur, gangguan …

Mod firs hanya berkedip semua led, dalam mod kedua saya menggunakan pwm untuk mengubah kecerahan (saya hanya perlu sedikit mengubah untuk membuatnya lebih lancar, mod ketiga hanya menghidupkan dan mematikan lampu dalam beberapa langkah, mod keempat hanya berkedip gila (saya menggunakan fungsi pwm seperti dalam mod kedua) saya memanggilnya mod "funky": D

Selepas anda menekan butang tekan, pemasa dimulakan bermula 5 minit dan kemudian kembali ke mod tidur (dalam mod tidur, penggunaan kuasa adalah seperti 2-6 uA)

AMARAN !!!

Sebelum anda memprogram attiny85 anda dengan program ini, anda perlu mematikan fius 8 Mhz. kerana jika tidak, attiny85 anda akan berfungsi pada hanya 1 Mhz

Langkah 5: Senarai Komponen

Saya memesan komponen untuk 12 pokok natal dan saya menambah fail komponen yang saya pesan dari Farnell dan Mouser, komponen lain yang saya pesan dari aliexpress:

- LEDS

- Protoaip PCB

- Header wanita

- Tajuk sudut kanan lelaki

- Tekan butang

- Suis ON / OFF

Amazon.de:

- bateri

Langkah 6: Pemodelan 3d

Saya tidak akan menerangkan bagaimana saya merancang model 3d untuk pangkalan, tetapi jika anda mahu, anda boleh PM saya dan saya menghantar failnya kepada anda.

Saya membuat beberapa pembukaan untuk suis hidup / mati dan butang Tekan.

Mula-mula saya menyolder beberapa wayar pada butang tekan dan suis, kemudian saya meletakkannya dan terpaku panas dari bahagian dalam pangkalan, kemudian saya memotong papan perf, dan menyisipkan konektor dan wayar wanita bersama-sama dan terpaku panas semuanya di dalam pangkalan.

Langkah 7: Ringkasan

Tujuan utama projek ini adalah saya ingin mengagumkan keluarga saya dengan sesuatu buatan sendiri, itulah motivasi yang membantu saya menyelesaikannya.

Terima kasih khas kepada rakan-rakan saya yang membantu saya dalam projek ini.

Saya menambah fail excel, di mana saya mengira berapa lama bateri akan bertahan (dalam keadaan ideal).

Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, tinggalkan komen.