Lilin Elektronik Pelbagai: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Lilin elektronik telah dipasang berkali-kali di Instructables jadi mengapa yang ini?

Di rumah saya mempunyai rumah Krismas separa telus kecil ini yang mempunyai pandangan LED dan bateri kecil. Beberapa rumah mempunyai LED dengan kesan lilin dan beberapa lagi mempunyai LED yang menyala. Bateri kecil kosong agak cepat dan kerana saya mahu kesan lilin di semua rumah, saya memutuskan untuk menjadikannya projek PIC. Sudah tentu anda boleh mengubahnya menjadi projek Arduino juga.

Jadi apa yang menjadikan lilin elektronik ini istimewa? PIC dan Arduino semuanya mempunyai perkakasan Pulse Width Modulation (PWM) yang boleh digunakan untuk membuat kesan lilin menggunakan LED tetapi dalam kes saya, saya ingin mempunyai 5 lilin elektronik bebas menggunakan satu alat kawalan dan yang tidak ada, sekurang-kurangnya tidak yang saya tahu. Penyelesaian yang saya gunakan adalah membuat lima isyarat PWM bebas ini sepenuhnya dalam perisian.

Langkah 1: Modulasi Lebar Nadi dalam Perisian

Modulasi Lebar Nadi telah dijelaskan beberapa kali, mis. dalam Artikel Arduino ini:

PIC dan Arduino mempunyai perkakasan PWM khas yang memudahkan pembuatan isyarat PWM ini. Sekiranya kita ingin membuat satu atau lebih isyarat PWM dalam perisian, kita memerlukan dua pemasa:

1. Satu pemasa yang digunakan untuk menghasilkan frekuensi PWM
2. Satu pemasa yang digunakan untuk menghasilkan kitaran tugas PWM

Kedua-dua pemasa menghasilkan dan mengganggu ketika selesai dan oleh itu pengendalian isyarat PWM dilakukan sepenuhnya dipacu oleh gangguan. Untuk frekuensi PWM saya menggunakan pemasa 0 PIC dan membiarkannya meluap. Dengan jam pengayun dalaman 8 MHz dan preskala 64 formula adalah: Fosc / 4/256/64 = 2.000.000 / 256/64 = 122 Hz atau 8, 2 ms. Frekuensi mesti cukup tinggi sehingga mata manusia tidak dapat mengesannya. Frekuensi 122 Hz cukup untuk itu. Satu-satunya perkara yang dilakukan rutin pemasa ini adalah menyalin kitaran tugas untuk kitaran PWM baru dan menghidupkan semua LED. Ia melakukan ini untuk semua 5 LED secara bebas.

Nilai pemasa untuk mengendalikan kitaran tugas PWM bergantung pada bagaimana kita membuat kesan lilin. Dalam pendekatan saya, saya mensimulasikan kesan ini dengan meningkatkan kitaran tugas dengan nilai 3 untuk meningkatkan kecerahan LED dan mengurangkannya dengan nilai 25 untuk mengurangkan kecerahan LED. Dengan cara ini anda mendapat kesan seperti lilin. Oleh kerana saya menggunakan nilai minimum 3, bilangan langkah untuk mengawal kitaran tugas lengkap dengan satu bait adalah 255/3 = 85. Ini bermaksud bahawa pemasa kitaran tugas PWM harus berjalan dengan frekuensi 85 kali frekuensi Pemasa frekuensi PWM iaitu 85 * 122 = 10.370 Hz.

Untuk kitaran tugas PWM saya menggunakan pemasa 2 PIC. Ini adalah pemasa dengan tambah nilai secara automatik dan ia menggunakan formula berikut: Tempoh = (Muat semula + 1) * 4 * Tosc * Nilai presel timer2. Dengan tambah nilai 191 dan prescale 1 kita mendapat tempoh (191 + 1) * 4 * 1 / 8.000.000 * 1 = 96 kita atau 10.416 Hz. Kitaran tugas PWM mengganggu pemeriksaan rutin jika kitaran tugas telah berlalu dan mematikan LED yang mana kitaran tugas selesai. Sekiranya kitaran tugas tidak dilalui, ia mengurangkan kaunter kitaran tugas dengan 3 dan mengakhiri rutin. Ia melakukan ini untuk semua LED secara bebas. Dalam kes saya, rutin gangguan ini memakan masa sekitar 25 orang dan kerana dipanggil setiap 96 orang, sudah 26% CPU digunakan untuk menguruskan kitaran tugas PWM dalam perisian.

Langkah 2: Perkakasan dan Komponen yang Diperlukan

Gambar rajah skematik menunjukkan hasil akhir. Walaupun saya hanya mengendalikan 5 LED secara bebas, saya menambah LED ke-6 yang berfungsi bersama dengan salah satu daripada 5 LED lain. Oleh kerana PIC tidak dapat menggerakkan dua LED pada satu pin port saya menambahkan transistor. Elektronik diberi makan oleh penyesuai DC 6 volt / 100 mA dan menggunakan pengatur voltan penurunan rendah untuk membuat 5 Volt stabil.

Anda memerlukan komponen berikut untuk projek ini:

• 1 mikrokontroler PIC 12F615
• 2 Kapasitor seramik: 2 * 100nF
• Perintang: 1 * 33k, 6 * 120 Ohm, 1 * 4k7
• 6 LED Jingga atau Kuning, kecerahan tinggi
• 1 transistor BC557 atau setaraf
• 1 Kapasitor elektrolitik 100 uF / 16 V
• 1 pengatur voltan penurunan rendah LP2950Z

Anda boleh membina litar di papan roti dan tidak memerlukan banyak ruang, seperti yang dapat dilihat dalam gambar.

Langkah 3: Perisian dan Hasil yang Tinggal

Bahagian perisian yang tinggal adalah gelung utama. Gelung utama menambah atau mengurangkan kecerahan LED dengan menyesuaikan kitaran tugas secara rawak. Oleh kerana kita hanya bertambah dengan nilai 3 dan penurunan dengan nilai 25, kita harus memastikan bahawa penurunan tidak berlaku sesering kenaikan.

Oleh kerana saya tidak menggunakan perpustakaan, saya harus membuat penjana rawak menggunakan register peralihan maklum balas linear, lihat:

en.wikipedia.org/wiki/Linear-feedback_shif…

Kesan lilin dipengaruhi oleh seberapa cepat kitaran tugas PWM diubah sehingga gelung utama menggunakan kelewatan sekitar 10 ms. Anda boleh menyesuaikan masa ini untuk mengubah kesan lilin sesuai dengan keperluan anda.

Video yang dilampirkan menunjukkan hasil akhir di mana saya menggunakan penutup atas LED untuk memperbaiki kesannya.

Saya menggunakan JAL sebagai bahasa pengaturcaraan untuk projek ini dan melampirkan fail sumber.

Selamat membuat Instruksional ini dan nantikan reaksi dan hasil anda.