Pokok Xmas Terbuka: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Xmas ada di sekitar kita, pada dasarnya sepanjang tahun.:)

Tetapi jika anda ingin bersiap ketika hari besar tiba, anda boleh mengikuti arahan ini dan mengejutkan orang yang anda sayangi dengan alat elektrik kecil yang bagus.

Pokok Xmas Terbuka adalah projek kecil yang telah berjalan lama, ke tempat saya masih bersekolah dan guru elektrik saya mencadangkan untuk membuat PCB berbentuk pokok Xmas kecil (buatan tangan) dengan IC kaunter binari dan beberapa LED. Ia sangat menyeronokkan, dan jika anda merancang PCB dengan betul, LED anda berkedip "secara rawak" di sekitar pokok, tetapi ini membosankan selepas beberapa ketika kerana, sebenarnya ia sama sekali tidak rawak.

Setelah bertahun-tahun, saya memutuskan untuk melihat semula litar lama ini, dan membuat yang lebih baik, dengan PCB yang dihasilkan secara profesional, pemasa 555 (untuk isyarat jam) dan penghitung dekad CD4026, pemacu LED 7 segmen. Susun atur telah dilakukan, dan ketika saya mulai memasang pohon, saya mempunyai idea untuk memindahkannya lebih jauh, dan membuat pohon yang berkedip, yang dapat diprogramkan untuk hati anda.

Ini adalah bagaimana kami sampai di sini.

Berikut adalah arahan untuk membuat pokok Xmas anda sendiri yang dapat diprogram berdasarkan Atmel ATTiny84A, yang boleh anda tingkatkan dengan papan Arduino UNO ringkas sebagai pengaturcara SPI. (tapi jangan risau, saya sudah menulis kod kecil yang bagus, dengan 8 corak berkelip berbeza yang boleh anda muat turun di sini.)

Langkah 1: Mari Dapatkan Teknikal

Litar ini dikuasakan oleh bateri 9 V standard (E Block, saya rasa).

Tetapi inilah tangkapannya: cip Atmel hanya dapat mengambil voltan input hingga 5.5 V.

Oleh itu, pertama kita memerlukan pengatur voltan, mendapatkan kita 5 V yang selamat dari input 9 V. Bahagian yang saya reka di sini dapat membekalkan sehingga 150 mA, yang lebih dari cukup. Ujian saya menunjukkan, bahawa litar akhir sama sekali tidak melebihi 30 mA. (dengan LED 3mm kecil)

Selepas beberapa kapasitor penyangga, kita kini boleh menggunakan cip ATTiny dengan selamat.

Seperti yang anda lihat, tidak semua kakinya dihuni, tetapi hei, ia adalah cip murah, kita dapat melepaskannya. Kita hanya perlu menggunakan 7 kaki untuk LED dan satu lagi untuk butang yang mengubah mod berkedip dan pangkalan masa. (atau apa sahaja yang anda atur!) Juga, anda boleh menyelesaikannya dengan ATTiny44 dan mungkin juga 24, tetapi perbezaan harganya sekitar 10 sen dan dengan cara ini anda akan mempunyai 8 K Flash untuk menyimpan program anda.

Untuk menjadikannya benar-benar terbuka, saya telah mengarahkan kaki SPI memprogram semula cip di bawah butang SW1 (ditetapkan sebagai ISP untuk "dalam pengaturcaraan sistem"), jadi semua yang anda perlukan, adalah 4 pin 0.1 inci, ditempelkan bersama (bayi kuku:)) dan pengaturcara SPI (seperti Arduino Uno) untuk melancarkan kod hebat anda sendiri di atas pokok.

Setiap LED mempunyai perintang penghad arus 1 K Ohm sendiri untuk memastikannya selamat, tetapi jika anda merancang untuk menggunakan LED yang berbeza, anda mungkin ingin memikirkan nilai ini.

Maaf kerana suis kuasa S1, saya tahu beberapa orang tidak akan menyukainya, tetapi ini adalah bahagian yang murah, yang kebetulan saya ada. Anda boleh membuat lekukan kecil ke dalam PCB, atau memotong dua pin kecil dari bawah suis, tetapi saya tidak melakukan itu. Saya rasa suis boleh disolder dengan baik dan akan berdiri tegak dalam sudut, ia juga menjadikan suis lebih selesa pada akhirnya.

Saya juga telah membuat pendirian kecil yang dapat dicetak 3D untuk pokok itu, untuk menghentikannya daripada jatuh setelah bateri disambungkan. Dengan penyangga, berat bateri memegang keseluruhan pokok secara menegak.

Langkah 2: Perkara Yang Diperlukan

Pembuatan PCB. Saya tahu ini terdengar sukar, tetapi hari ini kita mempunyai nada syarikat yang baik dan murah untuk dipilih. Saya secara peribadi menggunakan JLCPCB kerana kualiti papan sangat bagus dan harganya murah. Anda boleh menghantar 10 papan ini ke rumah anda dengan harga di bawah 10 dolar. Tetapi sudah tentu anda boleh menggunakan mana-mana pengeluar yang anda suka. Muat turun fail Gerber yang dilampirkan dan hantarnya untuk pembuatan. (Saya juga telah mengeksport dan memuat naik format fail Altium, sekiranya anda ingin mengubah suai terlebih dahulu)

Kemahiran memateri. Bekerja dengan bahagian SMD boleh mengecewakan, tetapi dengan sedikit perubahan dan latihan, papan anda akan kelihatan lebih baik daripada alat yang dihasilkan secara besar-besaran di luar sana.

Mengaturcara pengawal mikro AVR. Saya menggunakan Arduino UNO untuk ini. Terdapat petunjuk yang bagus mengenai proses itu. Sekiranya anda melakukan ini pokok TIDAK akan berfungsi. Tetapkan pada peta mengikut arah jam!

Pengawal mikro Atmel ATTiny84A.

Pengatur kuasa Toshiba TA78L05F (TE12L, F)

Cap SMD 1206. dengan kapasiti 1 u F

Cap SMD 1206. dengan kapasiti 0.33 u F

Cap SMD 1206. dengan kapasiti 10 u F

Perintang SMD 1206 1 K Ohm (7 daripadanya)

Perintang SMD 1206 10 K Ohm

LED THT (7 daripadanya). Saya menggunakan 3mm 2 m A.

butang C&K (PTS645SK43SMTR92LFS) tetapi mana-mana butang dengan jejak 6mm * 6mm harus dilakukan

suis kuasa utama (AYZ0102AGRLC)

Terminal bateri 9V

Dilampirkan, anda dapat menemui lembaran Excel dengan jumlah bahan (BOM) yang saya pautkan di sebahagian besar bahagian dari Kedai Web TME. EU, tetapi sudah tentu anda boleh menggunakan penyedia mana pun dan membuat selagi fungsi dan jejak kaki OK.

Langkah 3: Membangunkannya Bersama

Sebaik sahaja anda memilikinya (papan yang dihasilkan, semua bahagian, besi solder anda dan mungkin beberapa tee) anda boleh memulakan dengan menggunakan sedikit fluks pada jejak pengawal mikro pada PCB.

Saya biasanya menyolder ATTiny terlebih dahulu, kerana lebih senang bekerja dengannya semasa anda mempunyai ruang di papan tulis.

Kemudian pasangkan semua komponen kecil. Perintang, kapasitor dan akhirnya pengatur. (jika anda meletakkannya dan menahannya dengan hujung pinset anda, anda boleh membetulkannya dengan sedikit pateri di hujung seterika anda. Ini harus meletakkannya di tempat sehingga anda membuat bahagian lain dengan betul, dan kemudian kembali ke bahagian pertama untuk menyelesaikan tugas)

Seterusnya tambahkan butang dan suis.

Sekarang letakkan PCB pada sesuatu yang akan menahannya di atas meja. Kira-kira 10 mm mestilah baik-baik saja, tetapi ia bergantung kepada berapa lama masa yang anda mahukan. (Saya menggunakan pemotong sisi saya sebagai sokongan)

Masukkan LED dari bahagian belakang PCB dan pasangkannya dengan hati-hati di bahagian lain. Pastikan bahawa mereka tidak membongkok ke arah mana pun dan awas juga kekutuban.

Akhirnya, potong penyambung bateri 9V anda hingga kira-kira 40-50 mm dan pasangkannya. Pertama, pastikan anda memilikinya dengan cara yang betul, baik kekutuban, dan supaya bateri dapat disambungkan tanpa menekan kabel.

Kerja bagus! Gunakan cawan tee anda sekarang, anda telah memperolehnya!

Seterusnya, sediakan pengaturcara SPI anda dan sambungkannya ke 4 pin di atas pengawal mikro.

Anda boleh memberi kuasa pada bateri dari bateri 9V sekarang, tetapi pastikan untuk menyambungkan plumbum bawah pengaturcara dan papan anda. Cukup klip GND pengaturcara anda ke salah satu petunjuk negatif LED.

Saya telah menandakan pad pengaturcara dengan nombor pin, tetapi ini dapat membantu anda dalam hubungan:

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

Muat turun fail INO dari sini dan gunakan Arduino IDE anda (atau ubah menjadi apa sahaja yang anda suka dan gunakannya dengan pengaturcara yang berbeza) untuk memancarkan pengawal.

Jangan lupa untuk menetapkan pilihan di Arduino IDE ke "Burn bootloader". Ini diperlukan untuk menetapkan ATTiny berfungsi pada 8 Mhz. Sekiranya ini tidak dilakukan, pokok Xmass anda akan berkedip dengan perlahan, tetapi jangan risau, anda selalu boleh masuk dan melakukannya semula.

Saya harus akui, memprogramkan pohon dengan 4 pin yang dirapatkan bukanlah sesuatu yang mudah dilakukan, tetapi teruskan, dengan sedikit latihan, anda dapat memprogramkan semula pokok anda sekerap yang anda mahukan.

Sebaik sahaja pengaturcaraan selesai, Xmas Tree anda akan mula berkedip dalam mod yang diprogramkan pertama. (berkelip rawak)

Bagus! Tahniah! Sekarang anda mempunyai Open Xmas Tree anda sendiri untuk bermain-main! Dan jangan lupa untuk menyelesaikan tee anda juga.

Langkah 4: Manual Pengguna

Inilah yang harus anda dapatkan pada akhirnya:

Selepas anda menyambungkan bateri 9 V, pokok Xmass dapat diaktifkan dengan gelongsor suis S1.

Ia akan bermula dalam mod berkelip pertama, iaitu Berkelip rawak.

Untuk mematikannya lagi, terbalikkan suis S1.

Dengan menekan butang SW1 di bahagian atas, anda boleh beralih antara mod pratetap ini:

1 - Berkedip rawak2 - Lingkaran dengan beralih LED3 - Lingkaran dengan LED tetap menyala dan kembali4 - Bulatan dengan LED tetap menyala5 - Berpusing di sekitar pokok6 - Knight Rider:) 7 - Menjatuhkan cahaya dengan menukar LED8 - Menjatuhkan cahaya dengan LED tetap menyala

Dengan menekan butang SW1 lebih lama selama 2 saat anda memasuki mod perubahan asas masa.

Di sini anda boleh menetapkan masa antara berkelip. Anda dapat melihat bahawa anda telah memasuki mod ini, apabila hanya 1 LED berkelip. Setiap LED mewakili masa kelewatan yang berbeza:

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

Anda boleh bergerak maju dalam pengaturan waktu dengan menekan butang SW1 dengan pendek.

Apabila anda telah memilih masa kelewatan yang anda inginkan, tekan dan tahan butang SW1 lebih lama dari 2 saat. Selepas itu, pokok akan kembali ke mod berjalan terakhir dengan set asas masa yang baru.

Langkah 5: Ke Mana Kita Pergi Sekarang?

Semua terpulang kepada anda!

Ambil fail INO dan tambahkan mod berkedip baru atau ciri baru.

Anda boleh mencuba pengurusan masa nadi yang baik, untuk meredupkan LED atau membina permainan menggunakan butang atau melakukan apa yang ada di fikiran anda!

Ambil perkakasan dan reka bentuk semula. Tambahkan buzzer untuk memainkan melodi Krismas yang sangat menjengkelkan. Letakkan lebih banyak LED (selalu ada ruang untuk beberapa LED lagi).

Dan jika anda fikir ciptaan anda layak untuk dikongsi, sila lakukan!

Jangan lupa ini adalah The Open Xmass Tree, jadi biarkan semua orang menikmatinya!:)