Коледно дърво Charlieplexing: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Идва Коледа и имаме нужда от нов хардуер.

Коледният хардуер трябва да е зелен + бял + червен + мигащ.

Така че печатната платка е зелена + бяла, след това добавете няколко мигащи светодиода и сме готови. Имам много „Прав ъгъл Страничен изглед Червено Ясно Изключително ярки SMD 0806 светодиоди“(работи и 1206), тогава имаме почти всичко.

Стъпка 1: Схеми

Добре, имаме идея. След това имаме нужда от някои схеми.

За да можете да боравите с много светодиоди с не толкова сложно устройство, добрата идея е да използвате charlieplexing. Charlieplexing е близо до матрицата, но комбинира редове и колони заедно. Идеята е да има 6 -странично дърво, а след това с обичайните принципи e може да използва матрица charlieplexing 5 × 6 или 6 × 7. Е, това е Коледа, след това използвайте по -голямо. Реших да използвам матрица от 6 колони и 7 реда. След това се нуждаем от MCU с минимум 7 GPIO пина всеки с възможност за работа като изход и вход (или 3 -то състояние). Един от най -евтините е PIC16F15323.

Имаме свободни щифтове, след което например използваме A/D конвертор за някаква работа и поставяме един светодиод отгоре.

Добре, тогава схемата е на място.

Следващата част е да решите как да подредите дъската.

Стъпка 2: Табло

Моят план е да има обща дъска, която може да се използва 6 пъти. По една дъска за всяка колона.

Да предположим, че имаме двустранна дъска, можем да имаме две колони на дъска, едната страна подава светодиоди отгоре надолу, втората отдолу нагоре. Трябва да имаме място, където да разделим тези два емисии. За разделяне на печатни платки имаме две обичайни опции.

• Можем да използваме нож и да изрежем медната линия (трябва да сте точни, в противен случай ще повредите дъската)
• Или можем да пробием напречно странично кръстовище (наречено "via")

Предпочитам пробиване. Той е по -лесен и по -малко видим.

Ние също трябва да захранваме редове, но трябва да изберем подходящ, който е емисия от съответната колона. Реших да използвам съединител за запояване на печатни платки. Това е лесно и почти безплатно. След това на всяка дъска, която представлява една колона, имаме едно „кръстовище“Jx и едно „чрез“Vx, което представлява конкретна дъска x. Това означава, че на борда 1 трябва да запояваме „кръстовището“J1 и да пробиваме „през“V1. Едно малко извинение е дъска 6, която трябва да захрани два реда и след това да има две "кръстовища" J6 и J6 '.

Последната част е да се създаде "базова" платка, която да съдържа MCU и останалите електронни компоненти. Тази платка е сравнително проста, без специални функции.

Стъпка 3: Поръчка на печатни платки

Използвам китайско производство за поръчки на дъски.

Един от по -бързите и удобни за мен е AllPCB. Те имат проста система за поръчки. На първата страница въведете измерение. За този размер дъската е 85 × 100 мм, изберете количество (не забравяйте, че имате нужда от 3 броя на едно дърво), запазете 2 слоя и поддържайте дебелина 1, 6 мм. Щракнете върху цитат сега и тогава ще получите цена, включително пратката.

Можете да регулирате цветовете на дъските, но зеленият е най -добрият цвят за дървото, а белият е най -добрият за имитация на сняг.

Въведете своя имейл адрес и кликнете върху „Добавяне в количката“.

Ще бъдете помолени за "gerber файл". Това е прикачен файл charlieplex7_85x100_brd.zip, след което го качете. Изберете вашия адрес, предпочитан начин на плащане и завършете поръчката.

Стъпка 4: Подгответе PCB и части за запояване

В рамките на няколко дни можете да очаквате пакет с печатни платки.

На първо място трябва да разделим дъските. Те са свързани чрез малки мостове. За по -лесно поръчване тук са свързани три части заедно. Използвам ножици, това е бързо, но с помощта на трион за бръснач JLC се прави рязане по -гладко.

Когато изрязването приключи, подгответе коя дъска ще се използва за коя колона. Бъдете внимателни, когато избирате дъски за колони 3 и 6. Платките 3 и 6 трябва да съдържат от задната страна допълнителен проводник за LED монтиран отгоре. Дъските с този допълнителен проводник са тези със снимки на снежен човек и камбана.

Следващата стъпка е да пробиете съответните кръстовища и спойки.

След това запоявайте всички SMD светодиоди, процесорни резистори и други електронни части към шест колонни платки и една базова платка.

Стъпка 5: Запоявайте заедно

Когато всички електронни части SMD са запоени, е време да споите дъските заедно.

Първата стъпка е запояване на всичките шест колонни дъски към основната дъска. Започнете с малки точки от едната страна (например само от горната страна). запояващи дъски. Запоявайте внимателно дъските, фокусирайте се, за да поставите дъските близо до центъра, но толкова близо, за да създадете шестоъгълник в средата.

Когато всичките шест дъски са прикрепени към основната платка, използвайте една резервна празна дъска като държач. Начертайте тази резервна дъска върху колоните, тя ще фиксира колоните в очакваното положение и разстояние. Това прави цялата конструкция по -стабилна и е по -лесно да се запоява около три долни реда върху дъски. Когато приключите, запоявайте задните страни на дъските, запоявайте горните страни до крайно състояние и не забравяйте тези два допълнителни проводника за горния светодиод.

След това премахнете резервната дъска и завършете запояване на всички колони.

Последната стъпка е THT отгоре монтиран светодиод. Изрежете проводниците на този светодиод, форматиран, за да пасне на гърба на дъските и го запоявайте до позицията с катод на борда 3 и анод на борда 6.

Това е всичко от гледна точка на запояване.

Стъпка 6: Софтуер

Софтуерът е много лесен.

Подготвих прост пример, че използвайки традиционни за Microchip PIC MCUs таблици. Софтуерът използва един таймер за прекъсване, за да премине през светодиоди и рамки на дисплея, съхранени във "видео" RAM.

Основната програма гледа само за следващата стъпка. Преместете данните в "видео" RAM и поставете следващата колона към нея.

Той също така чете стойност от DA конвертора и я използва за продължителността на следващия кадър.

Можете да изтеглите изходния код и да го промените, или можете да изтеглите само шестнадесетичен файл и да го използвате такъв, какъвто е.

Използвам PICkit3 за програмиране на HEX към процесор.

HEX файлът е програмиран за завършено коледно дърво с помощта на шест отвора 0,1 гнездо X1. Тук не е необходимо да запоявате никакъв конектор. Използвайте директни проводници, доставени с PICkit 3 с щифтове от двете страни. Прекарайте щифтовете през отворите и внимателно ги натиснете в отворите.

Платката съдържа същата триъгълна маркировка за щифт 1 като PICkit3. Когато програмирате, проверете дали проводникът, маркиран с триъгълник на един PICkit3, е в маркиран отвор в таблото.

Използвам MPLAB IPE (интегрирана среда за програмиране) за програмиране.

Преди да започнете програмирането, не забравяйте да активирате захранването на дъската от инструменти. Тази опция е налична в раздела „Захранване“на IPE.

След програмиране инструментите ще поддържат платката захранена, след което можете директно да проверите резултата.

Стъпка 7: Финализиране

Последната част е монтирането на батерията като стойка.

Използвам държач за батерия 3 × AA. Този държач обикновено има два отвора за два винта M3. Основната платка има същите отвори, след което монтажът е лесен с помощта на два винта M3 × 12 и съответните гайки.

Преди да монтирате, запоявайте захранващите проводници към основната платка и към държача на батерията.

И това е всичко. Включете три батерии и се насладете.