Отвореното коледно дърво: 5 стъпки

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

Коледа е навсякъде около нас, почти през цялата година.:)

Но ако искате да сте подготвени, когато настъпи големият ден, можете да следвате тези инструкции и да изненадате любимите си хора с хубав малък електрически трик.

Open Xmas Tree е малък проект, който се връща назад във времето, до мястото, където още бях в училище и моят учител по електротехника предложи да се създаде малка печатна платка с форма на коледно дърво (ръчно изработена) с двоичен брояч IC и някои светодиоди. Беше забавно и ако сте проектирали правилно вашата печатна платка, вашите светодиоди мигаха „на случаен принцип“около дървото, но това стана скучно след известно време, защото наистина не беше случайно.

След много години реших да прегледам отново тази стара верига и да създам по-добра, с професионално произведена печатна платка, таймер 555 (за часовник) и брояч на десетилетията CD4026, 7 сегментен LED драйвер., и когато започнах да сглобявам дърветата, ми хрумна идеята да преместя това още по -далеч и да създам мигащо дърво, което може да бъде програмирано за сърцата ви.

Ето как стигнахме дотук.

Ето инструкциите за създаване на собствено, програмируемо коледно дърво на базата на Atmel ATTiny84A, което можете да надстроите с обикновена Arduino UNO платка като SPI програмист. (но не се притеснявайте, вече написах хубав малък код с 8 различни мигащи шаблона, които можете да изтеглите тук.)

Стъпка 1: Нека да бъдем технически

Схемата се захранва от стандартна 9 V батерия (E блок, мисля).

Но тук е уловката: чипът Atmel може да приема само входно напрежение до 5,5 V.

Така че, първо се нуждаем от регулатор на напрежението, който ни осигурява безопасни 5 V от входа 9 V. Частта, която проектирах тук, може да захранва до 150 mA, което е повече от достатъчно. Моите тестове показват, че крайната верига всъщност не отнема над 30 mA. (с малки 3 мм светодиоди)

След някои буферни кондензатори вече можем спокойно да използваме чипа ATTiny.

Както можете да видите, не всички крака са заселени, но хей, това е евтин чип, можем да се измъкнем от това. Трябва само да използваме 7 крака за светодиодите и един за бутона, който променя мигащите режими и времевата база. (или каквото и да го програмирате!) Също така, можете да го направите с ATTiny44 и вероятно също 24, но разликата в цената е около 10 цента и по този начин ще имате 8 K Flash, за да съхранявате програмата си.

За да направя това наистина отворено, извадих крачките за препрограмиране на SPI на чипа под бутона SW1 (обозначен като ISP за „системно програмиране“), така че всичко, от което се нуждаете, са 4 0,1 инчови щифта, залепени заедно (бебе легло с нокти:)) и SPI програмист (като Arduino Uno), за да обядвате свой собствен страхотен код на дървото.

Всеки светодиод има свой собствен резистор за ограничаване на тока от 1 K Ohm, за да ги пази, но ако планирате да използвате различни светодиоди, може да помислите за тази стойност.

Съжалявам за превключвателя за захранване S1, знам, че някои хора няма да го харесат, но това е евтина част, която просто имам наоколо. Можете да направите малки отстъпки в печатната платка или да отрежете двата малки щифта под превключвателя, но аз не направих нищо от това. Мисля, че превключвателят може да бъде запоен добре и той ще стои здраво под ъгъл, което също прави превключването по -удобно в крайна сметка.

Направих и 3D щампа за дърво за отпечатване, само за да предотвратя падането му, след като батерията е свързана. С стойката теглото на батерията държи цялото дърво вертикално.

Стъпка 2: Необходими неща

Производство на печатни платки. Знам, че това звучи трудно, но днес имаме тон на добри и евтини компании, от които да избираме. Аз лично използвам JLCPCB, защото качеството на дъската е наистина добро и са евтини. Можете да доставите 10 от тези дъски до дома си за под 10 долара. Но, разбира се, можете да използвате произволен производител. Изтеглете приложените файлове Gerber и ги изпратете за производство. (Също така съм експортирал и качил файлов формат Altium, в случай че първо искате да промените дървото)

Умения за запояване. Работата с SMD части може да бъде разочароваща, но с малко поток и практика, вашите дъски ще изглеждат по -добре от всякакви масово произведени притурки там.

Програмиране на AVR микроконтролер. Използвам Arduino UNO за това. Има чудесни инструкции за процеса. Https: //www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr… НО ГЛЕДАЙТЕ: този Instructible казва, че трябва да зададете картографирането на Pin на обратно на часовниковата стрелка. Ако направите това, дървото НЯМА да работи. Настройте го на карта по посока на часовниковата стрелка!

Микроконтролер Atmel ATTiny84A.

Регулатор на мощността на Toshiba TA78L05F (TE12L, F)

SMD 1206 капачка. с капацитет 1 u F.

SMD 1206 капачка. с капацитет 0,33 u F

SMD 1206 капачка. с капацитет 10 u F

SMD 1206 резистор 1 K Ohm (7 от тях)

SMD 1206 резистор 10 K Ohm

THT светодиоди (7 от тях). Използвах такива от 3 мм 2 м А

бутон C&K (PTS645SK43SMTR92LFS), но всеки бутон с отпечатък 6 мм * 6 мм трябва да направи

главен превключвател на захранването (AYZ0102AGRLC)

9V терминал на батерията

В прикачен файл можете да намерите лист на Excel с описанието на материалите (BOM), където свързах в повечето части от уебсайта на TME. EU, но разбира се можете да използвате всеки доставчик и да направите, стига функцията и отпечатъкът да са наред.

Стъпка 3: Изградете всичко заедно

След като имате всичко в ръцете си (произведената платка, всички части, вашето поялник и може би някакъв тройник), можете да започнете с прилагането на малко поток върху отпечатъка на микроконтролерите върху печатната платка.

Обикновено първо запоявам ATTiny, защото е по -лесно да работите с него, докато имате място на дъската.

След това запоявайте всички малки компоненти. Резистори, кондензатори и накрая регулатора. (ако ги поставите и задържите с върха на пинсетата си, можете да ги фиксирате с малко спойка върху върха на ютията ви. Това трябва да ги задържи на място, докато не направите другата страна правилно, а след това върнете се на първата страна, за да завършите работата)

След това добавете бутона и превключвателя.

Сега поставете платката върху нещо, което ще я държи над масата. Около 10 мм би трябвало да е наред, но зависи от това колко дълго бихте искали да са вашите светодиоди. (Използвам страничната си фреза като опора)

Поставете светодиодите от задната страна на печатната платка и внимателно ги запоявайте от другата страна. Уверете се, че те не се огъват в никаква посока и внимавайте и за полярността.

И накрая, изрежете конектора на 9V батерията на около 40-50 мм и ги запоявайте. Първо се уверете, че ги имате по правилния начин, както по отношение на полярността, така и че батерията може да бъде свързана, без да натоварва кабелите.

Браво! Използвайте чашата си тениска сега, спечелихте я!

След това настройте вашия SPI програмист и го свържете към 4 -те пина над микроконтролера.

Вече можете да захранвате дървото от 9V батерия, но не забравяйте да свържете заземяващия проводник на вашия програмист и платката. Просто прикрепете GND на вашия програмист към един от отрицателните проводници на светодиода.

Маркирах подложките за програмиране с пинови номера, но това може да ви помогне с връзката:

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

Изтеглете INO файла от тук и използвайте вашата Arduino IDE (или го конвертирайте във всичко, което ви харесва и го използвайте с различни програмисти), за да мигате контролера.

Не забравяйте да зададете опцията в Arduino IDE на "Burn bootloader". Това е необходимо, за да настроите ATTiny да работи на 8 Mhz. Ако това не бъде направено, вашето Xmass дърво ще мига наистина бавно, но не се притеснявайте, винаги можете да влезете и да го направите отново.

Трябва да призная, че програмирането на дървото с 4 щифта, залепени заедно, не е лесно да се направи, но продължете, с малко практика можете да препрограмирате дървото си толкова често, колкото искате.

Веднага след като програмирането приключи, вашето коледно дърво трябва да започне да мига в първия програмиран режим. (случайно мигане)

Добра работа! Честито! Сега имате свое собствено Open Xmas Tree, с което можете да си поиграете! И не забравяйте да завършите и вашата тениска.

Стъпка 4: Ръководство за потребителя

Ето какво трябва да получите в крайна сметка:

След като свържете 9 V батерия, Xmass дървото може да се активира с плъзгащия се превключвател S1.

Той ще започне в първия мигащ режим, а именно Случайно мигане.

За да го изключите отново, просто обърнете превключвателя S1.

Чрез кратко натискане на бутона SW1 отгоре можете да превключвате между тези предварително зададени режими:

1 - Случайно мигане2 - Кръг с превключващи светодиоди3 - Кръг със светодиоди, които остават включени и се връщат назад4 - Кръг със светодиоди, които остават включени5 - Свиване около дървото 6 - Knight Rider:) 7 - Спускане на светлина с превключване на светодиоди

Чрез натискане на бутона SW1 за по -дълго от 2 секунди влизате в режим на смяна на времевата база.

Тук можете да зададете времето между мигания. Можете да видите, че сте влезли в този режим, когато мига само 1 светодиод. Всеки светодиод представлява различно време на забавяне:

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

Можете да се придвижите напред в настройката на времето, като натиснете кратко бутона SW1.

Когато сте избрали времето за забавяне, което искате да имате, натиснете и задръжте бутона SW1 за по -дълго от 2 секунди. След това дървото ще се върне към последния режим на работа с новата зададена времева база.

Стъпка 5: Къде да отидем сега?

Всичко зависи от теб!

Вземете INO файла и добавете нови режими на мигане или нови функции.

Можете да опитате да направите някакво фино управление на импулсното време, да затъмите светодиодите или да изградите игра с помощта на бутона или да направите всичко, което ви дойде на ум!

Вземете хардуера и го преработете. Добавете зумер, за да пуснете ужасно досадни коледни мелодии. Поставете повече светодиоди (винаги има място за още няколко светодиода).

И ако смятате, че вашето творение си струва да го споделите, моля, направете го!

Не забравяйте, че това е The Open Xmass Tree, така че нека всички да му се насладят!:)