Ich behaupte nicht, dass die Idee oder Ausführung neu ist, aber es kann für jemanden nützlich sein.
Eigentlich wurde dieses Gerät von meiner Frau für ihren Hochzeitstag angefertigt, obwohl man es für andere Feiertage ganz einfach umorientieren kann.

Gerätefoto

Elektrisch Schaltplan wurde im Internet gefunden und ist dort sicher verloren gegangen. Daher wird es nicht sein. Ja, im Prinzip ist es nicht notwendig. Dieses Gerät ist eine logische Fortsetzung der ersten Versuche, LEDs zu beleuchten. Die Idee selbst war, meiner Frau eine Freude zu machen und ihr zu beweisen, dass es nicht umsonst war, dass ich abends mit einem Lötkolben saß.

Wie man an der Leiterplatte erkennen kann, ist daran nichts Besonderes:

• Atmega8-tqfp32
• Rezuk für 100.000


• Conder bei 0,1uF
• 22 SMD-LEDs
• 22 SMD-Zusammenfassungen

Wählen Sie LEDs und Widerstände möglicherweise so aus, dass der Schwellenspannungswert von + 5 V nicht überschritten wird. Ich habe superhelle bei 3V genommen, der Strom betrug jeweils 20 mA, die Fräser hatten jeweils 120 Ohm.
Um nicht zu viel nachzudenken, gibt es eine Reihe von Online-Rechnern.

Es gibt keinen Anschluss für die ISP-Programmierung im üblichen Sinne. Blödsinnige Verkabelung. Ja, übrigens, der Einfachheit halber ist dort alles unterschrieben. Ich halte es nicht für ratsam, den Prozess des „LUTing“ des Boards und der Erklärung der Technologie hier anzugeben, weil. Wer es weiß und weiß, wird es verstehen, und wer nicht googelt, um ihm zu helfen.

Und natürlich, wie im russischen Witz über das Flugzeug: „Und jetzt feilen Sie es grob.“
Ich lerne gerade erst etwas über das Löten, also kritisieren Sie nicht zu viel, und im Allgemeinen ist dies eines meiner ersten Projekte. Bezüglich des Codes lerne ich auch, dass es nur eine Firmware-Datei ohne Quellen geben wird (sonst denke ich, dass sie überhaupt picken).
Ja, ich hätte das Video fast vergessen. Ich entschuldige mich für die Qualität - was zur Hand war.
Vielleicht ist das alles. Projektdatei.

Einfache Do-it-yourself-Schemata

LED „Blinkendes Herz“.

Dieser Aufbau dieser Schaltung erfordert einen FET, eine blinkende LED und 16 einfache LEDs.

Blinkende LED In diesem Gerät dient es als Generator: Wenn sie blinken, öffnet und schließt es gleichzeitig den Feldeffekttransistor. Nun, der Außendienstmitarbeiter wiederum schaltet die LED-Kette ein.

LED-Blinkherzdiagramm

Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, sind die erste (HL2...) und die zweite LED-Kette (HL3...) parallel geschaltet und werden über den Widerstand R4 und den FET-Kanal gespeist.

Die dritte und vierte LED-Kette sind zusätzlich über die Diode VD1 verbunden. Wenn der Transistor geschlossen ist, leuchten die dritte und vierte Saite. Wenn der Transistor offen ist, leuchten jeweils die erste und die zweite Kette.

Die blinkende LED wird über die Widerstände R1, R2, R3 eingeschaltet. Während des Blitzes öffnet HL1 den Transistor. Bei einer Frequenz von 1 ... 2 Hz leuchten die erste und zweite Kette im Takt der blinkenden LEDs auf. Alle Teile außer den Batterien sind auf einer Leiterplatte montiert. Die Schaltung verwendet eine blinkende rote LED L-56BID, die durch L-5013LRD-B ersetzt werden kann.

Der Geburtstag meiner Großmutter rückte immer näher und ich wollte ihr etwas Schönes und nicht zu Kompliziertes schenken. Es scheint, dass der verblassende LED-Effekt nie aus der Mode kommen wird und Großmütter immer Herzen mögen, also habe ich beschlossen, diese beiden Dinge zu kombinieren.

Das Konzept hinter diesem kleinen Geburtstagsgeschenk besteht darin, ein kleines Herz aus LEDs zu schaffen, die auf einem Herz aus einer Leiterplatte platziert sind. Zur Ansteuerung der LEDs kommt ein Mikrocontroller zum Einsatz. Durch die Ansteuerung der LEDs mit PWM können Sie die Zeit verlängern Batterielebensdauer und steuern Sie die Helligkeit jeder LED präzise.

Zweck und Überblick über dieses Projekt

Das Ziel dieses Projekts ist die Erstellung einer Leiterplatte mit LEDs, die an einen Mikrocontroller angeschlossen sind. Die LEDs müssen vom Mikrocontroller angesteuert werden, damit für jede LED eine individuelle Helligkeitsstufe eingestellt werden kann. In diesem Fall sollte es 6 Betriebsarten geben:

Alle LEDs gehen aus und an.
- Die LEDs erlöschen wellenförmig von unten nach oben.
- Die LEDs erlöschen wellenförmig von rechts nach links.
- Die LEDs leuchten nacheinander auf.
- Die LED-Säulen leuchten.

Um dies zu erreichen, habe ich 16 rote 5-mm-LEDs für das Herz und einen PIC 18F252-Mikrocontroller zur Steuerung verwendet. Es werden auch einige andere Elemente benötigt. Ihre Liste ist unten aufgeführt.

Elemente

PIC18F252
Programmierer für PIC PICKit2
7805 Stabilisator +5V
16x rote 5mm LED
16x 100 Ohm Widerstand
Widerstand 10kΩ
Quarz 20 MHz
Kippschalter
2x Kondensator 1uF
Kondensator 0,1uF
2x Kondensator 15pF (passend für 22pF)
Batteriehalter +9V
4x Rack
Basis aus Kork
Folientextolith
Eisenchlorid (Ätzlösung)
Hochglanzpapier
Laserdrucker
Lot
Lötkolben

Detaillierte Artikelliste

Es gibt zu viele Elemente in diesem Projekt, um sie alle im Detail zu beschreiben, aber ich werde zusätzliche Informationen zu den wichtigsten verwendeten Elementen bereitstellen.

Bild18F252
Dies ist ein kleiner Mikrocontroller (Prozessor + Speicher). Es wird jede LED einzeln ansteuern, was der Zweck dieses Projekts ist. PIC-Mikrocontroller sind sehr vielseitig und tatsächlich verfügt der PIC 18F252 über viel mehr Funktionen als das, was wir zum LED-Dimmen verwenden. Schade, dass wir nicht alle nutzen.

Programmierer für PIC PICKit2
Um das Programm (Firmware) in den PIC zu laden, ist ein Programmierer erforderlich. PICKit2 ist ein Programmierer/Debugger und einer der beliebtesten PIC-Programmierer.

16xrote 5mm LED
16 LEDs werden verwendet, um ein Herz zu erzeugen. Es sind nicht sehr viele LEDs und das Herz sieht etwas „pixelig“ aus, aber ich bin damit einverstanden. Wenn Sie möchten, können Sie weitere LEDs verwenden.

Quarz 20 MHz
Quarz ist in diesem Projekt nicht so wichtig. Sie können Quarz mit 4 MHz, 1 MHz oder 40 MHz verwenden. Ich habe gerade den ersten 20-MHz-Quarz in meinem Elementsatz gefunden.

Folientextolith und Eisenchlorid
Da ich eine Leiterplatte herstellen möchte, benötige ich zum Ätzen doppelseitiges Folientextolit und Eisenchlorid. Für die Herstellung wird die Platine verwendet.

Schaltungsübersicht

Die Schaltung für dieses Projekt ist nicht so kompliziert und besteht im Wesentlichen aus LEDs, die über Strombegrenzungswiderstände mit dem PIC verbunden sind. Es mag den Anschein haben, dass ich den Pin zum Anschließen jeder LED in zufälliger Reihenfolge ausgewählt habe, aber das ist nicht der Fall. Dies dient der bequemeren Leiterplattenverfolgung.

Schaltungsmerkmale

Stabilisator + 5V und Kippschalter Ein/Aus.
Der Linearregler 7805 wird verwendet, um die +9-V-Batterie auf +5 V herunterzuregeln, um den PIC mit Strom zu versorgen. Ein zwischen Batterie-Minus und GND installierter Kippschalter ermöglicht im geschlossenen Zustand den Stromfluss durch den Stromkreis und ermöglicht so das Ein- und Ausschalten des Geräts.

PIC-Mikrocontroller und 100-Ohm-Widerstände
PIC-Pins allgemeine Bedeutung In PORTA werden PORTB und PORTC verwendet, um jede LED so zu verbinden, dass eine maximale Softwaresteuerung darüber möglich ist. 100-Ω-Strombegrenzungswiderstände zwischen den PIC-Pins und den LEDs schützen den PIC und die LEDs vor dem Durchbrennen, wenn der Mikrocontroller und die LED-Pins überlastet sind.

Herzförmige LEDs
Alle LEDs wurden mit einer numerischen Bezeichnung versehen und durch ihre Position im Herzen angezeigt, um Verwirrung zu vermeiden. Außerdem erleichtert die Abstimmung von Software und Hardware das Schreiben eines Programms erheblich.

Board-Übersicht
Die Platine ist in zwei Teile geteilt: Der linke Teil ist für die LEDs und das Herz reserviert, der rechte Teil ist für die gesamte Elektronik reserviert. Durch die Aufteilung des Bretts in zwei Teile entsteht eine Symmetrie zwischen dem Arbeitsteil und dem Herzteil.

Board-Funktionen

PIC 18F252 und Strombegrenzungswiderstände
Wie Sie sehen können, sind Herz, PIC und Widerstände auf der zweiten Seite der Platine installiert. Die Widerstände sind so platziert, dass die Pfade zu den LEDs gerade und einfach sind.

Herzförmige LEDs
Die Platine zeigt eine grobe Anordnung von LEDs in Form eines Herzens. Das Herz sieht auf einem roten Hintergrund auf der Tafel besser aus. Auch auf der zweiten Seite der Tafel habe ich die Aufschriften „Happy Birthday“ und „91“ (im Alter meiner Großmutter!) angebracht.

4 Gestelle
Für die Racks habe ich 4 Löcher in die Ecken der Platine gebohrt. Ihre Position ist auf der oberen und unteren Ebene zu sehen.

So funktioniert PWM

Um die Helligkeit der LED zu steuern, verwenden wir ein PWM-Signal. Das PWM-Signal ist ein pulsweitenmoduliertes Signal. Jedes PWM-Signal hat drei Hauptparameter:
Frequenz
Auslastungsgrad
Amplitude

Diese drei Parameter geben Auskunft über die Art des PWM-Signals, wodurch wir vorhersagen können, wie es sich auf unser System auswirken wird. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für PWM-Signale und deren Parameter.

PWM-Beispiele

Die Ansicht des PWM-Signals ist in der Abbildung oben dargestellt. Wir verwenden einen Frequenzbereich von 60–120 Hz mit einer Amplitude von +5 V (unser System arbeitet mit +5 V). Der Arbeitszyklus reicht von 0 % (die LED ist vollständig aus) und 100 % (die LED leuchtet bei voller Leistung).

Schalten Sie die PWM-LED ein

Was passiert, wenn wir ein PWM-Signal an eine LED senden? Die LED leuchtet auf eine kurze Zeit, gleich der Dauer des Impulses. Da wir eine Frequenz von 60–120 Hz verwenden, scheint die LED aufgrund des Nachleuchteffekts ständig eingeschaltet zu sein. Die Helligkeit der LED wird durch Ändern des Arbeitszyklusprozentsatzes gesteuert. Die folgende Animation gibt einen Eindruck von der Wirkung verschiedener PWM-Signale auf eine LED.

Jetzt kennen wir eine einfache Möglichkeit, die LEDs zu dimmen und auszuschalten. Sehen wir uns an, wie wir diese Methode auf verschiedene Herzmodi anwenden.

Betriebsarten

Für die Zwecke des Projekts haben wir 6 Betriebsarten angegeben. Schauen wir sie uns noch einmal genauer an, damit klar ist, in welchem ​​Modus die LEDs funktionieren.

In diesem Modus leuchtet jeweils nur eine LED. Alle LEDs leuchten nacheinander auf, jede LED leuchtet einmal. Unten finden Sie eine Animation dieses Modus.

Alle LEDs gehen aus und an.
In diesem Modus verblassen alle LEDs gleichmäßig und erlöschen fünfmal im gleichen Tempo. Unten finden Sie eine Animation dieses Modus.

Die Wellenform der LEDs verläuft von unten nach oben.
In diesem Modus erlöschen die LEDs von unten nach oben, wodurch ein wellenartiger Effekt entsteht. Unten finden Sie eine Animation dieses Modus.

Die LEDs erlöschen wellenförmig von rechts nach links.
In diesem Modus erlöschen die LEDs von rechts nach links, wodurch wiederum ein Welleneffekt entsteht. Unten finden Sie eine Animation dieses Modus.

Die LEDs leuchten nacheinander auf.
In diesem Modus leuchten die LEDs nacheinander auf. Es leuchtet immer nur eine Zeile, alle anderen sind in diesem Moment ausgeschaltet. Nachfolgend finden Sie eine Animation dieses Modus.

Die LED-Säulen leuchten.
In diesem Modus leuchten die LED-Säulen. Es leuchtet immer nur eine Spalte, alle anderen sind zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet. Unten finden Sie eine Animation dieses Modus.

Nachdem alle 6 Modi durchlaufen wurden, kehrt das Programm zu 1 zurück und alles beginnt von vorne. Es ist endlos!

Hardware

Die Herstellung der Hardware des Geräts gliedert sich in zwei Teile: Der erste Teil zeigt die Herstellung der Leiterplatte und der zweite Teil zeigt deren Montage.

Leiterplattenherstellung

Für die Herstellung einer doppelseitigen Leiterplatte verwenden wir die LUT-Methode, bei der das Leiterplattenmuster auf Hochglanzpapier gedruckt und über die Leiterplatte geglättet wird. Anhand der Fotos unten können Sie verstehen, wie ich aus einer Eagle-Datei eine Leiterplatte erstellt habe.

Zunächst werden die Ober- und Unterschicht der Platine mit einem Laserdrucker auf Hochglanzpapier gedruckt.

Übertragen Sie mit einem heißen Bügeleisen das Motiv der Ober- und Unterschicht durch „Bügeln“ auf den Textolit.

Wie Sie auf dem Foto oben sehen können, haben wir den Toner auf die Platine übertragen.

Der größte Teil des Kupfers auf der Oberseite wird weggeätzt, sodass nur noch die tonergeschützten Bereiche (Druck) übrig bleiben.

Nach dem Ätzen der Platine ist zu erkennen, dass das gesamte Kupfer bis auf das durch den Toner geschützte Kupfer weggeätzt wurde.

Das Gleiche passiert mit der Unterseite der Platine.

Durch das Entfernen des Toners erhalten Sie eine bessere Vorstellung davon, wie das Kupfer geschützt wurde, und Sie sehen die Platine.

Auch die Oberseite sieht nach dem Entfernen des Toners deutlich besser aus.

Ich hoffe du hast Bohrmaschine. Wenn nicht, reicht ein herkömmlicher Bohrer zum Bohren der Löcher aus.

Sobald die Löcher gebohrt sind, runden Sie die Kanten des Bretts mit einer Schleifmaschine oder einem anderen Hilfsmittel ab. Dadurch ist das Board deutlich komfortabler und es zerkratzt nichts.

Schaltungsversammlung

Wir haben gerade eine Platine erstellt und können nun mit dem Zusammenbau beginnen. Nan braucht einen Lötkolben und Lötzinn.

Für den Zusammenbau einer Leiterplatte werden alle Elemente benötigt. Alle notwendigen Elemente sind auf dem Foto unten dargestellt.

Zeichnen Sie zunächst ein Herz mit einem roten Marker. Es gibt schöne Aussicht und zeigt, dass es tatsächlich ein Herz ist.

Wenn das Herz gezeichnet ist, beginnen Sie mit dem Löten der LEDs.

Sobald die LEDs gelötet sind, ist es Zeit, die Widerstände zu löten. Ich möchte hinzufügen, dass es besser ist, zuerst kleine Elemente zu löten, es ist einfacher, es besser zu machen.

Wenn die Widerstände verlötet sind, bleiben nur noch wenige Elemente übrig: ein Mikrocontroller, ein paar Kondensatoren, ein Stabilisator und andere Kleinteile. Löten Sie sie.

Nachdem alle Teile auf der Platine verlötet sind, müssen noch ein paar Dinge erledigt werden. Platzieren Sie die Platine auf der Basis und befestigen Sie den +9V-Batteriehalter daran.

Als Unterlage habe ich ein Stück Holz mit abgerundeten Kanten verwendet. Sie können Kunststoff oder etwas anderes Rechteckiges und Starkes verwenden.

Nach all dieser harten Arbeit ist es Zeit, das Programm zu schreiben.

Ergebnis der Arbeit und Notizen

Nach all der harten Arbeit wollen wir das Ergebnis sehen. Das folgende Video zeigt die Herstellung der Platine und wie der Firmware-Controller die LEDs in den 6 zuvor besprochenen Modi steuert.

Sieht gut aus, oder? Der größte Nachteil ist, dass meine Kamera mit einer anderen Frequenz arbeitet als unser Auge, sodass das Video flackert. Aber das ist in Ordnung, es sieht für das menschliche Auge immer noch großartig aus und Sie können sicher sein, dass dieses Projekt verdammt gut funktioniert.

Übersicht LED-Herz mit PWM-Dämpfung

Dieser Artikel ist das Ergebnis einer Zusammenfassung meiner Langeweile und meines Wunsches nach einem Geburtstagsgeschenk für meine Großmutter. Als diese beiden Dinge kollidierten, entstand eine Platine mit einem LED-Herz, das in verschiedenen Modi funktionierte. Der PIC-Mikrocontroller in diesem Projekt hat die Arbeit für uns erledigt, ebenso wie das PCB-Ätzverfahren, das ich bereits mehrmals verwendet habe. Ich hatte Bedenken, dass die +9-V-Batterie möglicherweise nicht ausreicht, aber das Projekt funktioniert einwandfrei.

Also, was ist jetzt?

Wenn Sie ein Gerät besser machen möchten als meines, dann haben Sie viele Möglichkeiten. Zunächst können Sie das Herz vergrößern. Dies erfordert eine andere Art der Verwaltung, denn. Die Anzahl der PIC-Pins ist begrenzt. Ein I/O-Port-Expander, beispielsweise ein Seriell-Parallel-Konverter, ermöglicht Ihnen dies. Lassen Sie Ihrer Fantasie freien Lauf und finden Sie Möglichkeiten, dieses Projekt zu verbessern.

Abschluss

Das Hauptziel dieses Projekts bestand darin, ein LED-Herz zu schaffen, das in den verschiedenen oben genannten Modi funktioniert, und dieses Ziel wurde erreicht, wie im Abschnitt „Ergebnisse“ gezeigt wird. Ich hoffe, dieser Artikel hat Sie dazu inspiriert, ein cooles Gadget für den Geburtstag Ihrer Oma zu basteln. Viel Glück!

Liste der Radioelemente

Bezeichnung	Typ	Konfession	Menge	Notiz	Geschäft	Mein Notizblock
IC1	MK PIC 8-Bit	PIC18F2520	1			Zum Notizblock
IC2	Linearregler	LM7805	1			Zum Notizblock
C1, C2	Elektrolytkondensator	1 uF	2			Zum Notizblock
C3	Kondensator	0,1 uF	1			Zum Notizblock
C4, C5	Kondensator	15 pF	2