Nu mă prefac a fi o noutate a ideii sau a execuției, dar poate fi de folos cuiva.
De fapt, acest aparat a fost realizat de sotia mea pentru aniversarea nuntii ei, desi il poti reorienta destul de usor pentru alte sarbatori.

Fotografia dispozitivului

Electric schema circuitului a fost găsit pe internet și pierdut în siguranță acolo. Prin urmare, nu va fi. Da, în principiu, de la sine nu este necesar. acest dispozitiv este o continuare logică a primelor încercări de aprindere a LED-urilor. Ideea în sine era să-i fac pe plac soției mele și să-i demonstrez că nu degeaba stăteam seara cu un fier de lipit.

După cum puteți vedea de pe placa de circuit imprimat, nu are nimic special în ea:

• Atmega8-tqfp32
• Rezuk pentru 100k


• Conder la 0,1 uF
• 22 leduri smd
• 22 de rezumate smd

În ceea ce privește LED-urile și rezistențele, poate alegeți-le pentru a nu depăși valoarea tensiunii de prag de + 5V. Le-am luat super luminoase la 3V, curentul era de 20 mA, respectiv, frezele erau de 120 ohmi fiecare.
Pentru a nu te gândi prea mult, există o grămadă de calculatoare online.

Nu există niciun conector pentru programarea ISP în sensul obișnuit. Cablaj prost. Da, apropo, totul este semnat acolo pentru comoditate. Procesul de „LUT” a plăcii și de a explica tehnologia, cred că nu este recomandabil să dați aici, deoarece. cine știe și știe va înțelege, și cine nu Google pentru a-l ajuta.

Și, desigur, ca în gluma rusă despre avion „Și acum, în general, depuneți-l”
Tocmai învăț despre lipire, așa că nu critica prea mult și, în general, acesta este unul dintre primele mele proiecte. În ceea ce privește codul, învăț și eu ca să fie doar un fișier firmware fără surse (altfel cred că vor ciuguli deloc).
Da, aproape am uitat videoclipul. Îmi cer scuze pentru calitate - ceea ce era la îndemână.
Poate asta e tot. Fișier proiect.

Scheme simple de do-it-yourself

LED „Inimă intermitentă”.

Această construcție a acestui circuit va necesita un FET, un LED intermitent și 16 LED-uri simple.

LED intermitentîn acest dispozitiv servește ca un generator: atunci când clipesc, se deschide și închide simultan tranzistorul cu efect de câmp. Ei bine, lucrătorul de teren, la rândul său, va aprinde lanțul de LED-uri.

Diagrama inimii LED intermitent

După cum se poate vedea din diagramă, primul (HL2...) și al doilea lanț de LED-uri (HL3...) sunt conectate în paralel și sunt alimentate prin rezistorul R4 și canalul FET.

Al treilea și al patrulea lanț de LED-uri sunt conectate suplimentar prin dioda VD1. Când tranzistorul este închis, al treilea și al patrulea șir sunt aprinse. Dacă tranzistorul este deschis, atunci primul și, respectiv, al doilea lanț sunt aprinse.

LED-ul care clipește este pornit prin rezistențele R1, R2, R3. În timpul blițului HL1 deschide tranzistorul. La o frecvență de 1 ... 2 Hz, primul și al doilea lanț se aprind în timp cu LED-urile care clipesc. Toate piesele, cu excepția bateriilor, sunt montate pe o placă de circuit imprimat. Circuitul folosește un LED roșu intermitent L-56BID, care poate fi înlocuit cu L-5013LRD-B.

Ziua de naștere a bunicii se apropia cu pași repezi și am vrut să-i ofer ceva frumos și nu prea complicat. Se pare că efectul LED de fading nu se va demoda niciodată, iar bunicilor le plac mereu inimile, așa că am decis să combin aceste două lucruri.

Conceptul din spatele acestui mic cadou de ziua de naștere este de a crea o inimă mică din LED-uri plasate deasupra unei inimi de placă de circuit imprimat. Un microcontroler este folosit pentru a controla LED-urile. Controlul LED-urilor cu PWM vă permite să măriți timpul durata de viata a baterieiși controlați cu precizie luminozitatea fiecărui LED.

Scopul și prezentarea generală a acestui proiect

Scopul acestui proiect este de a crea o placă de circuit imprimat cu LED-uri conectate la un microcontroler. LED-urile trebuie controlate de microcontroler, astfel încât să poată fi setat un nivel individual de luminozitate pentru fiecare LED. În acest caz, ar trebui să existe 6 moduri de funcționare:

Toate LED-urile se sting și se aprind.
- LED-urile se sting în valuri de jos în sus.
- LED-urile se sting în valuri de la dreapta la stânga.
- LED-urile se aprind în succesiune.
- Coloanele LED se aprind.

Pentru a realiza acest lucru, am folosit 16 bucăți LED-uri roșii de 5 mm pentru inimă și un microcontroler PIC 18F252 pentru control. Sunt necesare și alte elemente. Lista lor este prezentată mai jos.

Elemente

PIC18F252
Programator pentru PIC PICKit2
7805 Stabilizator +5V
16x LED roșu de 5 mm
Rezistor 16x 100 ohmi
Rezistor 10kΩ
Cuarț 20MHz
comutator
2x condensator 1uF
Condensator 0.1uF
2x condensator 15pF (potrivit 22pF)
Suport baterie +9V
4x Rack
Baza din pluta
Folie de textolit
Clorura ferică (soluție de gravare)
Hartie lucioasa
Imprimanta laser
Lipire
ciocan de lipit

Lista detaliată a articolelor

Sunt prea multe elemente în acest proiect pentru a le descrie pe toate în detaliu, dar voi oferi informații suplimentare despre elementele principale utilizate.

PIC18F252
Acesta este un microcontroler mic (procesor + memorie). Acesta va conduce fiecare LED individual, care este scopul acestui proiect. Microcontrolerele PIC sunt foarte versatile și, de fapt, PIC 18F252 are mult mai multe caracteristici decât ceea ce folosim pentru reglarea LED-urilor. Păcat că nu le folosim pe toate.

Programator pentru PIC PICKit2
Pentru a încărca programul (firmware) în PIC, este necesar un programator. PICKit2 este un programator/depanator și unul dintre cei mai populari programatori PIC.

16xLED roșu de 5 mm
16 LED-uri sunt folosite pentru a crea o inimă. Nu sunt foarte multe LED-uri și inima arată puțin „pixelată”, dar sunt bine cu asta. Puteți folosi mai multe LED-uri dacă doriți.

Cuarț 20MHz
Cuarțul nu este atât de important în acest proiect. Puteți folosi cuarțul la 4MHz, 1MHz sau 40MHz. Tocmai am găsit primul cuarț de 20MHz din setul meu de elemente.

Folie de textolit și clorură ferică
Deoarece vreau să fac o placă de circuit imprimat, voi avea nevoie de textolit din folie cu două fețe și clorură ferică pentru gravare. Pentru fabricarea plăcii se folosește.

Prezentare generală a circuitului

Circuitul pentru acest proiect nu este atât de complicat și constă practic din LED-uri conectate prin rezistențe de limitare a curentului la PIC. Poate părea că am ales pinul pentru a conecta fiecare LED în ordine aleatorie, dar nu este cazul. Acest lucru se face pentru urmărirea PCB mai convenabilă.

Caracteristicile circuitului

Stabilizator + 5V și comutator On/Oprit.
Regulatorul liniar 7805 este folosit pentru a reduce bateria de +9V la +5V pentru a alimenta PIC-ul. Un comutator comutator instalat între minusul bateriei și GND, atunci când este închis, permite curentului să curgă prin circuit, permițând pornirea și oprirea dispozitivului.

Microcontroler PIC și rezistențe de 100 ohmi
pini PIC sens generalîn PORTA, PORTB și PORTC sunt folosite pentru a conecta fiecare LED în așa fel încât să obțineți controlul software-ului maxim asupra acestuia. Rezistoarele de limitare a curentului de 100Ω dintre pinii PIC și LED-urile protejează PIC-ul și LED-urile de la ardere dacă microcontrolerul și pinii LED-ului sunt supra-curent.

LED-uri în formă de inimă
Toate LED-urile au primit o denumire numerică și au fost indicate prin poziția lor în inimă pentru a evita confuzia. De asemenea, potrivirea software-ului și hardware-ului facilitează foarte mult scrierea unui program.

Prezentare generală a consiliului
Placa este împărțită în două părți: partea stângă este rezervată pentru LED-uri și inimă, iar partea dreaptă este pentru toate componentele electronice. Împărțirea plăcii în două părți oferă simetrie între partea de lucru și partea inimii.

Caracteristicile plăcii

PIC 18F252 și rezistențe de limitare a curentului
După cum puteți vedea, inima, PIC-ul și rezistențele sunt instalate pe a doua parte a plăcii. Rezistoarele sunt plasate astfel încât căile către LED-uri să fie drepte și simple.

LED-uri în formă de inimă
Placa prezintă un aranjament brut de LED-uri în formă de inimă. Inima va arăta mai bine pe un fundal roșu pe tablă. Tot pe a doua latură a tablei am făcut inscripțiile „La mulți ani” și „91” (de vârsta bunicii!).

4 rafturi
Am găurit 4 găuri în colțurile plăcii pentru rafturi. Locația lor poate fi văzută pe straturile de sus și de jos.

Cum funcționează PWM

Pentru a controla luminozitatea LED-ului, vom folosi un semnal PWM. Semnalul PWM este un semnal modulat pe lățimea impulsului. Orice semnal PWM are trei parametri principali:
Frecvență
ciclu de lucru
Amplitudine

Acești trei parametri ne spun tipul de semnal PWM, ceea ce ne permite să anticipăm cum va afecta sistemul nostru. Mai jos sunt câteva exemple de semnale PWM și parametrii acestora.

Exemple PWM

Vederea semnalului PWM este prezentată în figura de mai sus. Vom folosi o gamă de frecvență de 60-120Hz, cu o amplitudine de +5V (sistemul nostru funcționează de la +5V). Ciclul de funcționare va varia de la 0% (LED-ul este complet stins) și 100% (LED-ul este aprins la putere maximă).

Porniți LED-ul PWM

Ce se întâmplă când trimitem un semnal PWM către un LED? LED-ul se aprinde un timp scurt, egală cu durata pulsului. Deoarece vom folosi o frecvență de 60-120 Hz, LED-ul va părea a fi aprins în mod constant datorită efectului de persistență. Luminozitatea LED-ului va fi controlată prin modificarea procentului ciclului de lucru. Animația de mai jos oferă o idee despre efectul diferitelor semnale PWM pe un LED.

Acum cunoaștem o modalitate ușoară de a reduce luminozitatea LED-urilor și de a le opri. Să vedem cum vom aplica această metodă la diferite moduri ale inimii.

Moduri de operare

În scopul proiectului, am indicat 6 moduri de funcționare. Să le privim din nou în detaliu, astfel încât să fie clar în ce mod funcționează LED-urile.

În acest mod, doar un LED este aprins la un moment dat. Toate LED-urile se aprind în succesiune, fiecare LED se aprinde o dată. Mai jos este o animație a acestui mod.

Toate LED-urile se sting și se aprind.
În acest mod, toate LED-urile se estompează fără probleme și se sting în aceeași viteză de cinci ori. Mai jos este o animație a acestui mod.

LED-urile formează unda de jos în sus.
În acest mod, LED-urile se sting de jos în sus, creând un efect asemănător unui val. Mai jos este o animație a acestui mod.

LED-urile se sting în valuri de la dreapta la stânga.
În acest mod, LED-urile se sting de la dreapta la stânga, creând din nou un efect de ondulare. Mai jos este o animație a acestui mod.

LED-urile se aprind în succesiune.
În acest mod, LED-urile se aprind unul câte unul. Doar o linie se aprinde la un moment dat, toate celelalte sunt oprite în acel moment. O animație a acestui mod este furnizată mai jos.

Coloanele LED se aprind.
În acest mod, coloanele LED se aprind. Doar o coloană se aprinde la un moment dat, toate celelalte sunt oprite în acest moment. Mai jos este o animație a acestui mod.

După ce sunt trecute toate cele 6 moduri, programul revine la 1 și totul începe de la început. Este nesfârșit!

Hardware

Fabricarea hardware-ului dispozitivului este împărțită în două părți: prima parte arată fabricarea plăcii de circuit imprimat, iar a doua parte arată asamblarea acesteia.

Fabricarea PCB-urilor

Pentru fabricarea unei plăci de circuit imprimat pe două fețe, vom folosi metoda LUT, care presupune tipărirea designului plăcii pe hârtie lucioasă și netezirea acestuia peste placa de circuit imprimat. Din fotografiile de mai jos, puteți înțelege cum am realizat o placă de circuit imprimat dintr-un fișier Eagle.

Pentru început, straturile de sus și de jos ale plăcii sunt imprimate pe hârtie lucioasă folosind o imprimantă laser.

Folosind un fier de călcat fierbinte, transferați designul straturilor superioare și inferioare pe textolit prin „călcare”.

După cum puteți vedea în fotografia de mai sus, am transferat tonerul pe placă.

Cea mai mare parte a cuprului de pe partea superioară este gravată, lăsând doar zonele protejate de toner (imprimare).

După gravarea plăcii, se poate observa că tot cuprul, cu excepția celui care era protejat de toner, a fost gravat.

Același lucru se întâmplă cu partea de jos a plăcii.

Îndepărtând tonerul, vă veți face o idee mai bună despre cum a fost protejat cuprul și veți vedea placa.

Partea superioară arată, de asemenea, mult mai bine după îndepărtarea tonerului.

Sper că ai masina de gaurit. Dacă nu, atunci un burghiu convențional va face găurile.

Odată ce găurile sunt găurite, utilizați o râșniță sau orice alt mijloc pentru a rotunji marginile plăcii. Acest lucru face placa mult mai confortabilă și nu zgârie nimic.

Ansamblu de circuit

Tocmai am făcut un PCB și acum putem începe asamblarea. Nan va avea nevoie de un fier de lipit și de lipit.

Toate elementele sunt necesare pentru a asambla o placă de circuit imprimat. Toate elementele necesare sunt prezentate în fotografia de mai jos.

Mai întâi, desenați o inimă cu un marker roșu. Dă vedere frumoasă, și arată că este într-adevăr o inimă.

Când inima este trasă, începeți să lipiți LED-urile.

Odată ce LED-urile sunt lipite, este timpul să lipiți rezistențele. Aș dori să adaug că este mai bine să lipiți mai întâi elementele mici, este mai ușor să o faceți mai bine.

Când rezistențele sunt lipite, rămân doar câteva elemente: un microcontroler, câțiva condensatori, un stabilizator și alte piese mici. Lipiți-le.

După ce toate piesele sunt lipite pe placă, mai sunt câteva lucruri de făcut. Așezați placa pe bază și atașați suportul bateriei de +9V la ea.

Am folosit ca bază o bucată de lemn cu marginile rotunjite. Puteți folosi plastic sau altceva dreptunghiular și puternic.

După toată această muncă grea, este timpul să scriem programul.

Rezultatul muncii și note

După toată munca grea, vrem să vedem rezultatul. Videoclipul de mai jos arată fabricarea plăcii și modul în care controlerul de firmware controlează LED-urile în 6 moduri despre care au fost discutate mai devreme.

Arată bine, nu? Principalul dezavantaj este că camera mea funcționează la o frecvență diferită de cea a ochiului nostru, așa că videoclipul arată pâlpâire. Dar e ok, încă arată uimitor pentru ochiul uman și poți fi sigur că acest proiect funcționează al naibii de bine.

Prezentare generală a inimii LED cu atenuare PWM

Acest articol este suma plictiselii și nevoii mele de un cadou de ziua de naștere pentru bunica mea. Când aceste două lucruri s-au ciocnit, ai primit o placă cu o inimă LED care a funcționat în moduri diferite. Microcontrolerul PIC din acest proiect a făcut treaba pentru noi, la fel ca și procesul de gravare PCB, pe care l-am folosit deja de mai multe ori. Am avut îngrijorări că bateria de +9V ar putea să nu fie suficientă, dar proiectul funcționează bine.

Deci ce este acum?

Dacă vrei să faci un dispozitiv mai bun decât al meu, atunci ai o mulțime de opțiuni. Pentru început, puteți crește dimensiunea inimii. Acest lucru va necesita o metodă diferită de management, deoarece. numărul de pini PIC este limitat. Un expandor de port I/O vă va permite să faceți acest lucru, cum ar fi un convertor serial-paralel. Folosiți-vă imaginația și găsiți modalități de a îmbunătăți acest proiect.

Concluzie

Scopul principal al acestui proiect a fost crearea unei inimi LED care să funcționeze în diferitele moduri indicate mai sus, iar acest obiectiv a fost atins, așa cum s-a demonstrat în secțiunea Rezultate. Sper că acest articol te-a inspirat să faci un gadget cool pentru bunica ta de ziua ei. Noroc!

Lista elementelor radio

Desemnare	Tip	Denumire	Cantitate	Notă	Magazin	Blocnotesul meu
IC1	MK PIC pe 8 biți	PIC18F2520	1			La blocnotes
IC2	Regulator liniar	LM7805	1			La blocnotes
C1, C2	condensator electrolitic	1 uF	2			La blocnotes
C3	Condensator	0,1 uF	1			La blocnotes
C4, C5	Condensator	15 pF	2