Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58
Bolo to v polovici septembra, keď som chcel urobiť zábavný malý projekt. Pretože sa blížili Vianoce a ja som chcel rodine darovať nejaké domáce darčeky, rozhodol som sa urobiť vianočný stromček.
Vianočný stromček by mal:
- musí byť energeticky účinný
- nesmie byť väčší ako 10*10 cm
- programovateľný
- musí mať základňu, kde je umiestnená batéria
- musí mať viac ako 1 režim prevádzky
DPS som navrhol v Altium Designer, vytlačil DPS na JLC, naprogramoval mikrokontrolér atmel v Atmel Studio 7.0 a navrhol 3D model v SolidWorks.
Krok 1: Plán
Mojím plánom je navrhnúť 2 dosky vo forme vianočného stromčeka.
Predtým, ako som začal pracovať na schémach, som si vybral mikrokontrolér, napájanie, ovládače LED …
Na mikrokontrolér som použil ATTINY85-20SU kvôli jeho jednoduchosti (8 pinov).
Na napájanie mikrokontrolérov a LED som zvolil 3 batérie AA.
Na prepnutie LED som vybral mosfety SI1012CR-T1-GE3.
Krok 2: Navrhovanie DPS
Najprv som urobil schému a potom rozloženie DPS.
Keď som si vybral mikrokontrolér, pozrel som sa na technický list ovládača a vývod. Mikrokontrolér musel mať režim spánku a najmenej 4 I/O piny pre 3 mosfety, jeden pre každú farbu (červenú, žltú, zelenú) a tlačidlo. Attiny85 bol perfektný.
Pin1 (RESET) - je resetovací kolík, kde som pripojil odpor 10 kOhmPULL UP (balenie 1206)
Pin2 - tento kolík som použil na tlačidlo, zakaždým, keď som stlačil tlačidlo, kolík sa vytiahol na zem (preto som tento kolík naprogramoval ako vstup a použil vnútorné PULL UP)
Pin3 - v SCH1 som tento pin pripojil na hlavičku, ale nepoužil som ho.
Pin4 - uzemnenie
Pin5 (MOSI) - ide k bráne mosfetu Q3 pre žlté LED diódy
Pin6 (MISO) - je pripojený k bráne mosfetu Q2 pre zelené LED diódy
Pin7 (CLK) - pripojený k bráne mosfetu Q1 pre červené LED diódy
Pin8 - Vcc
Dátový list mosfetu:
Na jednom mosfete je 12 LED (celkový príkon na 1 mosfet: P = I*U, P = 20mA*4,5V = 90mW)
Tiež som pridal 6 priechodiek (2,54 mm od seba na programovanie (záhlavie 4 a záhlavie 2 na SCH)).
Po SCH som pokračoval v usporiadaní tabule. Vystrihol som tvar vianočného stromčeka a potom som rozložil komponenty.
Na stabilizáciu vstupného napätia som pridal dva oddeľovacie kondenzátory 100 pF a 10uF.
Rezistor 100 kOhm, ktorý je v SCH, som nepoužil.
Pridal som súbory gerber pre obe PCB.
Krok 3: Spájkovanie
Použil som starú spájkovačku, ktorú som mal položenú okolo.
Najprv som spájkoval všetky súčasti smd, potom všetky súčasti priechodných otvorov.
Po spájkovaní nastal čas zábavného programovania: D
Krok 4: Programovanie
Na programovanie som použil AVRISP mk2.
Pretože na napájanie mikrokontroléra a programátora potrebujete externý zdroj napájania, pripojil som 5v a GND od Arduino Mega len kvôli napájaniu. Potom som pripojil programátor k mojej programovateľnej doske, kde som sa pripojil:
1 pin (RESET) na RESET
4 kolíky (GND) na GND
5 pinový (MOSI) na MOSI
6 pinový (MISO) na MISO
7 pin (CLK) na CLK
8 pinov (Vcc) na Vcc
Priložil som kód programu.
V kóde som implementoval ovládanie pwm, režim spánku, prerušenia …
V prvom režime len blikajú všetky LED diódy, v druhom režime som použil pwm na zmenu jasu (stačí ho trochu vyladiť, aby bol plynulejší, tretí režim iba zapína a vypína LED v krokoch, štvrtý režim je len bláznivé blikanie (používal som funkciu pwm ako v druhom režime) tomu hovorím režim „funky“: D
Po stlačení tlačidla sa spustí časovač, ktorý počíta 5 minút a potom sa vráti do režimu spánku (v režime spánku je spotreba energie približne 2 až 6 uA)
POZOR!!!
Predtým, ako pomocou tohto programu naprogramujete zariadenie attiny85, musíte vypnúť poistku 8 MHz. pretože ak nie, váš attiny85 bude fungovať iba na 1 MHz
Krok 5: Zoznam komponentov
Objednal som si komponenty na vianočný stromček 12 Pridal som súbor komponentov, ktoré som objednal od Farnell a Mouser, ďalšie komponenty som objednal z aliexpress:
- LED diódy
- protoype PCB
- Ženské hlavičky
- Mužské pravé uhlové hlavičky
- tlačidlá
- vypínač ON/OFF
Amazon.de:
- batéria
Krok 6: 3D modelovanie
Nebudem popisovať, ako som navrhol 3d model pre základňu, ale ak chcete, môžete mi napísať správu a ja vám pošlem súbory.
Urobil som nejaký otvor pre vypínač/tlačidlo a tlačidlo.
Najprv som spájkoval niektoré drôty na tlačidle a prepínači, potom som ich umiestnil a zalepil za tepla z vnútornej strany základne, potom som vystrihol dosky perf a spojil som ženské konektory a vodiče k sebe a zalepil všetko vnútri základne..
Krok 7: Zhrnutie
Hlavným účelom tohto projektu bolo, že som chcel prekvapiť svoju rodinu niečím domácim, čo bola motivácia, ktorá mi pomohla dokončiť to.
Osobitné poďakovanie patrí mojim priateľom, ktorí mi s týmto projektom pomohli.
Pridal som súbor programu Excel, kde som vypočítal, ako dlho vydrží batéria (v ideálnych podmienkach).
Ak máte akékoľvek otázky, zanechajte komentár.