Programovateľná LED: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Inšpirovaný rôznymi LED Throwies, blikajúcimi LED diódami a podobnými inštrukciami, chcel som vytvoriť svoju verziu LED ovládanej mikrokontrolérom. Cieľom je preprogramovať sekvenciu blikania LED diód. Toto preprogramovanie je možné vykonať so svetlom a tieňom, napr. môžete použiť svoju baterku. Toto je môj prvý pokyn, akékoľvek komentáre alebo opravy sú vítané. Aktualizácia 12. 8. 2008: V obchode Tinker Store je teraz k dispozícii súprava. Tu je video z jej preprogramovania. Ospravedlňujeme sa za kvalitu.

Krok 1: Ako to funguje

Ako výstup je použitá LED dióda. Ako vstup som použil LDR, svetlo závislý odpor. Tento LDR mení svoj odpor, pretože prijíma viac alebo menej svetla. Rezistor sa potom použije ako analógový vstup do mikroprocesorov ADC (analógový digitálny prevodník).

Ovládač má dva režimy prevádzky, jeden na zaznamenávanie sekvencie a druhý na prehrávanie zaznamenanej sekvencie. Hneď ako regulátor do polovice sekundy zaznamená dve zmeny jasu (tmavé, svetlé, tmavé alebo naopak), prepne sa do režimu záznamu. V režime kódovania sa vstup LDR meria niekoľkokrát za sekundu a ukladá sa na čip. Ak je pamäť vyčerpaná, ovládač sa vráti do režimu prehrávania a začne prehrávať zaznamenanú sekvenciu. Pretože pamäť tohto malého radiča je veľmi obmedzená, 64 bajtov (áno, bajtov!), Radič je schopný zaznamenať 400 bitov. To je dostatok miesta na 10 sekúnd so 40 vzorkami za sekundu.

Krok 2: Materiály a nástroje

Materiály- 2 x 1K odpor- 1 x LDR (svetlo závislý odpor), napr. M9960- 1 x slaboprúdová LED dióda, 1,7 V, 2 mA- 1 x Atmel ATtiny13v, 1 kB flash RAM, 64 bajtov RAM, 64 bajtov EEPROM, 0-4MHz@1,8-5,5V- 1 x CR2032, 3V, 220mAh Nástroje- spájkovačka - spájkovací drôt- nepájivá doska- programátor AVR- napájanie 5 V- multimeter- softvér- Eclipse- doplnok CDT- celkové náklady na WinAVR by mali byť nižšie ako 5 $ bez nástrojov. Použil som ATtiny13v, pretože táto verzia tejto rodiny radičov môže pracovať na 1,8 V. To umožňuje prevádzkovať obvod s veľmi malou batériou. Aby to vydržalo veľmi dlho, rozhodol som sa použiť slaboprúdovú LED, ktorá dosahuje plný jas už pri 2mA.

Krok 3: Schémy

Niektoré komentáre k schéme. Vstup resetovania nie je pripojený. Toto nie je najlepšia prax. Lepšie by bolo použiť 10K odpor ako pull up. Ale funguje to dobre bez mňa a šetrí to odpor. Aby bol obvod čo najjednoduchší, použil som interný oscilátor. To znamená, že ušetríme kryštál a dva malé kondenzátory. Interný oscilátor umožňuje regulátoru bežať na frekvencii 1,2 MHz, čo je rýchlosť dostatočná na náš účel. Ak sa rozhodnete použiť iný zdroj napájania ako 5 V alebo použiť iné diódy LED, musíte vypočítať odpor R1. Vzorec je: R = (Napájanie V - LED V) / 0,002A = 1650 Ohm (Napájanie = 5V, LED V = 1,7V). Použitím dvoch slaboprúdových LED diód namiesto jednej vyzerá vzorec takto: R = (Napájanie V - 2 * LED V) / 0,002A = 800 Ohm. Upozorňujeme, že výpočet musíte upraviť, ak zvolíte iný typ LED. Hodnota odporu R2 závisí od použitého LDR. Mne funguje 1KOhm. Na nájdenie najlepšej hodnoty možno budete chcieť použiť potenciometer. Cyklus by mal byť schopný detekovať zmeny svetla za normálneho denného svetla. Z dôvodu úspory energie je PB3 nastavený na vysokú hodnotu iba vtedy, ak sa vykonáva meranie. Aktualizácia: schéma bola zavádzajúca. Nasleduje správna verzia. Ďakujem, dave_chatting.

Krok 4: Zostavte na prototypovej doske

Ak radi testujete svoj obvod, veľmi šikovná je doska na chlieb. Všetky diely môžete zostaviť bez toho, aby ste museli čokoľvek spájkovať.

Krok 5: Naprogramujte obvod

Ovládač je možné naprogramovať v rôznych jazykoch. Najpoužívanejšie sú Assembler, Basic a C. Použil som C, pretože najlepšie vyhovuje mojim potrebám. Bol som zvyknutý na C pred desiatimi rokmi a dokázal som oživiť niektoré znalosti (no, len niektoré …). Ak chcete napísať svoj program, odporúčam Eclipse s doplnkom CDT. Získajte zatmenie tu https://www.eclipse.org/ a doplnok tu https://www.eclipse.org/cdt/. Na kompiláciu jazyka C do mikrokontrolérov AVR budete potrebovať krížový prekladač. Našťastie, ako my, existuje prístav slávneho GCC. Hovorí sa mu WinAVR a nájdete ho tu https://winavr.sourceforge.net/. Veľmi dobrý návod, ako naprogramovať radiče AVR pomocou programu WinAVR, nájdete tu https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC- Výučba. Ospravedlňujeme sa, je to v nemčine, ale ak ich hľadáte, môžete nájsť tisíce stránok s návodom na túto tému vo vašom jazyku. Po skompilovaní vášho zdroja musíte hexadecimálny súbor preniesť do ovládača. To sa dá dosiahnuť pripojením počítača k obvodu pomocou ISP (v systémovom programátore) alebo pomocou vyhradených programátorov. Použil som špecializovaný programátor, pretože obvod trochu uľahčuje uložením niektorých vodičov a zástrčky. Nevýhodou je, že musíte prepnúť ovládač medzi obvodom a programátorom vždy, keď chcete aktualizovať softvér. Môj programátor pochádza z https://www.myavr.de/ a na pripojenie k môjmu notebooku používa USB. V okolí je mnoho ďalších a dokonca si ho môžete postaviť aj sami. Na samotný prenos som použil program s názvom avrdude, ktorý je súčasťou distribúcie WinAVR. Príklad príkazového riadka môže vyzerať takto:

avrdude -F -p t13 -c avr910 -P com4 -U blesk: w: flickled.hex: iV prílohe môžete získať zdroj a skompilovaný hex súbor.

Krok 6: Spájkovanie

Ak váš obvod funguje na doske, môžete ho spájkovať.

To sa dá urobiť na doske plošných spojov (plošných spojov), na prototypovej doske alebo dokonca bez dosky. Rozhodol som sa to urobiť bez, pretože obvod pozostáva iba z niekoľkých komponentov. Ak nie ste oboznámení s spájkovaním, odporúčam vám najskôr si nájsť návod na spájkovanie. Moje spájkovacie schopnosti sú trochu hrdzavé, ale myslím, že rozumiete. Dúfam, že ste si to užili. Alex