Noel Ağacı PCB Hediyesi: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Eylül ayının ortasında eğlenceli bir küçük proje yapmak istedim. Noel yaklaşıyor ve aileme bazı ev yapımı hediyeler vermek istediğim için bir Noel ağacı yapmayı seçtim.

Noel ağacı şunları yapmalıdır:

- güç verimli olmalı

- 10*10 cm'den büyük olmamalıdır

- programlanabilir

- pilin yerleştirildiği bir tabana sahip olmalıdır

- 1'den fazla çalışma modu olmalıdır

PCB'yi Altium Designer'da tasarladım, PCB'leri JLC'ye yazdırdım, atmel mikrodenetleyiciyi Atmel Studio 7.0'da programladım ve SolidWorks'te 3d modeli tasarladım.

Adım 1: Plan

Planım 2 adet yılbaşı ağacı şeklinde pcb tasarlamak.

Şemalar üzerinde çalışmaya başlamadan önce mikrodenetleyici, güç kaynağı, led sürücüleri seçtim…

Mikrodenetleyici için basitliği nedeniyle (8 pimli) ATTINY85-20SU kullandım.

Mikrodenetleyicilere ve ledlere güç sağlamak için 3 adet AA pil seçtim.

Ledleri değiştirmek için SI1012CR-T1-GE3 mosfetlerini seçtim.

Adım 2: PCB'yi Tasarlamak

Önce şemayı, ardından PCB düzenini yaptım.

Mikrodenetleyiciyi seçtikten sonra, denetleyicinin veri sayfasına ve pin çıkışına baktım. Mikrodenetleyicinin bir uyku moduna ve 3 mosfet için en az 4 I/O pinine, her renk için bir tane (kırmızı, sarı, yeşil) ve bir basma düğmesine sahip olması gerekiyordu. Attiny85 mükemmeldi.

Pin1(RESET) - 10 kOhmPULL UP direnci bağladığım sıfırlama pinidir (paket 1206)

Pin2 - bu pimi basma düğmesi için kullandım, basmalı düğmeye her bastığımda pim toprağa çekildi (bu yüzden bu pimi giriş olarak programladım ve dahili bir PULL UP kullandım)

Pin3 - SCH1'de bu pini erkek başlığa bağladım ama kullanmadım.

Pin4 - Toprak

Pin5(MOSI) - sarı ledler için mosfet Q3'ün kapısına gider

Pin6(MISO) - yeşil ledler için mosfet Q2'nin kapısına bağlanır

Pin7(CLK) - kırmızı ledler için mosfet Q1'in kapısına bağlı

Pin8 - Vcc

Mosfet veri sayfası:

Bir mosfet üzerinde 12 adet led bulunmaktadır (1 mosfet için toplam güç tüketimi: P=I*U, P=20mA*4.5V=90mW)

Ayrıca 6 yol ekledim (programlama için birbirinden 2,54 mm (SCH'de başlık 4 ve başlık 2)).

SCH'den sonra tahtayı düzenlemeye devam ettim. Noel ağacı şeklini kestim ve ardından bileşenleri yerleştirdim.

Giriş voltajını stabilize etmek için iki ayırma kapasitörü 100pF ve 10uF ekledim.

SCH'de bulunan 100 kOhm direnç kullanmadım.

Her iki PCB için de gerber dosyalarını ekledim.

Adım 3: Lehimleme

Etrafta bıraktığım eski bir havya kullandım.

Önce tüm smd bileşenlerini, ardından tüm açık delik bileşenlerini lehimledim.

Lehimlemeden sonra eğlenceli programlama zamanı geldi:D

Adım 4: Programlama

Programlama için AVRISP mk2 kullandım.

Mikrodenetleyiciye ve programlayıcıya güç sağlamak için harici bir güç kaynağına ihtiyacınız olduğundan, sadece güç için Arduino Mega'dan 5v ve gnd bağladım. Sonra programlayıcıyı, bağlandığım programlanabilir pcb'me bağladım:

1 pin(RESET) için RESET

GND'ye 4 pin(GND)

MOSI'ye 5 pin (MOSI)

MISO'ya 6 pin (MISO)

7 pin (CLK) - CLK

Vcc'ye 8 pin (Vcc)

Program kodunu ekledim.

Ben pwm kontrolü, uyku modu, kesintiler uyguladığım kod…

İlk mod sadece tüm ledleri yanıp sönüyor, ikinci modda parlaklığı değiştirmek için pwm kullandım (daha akıcı hale getirmek için biraz ince ayar yapmam gerekiyor, üçüncü mod sadece led'i adım adım açıp kapatıyor, dördüncü mod sadece çılgınca yanıp sönüyor (ikinci modda olduğu gibi pwm işlevini kullandım) buna "korkak" mod diyorum:D

Düğmeye bastıktan sonra, 5 dakika sayan ve ardından uyku moduna geri dönen bir zamanlayıcı başlatılır (uyku modunda güç tüketimi 2-6 uA gibidir)

UYARI!!!

attiny85'inizi bu program ile programlamadan önce 8 Mhz sigortayı devre dışı bırakmanız gerekmektedir. çünkü değilse attiny85'iniz sadece 1 Mhz'de çalışacaktır.

Adım 5: Bileşen Listesi

12 noel ağacı için bileşen sipariş ettim Farnell ve Mouser'dan sipariş ettiğim bileşenlerin bir dosyasını ekledim, aliexpress'ten sipariş ettiğim diğer bileşenler:

- LED'LER

- Prototip PCB

- Kadın başlıklar

- Erkek dik açı başlıkları

- Butonlar

- Açma / kapama düğmesi

Amazon.de:

- pil

Adım 6: 3d Modelleme

Üssün 3d modelini nasıl tasarladığımı anlatmayacağım ama dilerseniz pm atabilirsiniz, size dosyaları göndereyim.

Açma/kapama düğmesi ve Basma düğmesi için biraz açıklık yaptım.

Önce buton ve anahtarın üzerine bazı kabloları lehimledim, sonra onları konumlandırdım ve tabanın içinden sıcak yapıştırdım, sonra perf panolarını kestim ve dişi konektörleri ve telleri birbirine lehimledim ve tabanın içindeki her şeyi sıcak yapıştırdım..

7. Adım: Özet

Bu projenin ana amacı, ailemi ev yapımı bir şeyle şaşırtmaktı, bunu tamamlamama yardımcı olan motivasyon buydu.

Bu projede bana yardımcı olan arkadaşlarıma çok teşekkür ederim.

Pilin ne kadar süreceğini (ideal koşullarda) hesapladığım bir excel dosyası ekledim.

Herhangi bir sorunuz varsa, yorum bırakın.