STM8 Kullanan Programlanabilir Polis LED Flaşör [72 LED]: 9 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

STM8S001J3, 8 Kbyte Flash program belleği ve ayrıca entegre bir gerçek veri EEPROM sunan 8 bitlik bir mikro denetleyicidir. STM8S mikrodenetleyici ailesinde düşük yoğunluklu bir cihaz olarak anılır. Bu MCU, küçük bir SO8N paketinde sunulur. Bu yazımızda araçlar, motosikletler ve bisikletler için kullanılabilecek programlanabilir bir Polis LED Flaşör cihazı yapacağız.

Referanslar

Kaynak:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Devre AnaliziŞekil 1 cihazın şematik diyagramını göstermektedir. Bu devrenin kalbi bir STM8S001 mikro denetleyicisidir.

Adım 1: Şekil 1: Şekil 1 Programlanabilir Polis LED Flaşörünün Şematik Diyagramı

Analize güç kaynağı ünitesinden başlayalım. Giriş voltajı gürültülerini azaltmak için C2 ve C3 kullanılır. Daha sonra voltaj 78M09 [1] (REG1) regülatörüne iletilir. Gerilimi 9V'da stabilize etmek için kullanılır. Regülatörün çıkış seslerini azaltmak için C4 ve C6 kullanılır.

REG1'in çıkışı, birinci dereceden bir RC filtresine (R28 ve C5) işlenir. Bu cihaz, araç gibi gürültülü bir ortamda sürekli olarak kullanılabildiğinden, gürültülerin daha da azaltılmasına yardımcı olur. Bu filtrenin (veya diğer filtre türlerinin) davranışını incelemenin en iyi yolu, pratik bir ölçüm yapmaktır. SDS1104X-E osiloskop, bu faydalı hesaplamayı gerçekleştirebilen güzel bir bode çizim özelliği sundu.

REG2 [2], STM8s001 MCU'yu [3] (IC1) beslemek için 9V'yi 5V'a dönüştürmek için kullanılır. C7, IC1 için tamamlayıcı bir filtreleme kondansatörüdür.

IC1 MCU, tek bir SWIM kablosu kullanılarak programlanır. Tek Telli Arayüz Modülü anlamına gelir. MCU ile programcı/hata ayıklayıcı arasında yüksek hızlı bir bağlantıdır. Bu pin, programlayıcı/hata ayıklayıcının SWIM pinine bağlanmalıdır. Topraklama pimi de bağlanmalıdır. Bu, bağlantıyı (P2) tamamlar.

IC2 ve IC3, LED'leri açmak/kapatmak için kullanılan mantıksal N-Kanal SMD Mosfet'leridir [4]. İstenmeyen tetiklemeyi önlemek için her iki MOSFET'in kapı pimleri 4.7K dirençler kullanılarak aşağı çekildi (R13, R14). SW1, flaşör programları arasında geçiş yapmak için kullanılan dokunsal bir düğmedir. R27, bir yukarı çekme direncidir ve C8, olası basma düğmesi geri tepme seslerini azaltır.

LED akımını sınırlamak için R1 ila R26 dirençleri kullanılır. Her bölüme +9V rayına bağlı 3 adet led koydum (Şekil 2). LED'lerin özellikleri üreticiden üreticiye değişir. Bu nedenle, her koşul için sabit bir sınırlayıcı seri direnç atayamayız. 5 mm'lik bir LED'in maksimum tolere edilebilir akımı yaklaşık 25mA'dır. Bu nedenle akımı 15mA civarında (yarısından biraz daha yüksek) bir yerde sınırlayabilecek direnç değeri yeterli görünüyor ve LED'lerin ömrünü etkilemez ve LED parlaklığını önemli ölçüde azaltmaz.

100 Ohm'luk bir dirençten başlayıp onu artırabilir ve aynı anda akımı izleyebilirsiniz. Benim durumumda 180 ohm'luk bir direnç kullanarak 15mA okudum.

Adım 2: Şekil 2: Seri LED'ler için En İyi Direnç Değerini Bulma

[2]: PCB DüzeniŞekil 3, flaşörün PCB düzenini gösterir (son revizyon). Tek katmanlı bir PCB kartıdır. LED'ler hariç tüm bileşenler SMD'dir ve bakır tarafa lehimlenmiştir. Bu şematik ve PCB'nin tasarım sürecinde, SamacSys'den önceden hazırlanmış birkaç kitaplık kullandım. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] ve REG2 [9], SamacSys kitaplıkları ve Altium Designer eklentisi [10] kullanılarak kurulur (Şekil 4). Tasarım zamanımdan çok tasarruf sağladı. Günümü mahveden kütüphaneleri ve PCB prototiplerini sıfırdan tasarlarken her zaman hata yaparım. Bu kütüphaneler ücretsizdir ve daha da önemlisi IPC ayak izi standartlarını takip ederler.

Adım 3: Şekil 3: Polis-Flaşör Devresinin PCB Düzeni (son Revizyon)

Adım 4: Şekil 4: SamacSys Altium Eklentisindeki Seçilmiş Bileşenler

Şekil 5 ve 6, PCB kartının son revizyonunun 3D görünümlerini göstermektedir.

Adım 5: Şekil 5: PCB Kartının Üstten 3D Görünümü (son Revizyon)

Adım 6: Şekil 6: PCB Kartının Alttan 3D Görünümü (son Revizyon)

Resim 7, test edilen ilk PCB prototipinin bir görüntüsünü gösterir. PCBWay'den sipariş ettim ve aynı fiyata 5 tane anakart aldım. Gördüğünüz gibi yapı kalitesi gayet iyi. Son revizyonda, bazı bileşen ayak izlerini değiştirdim (LED'ler hariç tümü SMD'dir) ve besleme kablolarını alt tarafa taşıdım. 12V besleme kablolarını doğrudan PCB kartına lehimleyeceksiniz.

Adım 7: Şekil 7: Flaşör Kartının İlk Prototipi

[3] SoftwareSTM8 MCU'lar güzel çiplerdir, ancak yine de STM8CubeMX onları tam olarak desteklememektedir. Bu, yazılımın henüz STM8'ler için kod üretmediği anlamına gelir. Ancak, ST Visual Develop'u (STVP) bir derleyici ve STM8'ler (STSW) için önceden yazılmış kitaplıklar olarak kullanabilirsiniz. Şekil 8, STVP IDE'yi göstermektedir. STVP tarafından derleyici olarak kullanılmak üzere COSMIC STM8'i de kurmanız gerekir.

Adım 8: Şekil 8: ST Görsel Geliştirme IDE'si

Üç yanıp sönen program yazmak için GPIO ve harici kesme kitaplıklarını kullandım. Yazılım serbestçe kullanılabilir. Kodu genişletebilir ve kendi programlarınızı da ekleyebilirsiniz. Daha fazla açıklama için lütfen YouTube videosunu kontrol edin.

[4] Montaj ve Test

Şekil 9 malzeme listesini göstermektedir. Lehimleme konusunda özel bir şey yoktur. En küçük parçalar, 0,4 mm havya ve sıradan bir havya kullanarak kolayca lehimleyebileceğiniz 0805 pasif bileşenlerdir.

Adım 9: Şekil 9: Malzeme Listesi

LED'lerin pozitif ve negatif kutuplarına dikkat edin. Tüm Mavi ve Kırmızı LED'leri aynı üreticiden almaya çalışın, aksi takdirde tüm LED'ler için düzgün ve aynı ışıklar alamayabilirsiniz.

Tahtada bazı jumperlar var. Birkaç sıfır ohm direnç ve benzerini kullanarak doğru bağlantıları yapmayı unutmayınız. STM programlayıcınızı (SWIM destekli) bağlayın ve “Release” klasöründen uygun dosyayı seçin ve chipi programlayın. Basmalı düğmeye basıldığında, yanıp sönen program değişir. Kendi yanıp sönen rutinlerinizi ekleyebilir ve çipi programlayabilirsiniz.