Charlieplexing Noel Ağacı: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Noel geliyor ve bazı yeni donanımlara ihtiyacımız var.

Noel donanımı yeşil + beyaz + kırmızı + yanıp sönüyor olmalıdır.

Yani PCB yeşil + beyaz, ardından bazı yanıp sönen LED'ler ekleyin ve işimiz bitti. Çok fazla "Sağ Açı Yan Görünüm Kırmızı Şeffaf Ultra parlak SMD 0806 LED'lerim" (1206 da çalışır), o zaman hemen hemen her şeye sahibiz.

Adım 1: Şematik

Tamam, fikrimiz var. Sırada ihtiyacımız olan şapka bazı şemalar.

Çok karmaşık olmayan bir cihazla çok sayıda LED'i idare edebilmek için iyi fikir, charlieplexing kullanmaktır. Charlieplexing matrise yakındır, ancak satırları ve sütunları bir araya getirir. Fikir 6 kenarlı ağaca sahip olmaktır, o zaman genel prensiplerle e charlieplexing matrisi 5×6 veya 6×7 kullanabilir. Pekala, bu Noel, o zaman daha büyüğünü kullan. 6 sütun ve 7 satırlık bir matris kullanmaya karar verdim. O zaman her biri çıkış ve giriş (veya 3. durum) olarak çalışma imkanı olan minimum 7 GPIO pinli MCU'ya ihtiyacımız var. En ucuzlarından biri PIC16F15323'tür.

Serbest pinlerimiz var, örneğin bazı işler için A/D dönüştürücü kullanıyoruz ve üstüne bir led koyuyoruz.

Tamam, o zaman şematik yerinde.

Bir sonraki bölüm, panonun nasıl düzenleneceğine karar vermektir.

2. Adım: Pano

Planım, 6× kullanılabilen genel bir tahtaya sahip olmak. Her sütun başına bir tahta.

Diyelim ki 2 taraflı bir panomuz var, pano başına iki sütun olabilir, bir tarafı yukarıdan aşağıya, ikincisi aşağıdan yukarıya besleyen LED'ler. Bu iki beslemeyi böldüğümüz bir yerimiz olmalı. PCB hatlarını bölmek için iki olağan seçeneğimiz var.

• Bıçak ve kesme bakır hattı kullanabiliriz (doğru olmanız gerekir, aksi takdirde tahtaya zarar verirsiniz)
• Veya çapraz yan birleşim ("yoluyla" olarak adlandırılır) delinebiliriz.

Ben delmeyi tercih ederim. Daha kolay ve daha az görünür.

Ayrıca satırları beslememiz gerekiyor, ancak ilgili sütundan besleme olan uygun olanı seçmeliyiz. PCB lehimleme bağlantısını kullanmaya karar verdim. Bu kolay ve neredeyse ücretsiz. Daha sonra, bir sütunu temsil eden her panoda, belirli bir x panosunu temsil eden bir "bağlantı" Jx ve bir "yoluyla" Vx'e sahibiz. Bunun anlamı, 1. gemide J1 "bağlantısını" lehimlememiz ve V1 "aracılığıyla" delmemiz gerektiğidir. Küçük bir bahane, iki sıra beslemek zorunda olan ve daha sonra iki "bağlantı" J6 ve J6' olan tahta 6'dır.

Son kısım, MCU ve elektronik bileşenlerin geri kalanını içerecek olan "temel" kartı oluşturmaktır. Bu kart, özel bir işlevi olmayan nispeten basittir.

Adım 3: PCB Sırası

Pano siparişi için çin üretimini kullanıyorum.

Benim için daha hızlı ve rahat olanlardan biri AllPCB. Basit sipariş sistemleri var. İlk sayfada boyutu girin. Bu levha boyutu 85 × 100 mm olduğu için, miktar seçin (bir ağaç için 3 adete ihtiyacınız olduğunu unutmayın), 2 kat tutun ve 1, 6 mm kalınlıkta tutun. Şimdi teklife tıklayın, ardından sevkiyat dahil fiyat alacaksınız.

Tahta renklerini ayarlayabilirsiniz, ancak ağaç için en iyi renk yeşil ve kar taklidi için beyaz en iyisidir.

E-posta adresinizi girin ve "Sepete ekle"ye tıklayın.

Sizden "gerber dosyası" istenecektir. Ekli charlieplex7_85x100_brd.zip dosyası, ardından yükleyin. Adresinizi, tercih ettiğiniz ödeme yöntemini seçin ve siparişi tamamlayın.

Adım 4: PCB ve Parça Lehimini Hazırlayın

Birkaç gün içinde PCB'li paket bekleyebilirsiniz.

Her şeyden önce tahtaları ayırmalıyız. Küçük köprüler kullanılarak bağlanırlar. Daha kolay sipariş için burada üç parça birbirine bağlanmıştır. Makas kullanıyorum, bu hızlı ama JLC jiletli testere kullanmak kesimi daha pürüzsüz hale getiriyor.

Kesim tamamlandığında hangi kolon için hangi levhanın kullanılacağını hazırlayın. Sütun 3 ve 6 için panoları seçerken dikkatli olun. Kart 3 ve 6, üste monte LED için arka tarafta ekstra kablo içermelidir. Bu ekstra kabloya sahip panolar, kardan adam ve çan resimlerine sahip olanlardır.

Bir sonraki adım, ilgili yolların ve lehim bağlantılarının delinmesidir.

Ardından tüm SMD LED'lerini, işlemci dirençlerini ve diğer elektronik parçaları altı sütun kartına ve bir taban kartına lehimleyin.

Adım 5: Birlikte Lehimleyin

Tüm SMD elektronik parçaları lehimlendiğinde, tahtaları birlikte lehimlemenin zamanı geldi.

İlk adım, altı sütun panosunun tümünü taban panosuna lehimlemektir. Bir tarafta küçük noktalarla başlayın (örneğin sadece üst taraf). lehim tahtaları. Levhaları dikkatlice lehimleyin, tahtaları merkeze yakın ancak ortada altıgen oluşturmak için o kadar yakın yerleştirmeye odaklanın.

Altı kartın tümü taban tahtasına takıldığında, tutucu olarak bir yedek boş taban tahtası kullanın. Bu yedek panoyu kolon panolarının üzerine çizin, kolon panolarını beklenen konum ve mesafede sabitleyecektir. Tüm yapıyı daha kararlı hale getirir ve panolarda yaklaşık üç alt sırayı lehimlemek daha kolaydır. Bittiğinde, panoların arka taraflarını lehimleyin, üst tarafları son duruma lehimleyin ve üst LED için bu iki ekstra kabloyu unutmayın.

Bundan sonra, yedek levhayı çıkarın ve tüm sütunların lehimini bitirin.

Son adım, THT üstten monte LED'dir. Bu LED'in kablolarını kesin, led'i panoların arkasına sığacak şekilde biçimlendirin ve katot 3'te ve anot 6'da olacak şekilde lehimleyin.

Lehimleme açısından hepsi bu.

6. Adım: Yazılım

Yazılım çok kolay.

Microchip PIC MCU'lar için geleneksel tabloları kullanarak basit bir örnek hazırladım. Yazılım, LED'ler arasında gezinmek ve "video" RAM'de depolanan çerçeveleri görüntülemek için kesme için bir zamanlayıcı kullanır.

Ana program sadece bir sonraki adımı izler. Verileri "video" RAM'inde kaydırın ve bir sonraki sütunu buna koyun.

Ayrıca DA dönüştürücüsünden değeri okur ve bir sonraki karenin süresi için kullanır.

Kaynak kodunu indirebilir ve değiştirebilir veya yalnızca hex dosyasını indirebilir ve olduğu gibi kullanabilirsiniz.

HEX'in işlemciye programlanması için PICkit3 kullanıyorum.

HEX dosyası, altı delikli 0.1 soket X1 kullanılarak Noel ağacını bitirmek üzere programlanmıştır. Burada herhangi bir konektör lehimlenmesi gerekmez. Her iki tarafta pimli PICkit 3 ile birlikte verilen doğrudan kabloları kullanın. Pimleri deliklerden geçirin ve deliklere hafifçe bastırın.

Kart, pin 1 için PICkit3 ile aynı üçgen işaretini içerir. Programlarken, bir PICkit3 üzerinde üçgen ile işaretlenmiş kablonun karttaki işaretli delikte olup olmadığını kontrol edin.

Programlama için MPLAB IPE (Entegre Programlama Ortamı) kullanıyorum.

Programlamaya başlamadan önce, panoya araçlardan güç verilmesini etkinleştirmeyi unutmayın. Bu seçenek IPE'nin "Güç" sekmesinde mevcuttur.

Programlamadan sonra araçlar panoya güç sağlar, ardından sonucu doğrudan kontrol edebilirsiniz.

7. Adım: Sonlandırma

Son kısım, pil takımını stand olarak monte etmektir.

3× AA pil tutucu kullanıyorum. Bu tutucu genellikle iki M3 vida için iki deliğe sahiptir. Taban kartı aynı deliklere sahiptir, daha sonra iki M3×12 vida ve ilgili somun kullanılarak montaj kolaydır.

Montajdan önce, güç kablolarını taban kartına ve pil tutucuya lehimleyin.

Ve hepsi bu. Üç pili takın ve keyfini çıkarın.