Açık Noel Ağacı: 5 Adım

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

Noel her yerde, temelde tüm yıl boyunca.:)

Ama büyük gün geldiğinde hazırlıklı olmak isterseniz bu talimatları takip edebilir ve sevdiklerinizi küçük bir elektrikli aletle şaşırtabilirsiniz.

Açık Noel Ağacı, hala okulda olduğum ve elektrik öğretmenimin ikili sayaç IC ve bazı LED'ler ile küçük bir Noel ağacı şekilli PCB (el yapımı) oluşturmayı önerdiği, zamanda geriye giden küçük bir projedir. Eğlenceliydi ve PCB'nizi doğru tasarladıysanız, LED'leriniz ağacın etrafında "rastgele" yanıp söndü, ancak bu bir süre sonra sıkıcı hale geldi çünkü aslında hiç de rastgele değildi.

Uzun yıllar sonra bu eski devreyi tekrar gözden geçirip profesyonelce üretilmiş PCB, 555 timer (saat sinyali için) ve CD4026 onlu sayıcı, 7 segment LED driver ile daha iyisini yapmaya karar verdim., ve ağaçları bir araya getirmeye başladığımda, bunu daha da ileri götürme ve kalplerinizin iddiasına göre programlanabilecek yanıp sönen bir ağaç yaratma fikrim vardı.

Buraya böyle geldik.

Şimdi, SPI programcısı olarak basit bir Arduino UNO kartıyla yükseltebileceğiniz, Atmel ATTiny84A'ya dayalı kendi programlanabilir Noel ağacınızı oluşturma talimatları burada. (ama merak etmeyin, buradan indirebileceğiniz 8 farklı yanıp sönme deseni ile zaten güzel bir küçük kod yazdım.)

Adım 1: Teknik Bilgi Edinelim

Devre, standart bir 9 V pil ile çalışır (Sanırım E Blok).

Ancak burada önemli olan nokta şudur: Atmel çipi yalnızca 5,5 V'a kadar olan giriş voltajlarını alabilir.

Bu nedenle, önce 9 V girişten bize güvenli bir 5 V sağlayan bir voltaj regülatörüne ihtiyacımız var. Burada tasarladığım kısım 150 mA'e kadar güç sağlayabiliyor ki bu da fazlasıyla yeterli. Testlerim, son devrenin gerçekten 30 mA'nın üzerine çıkmadığını gösteriyor. (küçük 3 mm LED'ler ile)

Bazı arabellek kapasitörlerinden sonra artık ATTiny çipini güvenle kullanabiliriz.

Gördüğünüz gibi, tüm bacakları dolu değil, ama hey, bu ucuz bir çip, bundan kurtulabiliriz. Sadece LED'ler için 7 bacak ve yanıp sönme modlarını ve zaman tabanını değiştiren düğme için bir tane kullanmamız gerekiyor.. (ya da her neye programladıysan!)Ayrıca ATTiny44 ve muhtemelen 24 ile de halledebilirsin ama fiyat farkı 10 sent civarında ve bu şekilde programınızı saklamak için 8 K Flash'ınız olacak.

Bunu gerçekten açık hale getirmek için, çipin SPI yeniden programlama bacaklarını SW1 düğmesinin ("sistem programlamasında" için ISP olarak adlandırılır) altına yönlendirdim, böylece tek ihtiyacınız olan, birbirine bantlanmış 4 0.1 inç pim (bebek ağaçta kendi harika kodunuzu yemek için çivi yatağı:)) ve bir SPI programcısı (Arduino Uno gibi).

Her LED'in güvenliğini sağlamak için kendi 1 K Ohm akım sınırlama direnci vardır, ancak farklı LED'ler kullanmayı planlıyorsanız, bu değeri düşünmek isteyebilirsiniz.

S1 güç anahtarı için özür dilerim, bazı insanların bundan hoşlanmayacağını biliyorum, ama bu ucuz bir parça, tesadüfen buralardayım. PCB'ye küçük girintiler yapabilir veya anahtarın altındaki iki küçük pimi kesebilirsiniz, ancak bunların hiçbirini yapmadım. Anahtarın lehimlenebileceğini ve açılı olarak sağlam duracağını düşünüyorum, ayrıca sonunda geçişi daha rahat hale getiriyor.

Ayrıca pil takıldıktan sonra düşmesini önlemek için ağaç için 3D yazdırılabilir küçük bir stand yaptım. Stand ile pilin ağırlığı tüm ağacı dikey olarak tutar.

2. Adım: Gerekli Şeyler

Bir PCB üretimi. Kulağa zor geldiğini biliyorum ama bugün aralarından seçim yapabileceğimiz çok sayıda iyi ve ucuz şirket var. Ben şahsen JLCPCB kullanıyorum çünkü anakart kalitesi gerçekten çok iyi ve ucuzlar. 10 doların altına bu panolardan 10 tanesini evinize teslim ettirebilirsiniz. Ama tabi ki istediğiniz üreticiyi kullanabilirsiniz. Ekli Gerber dosyalarını indirin ve üretime gönderin. (Önce ağacı değiştirmek istemeniz durumunda, bir Altium dosya biçimini de dışa aktardım ve yükledim)

Lehimleme becerileri. SMD parçalarıyla çalışmak sinir bozucu olabilir, ancak biraz akış ve uygulama ile panolarınız, orada seri olarak üretilen herhangi bir cihazdan daha iyi görünecektir.

Bir AVR mikro denetleyicisinin programlanması. Bunun için bir Arduino UNO kullanıyorum. Süreç hakkında harika bir talimat var.https://www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr…BUT DIKKAT: bu Eğitilebilir Kitap, Pin eşlemesini saat yönünün tersine ayarlamanız gerektiğini söylüyor. Bunu yaparsanız ağaç ÇALIŞMAZ. Haritayı saat yönünde ayarlayın!

Atmel ATTiny84A mikro denetleyici.

Toshiba TA78L05F(TE12L, F) güç regülatörü

SMD 1206 kap. 1 u F kapasiteli

SMD 1206 kap. 0.33 u F kapasiteli

SMD 1206 kap. 10 u F kapasiteli

SMD 1206 direnç 1 K Ohm (7 adet)

SMD 1206 direnci 10 K Ohm

THT LED'ler (7 adet). 3mm 2 m A olanları kullandım

bir C&K düğmesi (PTS645SK43SMTR92LFS) ancak 6mm * 6mm ayak izine sahip herhangi bir düğme

bir ana güç anahtarı (AYZ0102AGRLC)

9V pil terminali

Ekte, TME. EU Web Mağazası'ndan çoğu parçaya bağladığım malzeme listesini (BOM) içeren bir Excel sayfası bulabilirsiniz, ancak elbette herhangi bir sağlayıcı kullanabilir ve işlev ve ayak izi uygun olduğu sürece yapabilirsiniz.

3. Adım: Hepsini Bir Arada İnşa Etmek

Her şeyi elinize aldıktan sonra (üretilmiş kart, tüm parçalar, havyanız ve belki biraz tişört) PCB üzerindeki mikro denetleyici ayak izine biraz akı uygulayarak başlayabilirsiniz.

ATTiny'yi genellikle önce lehimliyorum, çünkü tahtada yeriniz varken onunla çalışmak daha kolay.

Ardından tüm küçük bileşenleri lehimleyin. Dirençler, kapasitörler ve son olarak regülatör. (yerleştirip cımbızın ucuyla tutturursanız, ütünüzün ucuna biraz lehimle sabitleyebilirsiniz. Bu, diğer tarafı düzgün yapana kadar yerinde tutmalı ve sonra işi bitirmek için ilk tarafa geri dönün)

Ardından düğmeyi ve anahtarı ekleyin.

Şimdi PCB'yi masanın üzerinde tutacak bir şeyin üzerine koyun. Yaklaşık 10 mm tamam olmalıdır, ancak LED kablolarınızın ne kadar uzun olmasını istediğinize bağlıdır. (Yan kesicimi destek olarak kullanıyorum)

LED'leri PCB'nin arka tarafından yerleştirin ve diğer tarafa dikkatlice lehimleyin. Herhangi bir yönde bükülmediğinden emin olun ve polariteye de dikkat edin.

Son olarak, 9V akü konektör uçlarınızı yaklaşık 40-50 mm'ye kadar kesin ve lehimleyin. Öncelikle, her iki polarite açısından da doğru yöne sahip olduğunuzdan emin olun ve böylece akünün kabloları zorlamadan bağlanabilmesini sağlayın.

Aferin! Çay bardağını şimdi kullan, kazandın!

Ardından, SPI programlayıcınızı kurun ve mikro denetleyicinin üzerindeki 4 pime bağlayın.

Ağaca şimdi 9V pil ile güç sağlayabilirsiniz, ancak programlayıcınızın ve kartın toprak kablosunu bağladığınızdan emin olun. Programlayıcınızın GND'sini LED'in negatif uçlarından birine takmanız yeterlidir.

Programlayıcı pedlerini pin numaralarıyla işaretledim, ancak bu bağlantıda size yardımcı olabilir:

pin 9 - CLKpin 8 - MISOpin 7 - MOSIpin 4 - RST

INO dosyasını buradan indirin ve denetleyiciyi flaş etmek için Arduino IDE'nizi kullanın (veya istediğiniz herhangi bir şeye dönüştürün ve farklı programcılarla kullanın).

Arduino IDE'deki seçeneği "Burn bootloader" olarak ayarlamayı unutmayın. ATTiny'yi 8 Mhz'de çalışacak şekilde ayarlamak için bu gereklidir. Bu yapılmazsa, Noel ağacınız gerçekten yavaş yanıp sönecektir, ancak endişelenmeyin, her zaman içeri girip tekrar yapabilirsiniz.

İtiraf etmeliyim ki, ağacı birbirine bantlanmış 4 pim ile programlamak kolay bir şey değil, ama devam edin, biraz pratik yaparak ağacınızı istediğiniz sıklıkta yeniden programlayabilirsiniz.

Programlama yapılır yapılmaz, Noel Ağacınız ilk programlanmış modda yanıp sönmeye başlamalıdır. (rastgele yanıp sönüyor)

İyi iş! Tebrikler! Artık oynamak için kendi Açık Noel Ağacınız var! Ve tişörtünüzü de bitirmeyi unutmayın.

Adım 4: Kullanım Kılavuzu

İşte sonunda almanız gerekenler:

9 V pili bağladıktan sonra Noel ağacı sürgülü anahtar S1 ile etkinleştirilebilir.

1. yanıp sönme modunda, yani Rastgele yanıp sönme modunda başlayacaktır.

Tekrar kapatmak için S1 anahtarını ters çevirmeniz yeterlidir.

Üstteki SW1 düğmesine kısa basarak bu ön ayar modları arasında geçiş yapabilirsiniz:

1 - Rastgele yanıp sönme2 - Anahtarlama LED'leri ile daire3 - LED'lerin açık kaldığı ve geri döndüğü daire4 - LED'lerin açık kaldığı daire5 - Ağacın etrafında dolanma6 - Knight Rider:)7 - Anahtarlama LED'leri ile düşen ışık8 - LED'lerin açık kaldığı sönen ışık

SW1 düğmesine 2 saniyeden uzun süre basarak zaman tabanı değiştirme moduna girersiniz.

Burada yanıp sönmeler arasındaki süreyi ayarlayabilirsiniz. Sadece 1 LED yanıp sönerken bu moda girdiğinizi görebilirsiniz. Her LED farklı bir gecikme süresini temsil eder:

LED 1 - 250 msLED 7 - 500 msLED 6 - 750 msLED 5 - 1000 msLED 4 - 100 msLED 3 - 150 msLED 2 - 200 ms

SW1 düğmesine kısa basarak zaman ayarında ilerleyebilirsiniz.

Sahip olmak istediğiniz gecikme süresini seçtiğinizde, SW1 düğmesine 2 saniyeden uzun süre basılı tutun. Bundan sonra ağaç, yeni zaman tabanı seti ile son çalışma moduna dönecektir.

Adım 5: Şimdi Nereye Gidiyoruz?

Her şey sana bağlı!

INO dosyasını alın ve yeni yanıp sönme modları veya yeni özellikler ekleyin.

LED'leri kısmak veya düğmeyi kullanarak bir oyun oluşturmak veya aklınıza gelen her şeyi yapmak için iyi bir nabız süresi yönetimi yapmayı deneyebilirsiniz!

Donanımı alın ve yeniden tasarlayın. Korkunç derecede sinir bozucu Noel melodileri çalmak için bir zil ekleyin. Daha fazla LED yerleştirin (her zaman daha fazla LED için yer vardır).

Ve yaratıcılığınızın paylaşmaya değer olduğunu düşünüyorsanız, lütfen yapın!

Bunun Açık Noel Ağacı olduğunu unutmayın, bu yüzden herkesin tadını çıkarmasına izin verin!:)