Mga Nailawagan na Regalo: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Sa bahay mayroon kaming dalawang mga iluminadong regalo na ginagamit sa panahon ng Pasko. Ang mga ito ay simpleng naiilaw na regalo gamit ang isang 2 kulay na berdeng berde na LED na sapalarang nagbabago ng kulay na lumabo at kumukupas. Ang aparato ay pinalakas ng isang 3 Volt button cell. Ang huli ay ang dahilan para sa proyektong ito dahil ang baterya ay naubos nang napakabilis kapag ang mga regalo ay pinapagana ng mas mahabang oras.

Bilang upang maiwasan ang paggamit ng isang malaking halaga ng mga baterya ng cell ng butones ay dinisenyo ko ang aking sariling bersyon gamit ang tatlong rechargeable AAA na baterya. Gumagamit ang bersyon na ito ng isang RGB LED kaya posible rin ang asul ngunit hindi iyon bahagi ng orihinal na disenyo. Ang aking bersyon ay may mga sumusunod na pag-andar:

• Ang Control 2 ay nagtatanghal nang sabay gamit ang isang PIC12F617 microcontroller. Ang software ng microcontroller ay nakasulat sa wika ng programa ng JAL.
• I-on at i-off ang kasalukuyan gamit ang isang push button. Ang orihinal na bersyon ay gumamit ng isang switch para sa hangaring iyon ngunit ang isang pindutan ng push ay mas madaling gamitin.
• Random na baguhin ang kulay ng mga regalo sa pamamagitan ng fade-in at fade-out ng mga kulay pula at berde.
• Patayin ang mga regalo kapag ang boltahe ng baterya ay bumaba sa ibaba 3.0 Volt. Pipigilan nito ang mga rechargeable na baterya mula sa sobrang pagpapalabas.

Matapos ang pagkupas sa isang kulay, ang LED ay mananatili sa isang oras sa pagitan ng 3 segundo at 20 segundo. Dahil mayroon pa akong hindi nagamit na asul na LED ay idinagdag ko ang tampok na ang parehong mga pakete ay magiging asul kapag ang on-time ay eksaktong 10 segundo. Hindi ito madalas mangyari dahil ang random na oras ay nabuo sa mga ticks ng timer na 40 milliseconds tulad ng inilarawan sa paglaon.

Hakbang 1: Ang Ilang Teorya Tungkol sa Pagkupas-in at Pagkupas sa Paggamit ng Pulse Width Modulation

Ang pinakamahusay na paraan upang baguhin ang ningning ng isang LED ay hindi sa pamamagitan ng pagbabago ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng LED ngunit sa pamamagitan ng pagbabago ng oras na ang LED ay nasa loob ng isang tiyak na agwat ng oras. Ang ganitong paraan ng pagkontrol sa liwanag ng isang LED ay tinatawag na Pulse Width Modulation (PWM) na inilarawan nang maraming beses sa internet, hal. Wikipedia.

Ang PIC at Arduino ay may espesyal na PWM hardware sa board na ginagawang simple upang makabuo ng signal na PWM ngunit madalas silang may isang output para dito at sa gayon makontrol mo lamang ang isang LED. Para sa bersyon na ito kailangan kong kontrolin ang 5 LEDs (2 pula, 2 berde at 1 pinagsamang asul) kaya't kailangang gawin ang PWM sa software gamit ang isang timer na bumubuo ng parehong dalas ng PWM pati na rin ang cycle ng tungkulin ng PWM.

Ang PIC12F617 ay may isang on-board timer na may mga kakayahan sa auto-reload. Nangangahulugan ito na kapag itinakda mo ang halaga ng muling pag-load ng timer, gagamitin nito ang halagang iyon sa tuwing lumipas ang timeout at sa gayon ang timer ay nagpapatakbo nang mag-isa sa isang tinukoy na dalas. Dahil ang tiyempo ay kritikal para sa isang matatag na signal ng PWM ang timer ay nagpapatakbo sa isang nakakagambalang batayan, hindi naiimpluwensyahan ng oras na kailangan ng pangunahing programa upang makontrol at matukoy ang random na on-time para sa mga LED.

Ang dalas ng PWM ay dapat sapat na mataas upang maiwasang makita ang anumang pagkutitap at sa gayon pumili ako ng dalas ng PWM na 100 Hz. Para sa fade-in at fade-out effect kailangan nating baguhin ang duty cycle at sa gayon ang ningning ng LED. Nagpasya akong gumamit ng isang hakbang na pagtaas ng 5 upang madagdagan o mabawasan ang ningning upang makuha ang fade-in at fade-out na epekto at dahil ang timer ay gumagamit ng isang saklaw na 0 hanggang 255 para sa cycle ng tungkulin, ang timer ay kailangang tumakbo sa 255 / 5 = 51 beses ang normal na dalas o 5100 Hz. Nagreresulta ito sa isang timer na nakakagambala bawat 196 sa amin.

Hakbang 2: Ang Trabaho sa Mekanikal

Para sa paggawa ng mga regalo gumamit ako ng gatas na puting acrylic na plastik at para sa natitirang pag-set up ay gumamit ako ng MDF. Upang maiwasan na makita mo ang hugis ng LED sa pakete kapag nakabukas ang LED, naglalagay ako ng takip sa tuktok ng mga LED na nagkakalat ng ilaw mula sa LED. Ang takip na ito ay nagmula sa ilang mga lumang elektronikong kandila na mayroon ako ngunit maaari ka ring lumikha ng isang takip sa pamamagitan ng paggamit ng parehong plastik na acrylic. Sa mga larawan nakikita mo ang ginamit ko bilang kagamitan at materyal.

Hakbang 3: Ang Elektronika

Ipinapakita ng diagram ng eskematiko ang mga elektronikong sangkap na kailangan mo. Tulad ng nabanggit nang mas maaga 5 LEDs ay kinokontrol nang nakapag-iisa kung saan ang asul na LED ay pinagsama. Dahil ang PIC ay hindi maaaring humimok ng dalawang LEDs sa isang port pin nagdagdag ako ng isang transistor para sa pagkontrol sa pinagsamang asul na LEDs. Ang electronics ay pinalakas ng isang 3 AAA na mga rechargeable na baterya at maaaring pinapagana o patayin sa pamamagitan ng pagpindot sa reset switch.

Kailangan mo ng mga sumusunod na elektronikong sangkap para sa proyektong ito:

• 1 PIC microcontroller 12F617 na may socket
• 2 Ceramic capacitor: 2 * 100nF
• Mga lumalaban: 1 * 33k, 1 * 4k7, 2 * 68 Ohm, 4 * 22 Ohm
• 2 RGB LEDs, mataas na ningning
• 1 BC557 transistor o katumbas
• 1 push button switch

Maaari mong itayo ang circuit sa isang breadboard at hindi nangangailangan ng maraming puwang, tulad ng makikita sa larawan. Maaari kang magtaka kung bakit ang mga halaga ng risistor para sa pagkontrol sa maximum na kasalukuyang sa pamamagitan ng LEDs ay napakababa. Ito ay dahil sa mababang boltahe ng suplay na 3.6 Volt kasabay ng pagbagsak ng boltahe na mayroon ang bawat LED, na nakasalalay sa kulay bawat LED, tingnan din ang Wikepedia. Ang mga halaga ng risistor ay nagreresulta sa isang maximum na kasalukuyang ng humigit-kumulang 15 mA bawat LED kung saan ang maximum na kasalukuyang ng buong sistema ay sa paligid ng 30 mA.

Hakbang 4: Ang Software

Ginagawa ng software ang mga sumusunod na gawain:

Kapag ang aparato ay na-reset sa pamamagitan ng pindutan ng itulak ay i-on nito ang aparato kung ito ay naka-off o pinapatay nito ang aparato kung ito ay nakabukas. Ang ibig sabihin ng pag-off ay paglalagay ng PIC12F617 sa mode ng pagtulog kung saan mahirap itong ubusin ang anumang lakas.

Bumuo ng signal ng PWM upang makontrol ang ningning ng mga LED. Ginagawa ito gamit ang isang timer at isang nakakagambala na gawain sa serbisyo na kumokontrol sa mga pin ng PIC12F617 na sa kanilang pag-on at pag-off ng mga LED.

Fade-in at fade-out ang mga LED at panatilihin ang mga ito sa para sa isang random na oras sa pagitan ng 3 at 20 segundo. Kung ang random na oras ay katumbas ng 10 segundo, ang parehong mga LEDs ay magiging asul sa loob ng 10 segundo pagkatapos kung saan ang normal na red-green fade-in at fade-out pattern ay ginagamit.

Sa panahon ng operasyon sukatin ng PIC ang supply boltahe gamit ang on-board na Analog to Digital Converter (ADC). Kapag ang boltahe na ito ay bumaba sa ibaba 3.0 V, papatayin nito ang mga LED at ilalagay ulit ang PIC sa mode ng pagtulog. Ang PIC ay maaari pa ring gumana nang maayos sa 3.0 V ngunit hindi ito mabuti para sa mga rechargeable na baterya upang ganap na maubos.

Tulad ng nabanggit kanina, ang signal ng PWM ay nilikha gamit ang isang timer na gumagamit ng isang nakakagambala na gawain sa serbisyo upang mapanatili ang isang matatag na signal ng PWM. Ang pagkupas-in at pagkupas ng mga LED kasama ang oras na nakabukas ang mga LED, ay kinokontrol ng pangunahing programa. Ang pangunahing program na ito ay gumagamit ng timer tick na 40 milliseconds, na nagmula sa parehong timer na lumilikha ng signal ng PWM.

Dahil hindi ako gumamit ng anumang tukoy na mga library ng JAL para sa proyektong ito sa oras na ito kailangan kong gumawa ng isang random generator gamit ang isang linear register ng shift ng feedback para sa pagbuo ng random sa oras at random off time ng mga LED.

Hakbang 5: Ang Huling Resulta

Mayroong 2 video na nagpapakita ng intermediate na resulta. Kailangan pa ring palitan ng aking asawa ang mga cube sa aktwal na mga regalo. Ipinapakita ng isang video ang isang pagsasara ng resulta kung saan ipinapakita ito ng ibang video gamit ang orihinal na kasalukuyan na hahantong sa proyektong ito.

Tulad ng maaari mong asahan kung sa tingin mo ay tapos ka na, mga bagong kinakailangan na pop-up. Humihiling ang aking asawa kung ang ningning ng mga LED ay maaari ring mag-iba pagkatapos nilang mawala. Posible syempre dahil ginamit ko lang ang kalahati ng memorya ng programa ng PIC12F617.

Ang JAL source file at ang Intel Hex file para sa pagprograma ng PIC ay nakakabit. Kung interesado ka sa paggamit ng PIC microcontroller na may JAL - isang Pascal tulad ng wika sa programa - bisitahin ang website ng JAL.

Magkaroon ng kasiyahan sa paggawa ng Makatuturo na ito at umaasa sa iyo ng mga reaksyon at resulta.