The Open Xmas Tree: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang Xmas ay nasa paligid natin, karaniwang buong taon.:)

Ngunit kung nais mong maging handa pagdating ng malaking araw, maaari mong sundin ang mga tagubiling ito at sorpresahin ang iyong mga mahal sa buhay na may magandang maliit na electric gizmo.

Ang Open Xmas Tree ay isang maliit na proyekto na bumalik sa nakaraan, kung saan nasa paaralan pa ako at iminungkahi ng aking guro sa electrics na lumikha ng isang maliit na Xmas tree na hugis PCB (gawa sa kamay) na may isang binary counter IC at ilang mga LED. Nakatutuwa ito, at kung idinisenyo mo nang tama ang iyong PCB, ang iyong mga LED ay kumislap "sapal" sa paligid ng puno, ngunit ito ay nagsawa pagkatapos ng ilang sandali dahil, mabuti nga't hindi talaga ito random.

Matapos ang maraming taon, nagpasya akong muling tingnan ang lumang circuit na ito, at lumikha ng isang mas mahusay, na may propesyonal na ginawa PCB, isang 555 timer (para sa signal ng orasan) at isang counter ng CD4026 dekada, 7 mga segment na LED driver. Tapos na ang layout, at nang magsimula akong tipunin ang mga puno, may ideya akong ilipat ito nang higit pa, at lumikha ng isang kumikislap na puno, na maaaring mai-program sa iyong mga puso na makipagtalo.

Ganito kami nakarating.

Ngayon narito ang mga tagubilin upang lumikha ng iyong sarili, mai-program na puno ng Xmas batay sa Atmel ATTiny84A, na maaari mong i-upgrade sa isang simpleng Arduino UNO board bilang isang programmer ng SPI. (ngunit huwag magalala, nakasulat na ako ng isang magandang maliit na code, na may 8 magkakaibang mga blinking pattern na maaari mong i-download dito.)

Hakbang 1: Kumuha ng Teknikal

Ang circuit ay pinalakas ng isang karaniwang 9 V na baterya (E Block, sa palagay ko).

Ngunit narito ang nahuli: ang Atmel chip ay maaari lamang kumuha ng input voltages hanggang 5.5 V.

Kaya, kailangan muna namin ng isang voltage regulator, na kumukuha sa amin ng isang ligtas na 5 V mula sa 9 V input. Ang bahagi na dinisenyo ko dito ay maaaring magbigay ng hanggang sa 150 mA, na higit na sapat. Ipinapakita ng aking mga pagsubok, na ang panghuling circuit ay hindi talaga tumatagal ng higit sa 30 mA lahat. (na may maliit na 3mm LEDs)

Pagkatapos ng ilang mga buffer capacitor maaari na nating ligtas na magamit ang ATTiny chip.

Tulad ng nakikita mo, hindi lahat ng mga binti ay populasyon, ngunit hey, ito ay isang murang maliit na tilad, maaari kaming makawala dito. Kailangan lamang naming gumamit ng 7 mga paa para sa mga LED at isa para sa pindutan na nagbabago sa mga mode na kumikislap at base sa oras. (o kung ano ang ipo-program mo dito!) Gayundin, maaari mo itong matapos sa ATTiny44 at marahil 24 din, ngunit ang pagkakaiba sa presyo ay humigit-kumulang 10 cents at sa ganitong paraan magkakaroon ka ng 8 K Flash upang maiimbak ang iyong programa.

Upang gawin itong talagang bukas, inilabas ko ang mga binti ng muling pag-program ng SPI ng maliit na tilad sa ilalim ng pindutan ng SW1 (itinalaga bilang ISP para sa "sa pag-program ng system"), kaya't ang kailangan mo lang, ay 4 0.1 pulgada na mga pin, naka-tape na magkasama (sanggol kama ng mga kuko:)) at isang programmer ng SPI (tulad ng isang Arduino Uno) upang tanghalian ang iyong sariling kahanga-hangang code sa puno.

Ang bawat LED ay mayroong sariling 1 K Ohm kasalukuyang naglilimita sa risistor upang mapanatili silang ligtas, ngunit kung balak mong gumamit ng iba't ibang mga LED, baka gusto mong isipin ang halagang ito.

Paumanhin tungkol sa S1 power switch, alam kong hindi magugustuhan ng ilang tao, ngunit ito ay isang murang bahagi, na nagkataon lamang na mayroon ako. Maaari kang gumawa ng maliliit na indent sa PCB, o putulin ang dalawang maliit na pin mula sa ilalim ng switch, ngunit hindi ko ginawa ang alinman sa mga iyon. Sa palagay ko ang switch ay maaaring soldered lamang at ito ay matatag na nakatayo sa isang anggulo, ginagawang mas komportable ang paglipat sa huli.

Gumawa rin ako ng isang 3D na naka-print na maliit na paninindigan para sa puno, upang pigilan lamang ito mula sa pagkahulog sa sandaling nakakonekta ang baterya. Gamit ang paninindigan ang bigat ng baterya ay humahawak sa buong puno nang patayo.

Hakbang 2: Mga Bagay na Kailangan

Isang paggawa ng PCB. Alam kong mahirap ito pakinggan, ngunit ngayon mayroon kaming tono ng mabuti at murang mga kumpanya na mapagpipilian. Personal kong ginagamit ang JLCPCB sapagkat talagang maganda ang kalidad ng board at ang mga ito ay mura. Maaari kang magkaroon ng 10 sa mga board na ito na naihatid sa iyong bahay nang mas mababa sa 10 dolyar. Ngunit syempre maaari mong gamitin ang anumang tagagawa na gusto mo. I-download ang mga nakalakip na Gerber file at ipadala ang mga ito para sa pagmamanupaktura. (Nag-export din ako at na-upload ang isang format ng file na Altium, kung sakaling nais mong baguhin muna ang puno)

Mga kasanayan sa paghihinang. Ang pagtatrabaho sa mga bahagi ng SMD ay maaaring maging nakakabigo, ngunit sa isang maliit na pagkilos ng bagay at pagsasanay, ang iyong mga board ay magiging mas mahusay kaysa sa anumang mass na nagawa na gadget doon.

Pag-program ng isang AVR micro controller. Gumagamit ako ng isang Arduino UNO para dito. Mayroong mahusay na itinuturo tungkol sa proseso.https://www.instructables.com/id/Arduino-Uno-to-Pr…BUT PANOORIN: sinasabi ng Instructible na dapat mong itakda ang pagmamapa ng Pin sa pakaliwa. Kung gagawin mo ito ang puno ay HINDI gagana. Itakda ito upang mapa nang pakaliwa!

Atmel ATTiny84A micro controller.

Toshiba TA78L05F (TE12L, F) power regulator

SMD 1206 cap. na may kapasidad na 1 u F

SMD 1206 cap. na may 0.33 u F na kapasidad

SMD 1206 cap. na may 10 u F na kapasidad

SMD 1206 risistor 1 K Ohm (7 sa kanila)

Risistor ng SMD 1206 10 K Ohm

Mga THT LED (7 sa mga ito). Gumamit ako ng 3mm 2 m A ones

isang pindutan ng C&K (PTS645SK43SMTR92LFS) ngunit ang anumang pindutan na may 6mm * 6mm na bakas ng paa ay dapat gawin

isang pangunahing switch ng kuryente (AYZ0102AGRLC)

Terminal ng baterya ng 9V

Nakalakip maaari kang makahanap ng isang sheet ng Excel na may singil ng materyal (BOM) kung saan ako naka-link sa karamihan ng mga bahagi mula sa TME. EU Webshop, ngunit syempre maaari mong gamitin ang anumang tagapagbigay at gawin hangga't OK ang pagpapaandar at bakas ng paa.

Hakbang 3: Pagbubuo ng Lahat ng Magkasama

Kapag nakuha mo na ang lahat sa iyong mga kamay (ang panupaktura na board, lahat ng mga bahagi, iyong soldering iron at marahil ilang tee) maaari kang magsimula sa paglalapat ng ilang pagkilos ng bagay sa micro Controller na bakas sa paa sa PCB.

Karaniwan kong hinihinang muna ang ATTiny, sapagkat mas madaling magtrabaho kasama nito habang mayroon kang puwang sa pisara.

Pagkatapos ay paghihinang ang lahat ng maliliit na sangkap. Mga resistor, capacitor at sa wakas ang regulator.. bumalik sa unang bahagi upang matapos ang trabaho)

Susunod na idagdag ang pindutan at ang switch.

Ngayon ilagay ang PCB sa isang bagay na hahawak dito sa itaas ng talahanayan. Sa paligid ng 10 mm ay dapat maging OK, ngunit depende ito sa kung gaano mo katagal ang iyong LED led. (Ginagamit ko ang aking pamutol sa gilid bilang suporta)

Ipasok ang mga LED mula sa likod na bahagi ng PCB at maingat na ihihinang ang mga ito sa kabilang panig. Siguraduhin na hindi sila baluktot sa anumang direksyon at mag-ingat para sa polarity din.

Sa wakas, gupitin ang iyong konektor ng baterya ng 9V na humantong sa halos 40-50 mm at solder ang mga ito. Siguraduhin muna na mayroon ka sa kanila ng tamang paraan, parehong polarity wisdom, at upang ang baterya ay maaaring konektado nang hindi binibigyang diin ang mga kable.

Magandang trabaho! Gamitin ang iyong tasa ng katangan ngayon, nakuha mo ito!

Susunod, i-set up ang iyong SPI programmer at ikonekta ito sa 4 na pin sa itaas ng micro controller.

Maaari mong mapagana ang puno mula sa isang 9V na baterya ngayon, ngunit tiyaking ikonekta ang ground lead ng iyong programmer at ng board. I-clip lang ang GND ng iyong programmer sa isa sa negatibong tingga ng LED.

Minarkahan ko ang mga programmer pad na may mga numero ng pin, ngunit maaaring makatulong ito sa iyo sa koneksyon:

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

I-download ang INO file mula dito at gamitin ang iyong Arduino IDE (o i-convert ito sa anumang nais mo at gamitin ito sa iba't ibang mga programmer) upang i-flash ang controller.

Huwag kalimutang itakda ang pagpipilian sa Arduino IDE sa "Burn bootloader". Kailangan ito upang maitakda ang ATTiny upang gumana sa 8 Mhz. Kung hindi ito tapos na, ang iyong Xmass tree ay talagang mabagal ang blink, ngunit huwag mag-alala, maaari mong palaging pumasok at gawin itong muli.

Dapat kong tanggapin, ang pag-program ng puno na may 4 na mga pin na naka-tape na magkasama ay hindi isang madaling bagay na gawin, ngunit panatilihin ito, na may isang maliit na kasanayan, maaari mong muling pagprogram ang iyong puno nang madalas hangga't gusto mo.

Sa sandaling tapos na ang pag-program, ang iyong Xmas Tree ay dapat magsimulang magpikit sa unang naka-program na mode. (random blinking)

Magaling na trabaho! Binabati kita! Ngayon ay mayroon kang sariling Open Xmas Tree upang makipaglaro! At huwag kalimutang tapusin din ang iyong katangan.

Hakbang 4: Manwal ng Gumagamit

Narito kung ano ang dapat mong makuha sa huli:

Matapos mong ikonekta ang baterya na 9 V ang puno ng Xmass ay maaaring buhayin gamit ang sliding switch S1.

Magsisimula ito sa 1st blinking mode, katulad ng Random blinking.

Upang i-off muli, baligtarin lamang ang S1 switch.

Sa pamamagitan ng maikling pagpindot sa SW1 button sa itaas, maaari kang magpalipat-lipat sa pagitan ng mga preset mode na ito:

1 - Random blinking2 - Circle na may switching LEDs3 - Circle na may mga LED na mananatili at babalik4 - Circle na may mga LED na mananatili sa5 - Snaking sa paligid ng puno6 - Knight Rider:) 7 - Pag-drop ng ilaw na may switching LEDs8 - Pag-drop ng ilaw na may mga LED na nananatili

Sa pamamagitan ng pagpindot sa pindutang SW1 nang mas mahaba para sa pagkatapos ng 2 segundo ipinasok mo ang mode ng pagbabago ng time base.

Dito maaari mong itakda ang oras sa pagitan ng mga blink. Maaari mong makita na ipinasok mo ang mode na ito, kapag 1 LED lang ang kumikislap. Ang bawat LED ay kumakatawan sa iba't ibang oras ng pagkaantala:

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

Maaari kang sumulong sa setting ng oras sa pamamagitan ng maikling pagpindot sa SW1 button.

Kapag napili mo ang oras ng pagkaantala na nais mong magkaroon, pindutin nang matagal ang pindutang SW1 nang mas mahaba pagkatapos ng 2 segundo. Pagkatapos nito, ang puno ay babalik sa huling mode na tumatakbo kasama ang bagong hanay ng oras na itinakda.

Hakbang 5: Saan Kami Pupunta Ngayon?

Bahala ka!

Kunin ang INO file at magdagdag ng mga bagong mode ng blink o mga bagong tampok.

Maaari mong subukang gumawa ng ilang pinong pamamahala ng oras ng pulso, upang malimutan ang mga LED o bumuo ng isang laro gamit ang pindutan o gawin kung ano ang nasa isip mo!

Kunin ang hardware at muling idisenyo ito. Magdagdag ng isang buzzer upang i-play ang kakila-kilabot nakakainis na mga melodies ng Pasko. Mag-ipon ng higit pang mga LED (laging may puwang para sa higit pang mga LED).

At kung sa tingin mo ay nagkakahalaga ng pagbabahagi ng iyong nilikha, mangyaring gawin!

Huwag kalimutan na ito ang The Open Xmass Tree, kaya hayaan ang lahat na tangkilikin ito!:)