Жарықтандырылған сыйлықтар: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бізде Рождество кезінде қолданылатын екі жарықтандырылған сыйлық бар. Бұл екі түсті қызыл-жасыл жарық диодты қолданатын қарапайым жарықтандырылған сыйлықтар, олар түсі кездейсоқ өзгереді және жоғалады. Құрылғы 3 вольтты батырмалы ұяшықтан қуат алады. Соңғысы бұл жобаның себебі болды, өйткені сыйлықтар ұзақ уақыт бойы қосылғанда батареяның заряды тез таусылады.

Батырмалы ұялы батареялардың көп мөлшерін пайдалануды болдырмау үшін мен үш рет қайта зарядталатын AAA батареясын пайдаланып өз нұсқамды жасадым. Бұл нұсқада RGB светодиоды қолданылады, сондықтан көк түс те болуы мүмкін, бірақ бұл бастапқы дизайнның бөлігі емес. Менің нұсқамда келесі функциялар бар:

• Бақылау 2 бір уақытта PIC12F617 микроконтроллерін қолданады. Микроконтроллер бағдарламалық қамтамасыз ету JAL программалау тілінде жазылған.
• Сыйлықты батырманың көмегімен қосыңыз және өшіріңіз. Бастапқы нұсқада коммутатор қолданылды, бірақ батырманы пайдалану оңай болды.
• Қызыл және жасыл түстердің түсі мен түсінің өзгеруі арқылы сыйлықтардың түсін кездейсоқ өзгерту.
• Батареяның кернеуі 3,0 вольттан төмен түскенде сыйлықтарды өшіріңіз. Бұл қайта зарядталатын батареялардың шамадан тыс таусылуына жол бермейді.

Бір түстің түсі өшкеннен кейін, жарық диоды 3 секундтан 20 секундқа дейін бір жерде қалады. Менде әлі де қолданылмаған көк жарық диоды болғандықтан, қосылу уақыты 10 секунд болғанда екі пакеттің де көк түске айналатынын қостым. Бұл жиі болмайды, өйткені кездейсоқ уақыт 40 миллисекундтың таймерлік кенелерінде кейінірек сипатталғандай жасалады.

1-қадам: Импульстің ені модуляциясын қолданып өшу мен өшу туралы кейбір теория

Жарықдиодты жарықтылықты өзгертудің ең жақсы әдісі - жарықдиодты шам арқылы өтетін токты өзгерту емес, белгілі бір уақыт аралығында жарықдиодты қосу уақытын өзгерту. Жарықдиодты жарықтылықты басқарудың бұл әдісі Интернетте бірнеше рет сипатталған импульстік ені модуляциясы (PWM) деп аталады, мысалы. Уикипедия

PIC және Arduino бортында арнайы PWM қондырғысы бар, бұл PWM сигналын шығаруды жеңілдетеді, бірақ олар үшін көбінесе бір шығыс бар, сондықтан сіз тек бір жарық диодты басқара аласыз. Бұл нұсқа үшін маған 5 светодиодты (2 қызыл, 2 жасыл және 1 аралас көк) басқару қажет болды, сондықтан PWM PWM жиілігін, сондай -ақ PWM жұмыс циклін құратын таймердің көмегімен бағдарламалық қамтамасыз етуде жасалуы керек еді.

PIC12F617-де автоматты түрде қайта жүктеу мүмкіндігі бар борттық таймер бар. Бұл таймерді қайта жүктеу мәнін орнатқаннан кейін, ол күту уақыты өткен сайын сол мәнді пайдаланатынын білдіреді, сондықтан таймер белгіленген жиілікте жеке жұмыс істейді. Уақыт тұрақты PWM сигналы үшін өте маңызды болғандықтан, таймер үзіліс режимінде жұмыс істейді, бұл негізгі бағдарламаның жарықдиодты диапазондағы кездейсоқ уақытты басқаруға және анықтауға қажет уақытқа әсер етпейді.

PWM жиілігі жыпылықтауды көрмеу үшін жеткілікті жоғары болуы керек, сондықтан мен PWM жиілігін 100 Гц таңдадым. Өшу мен өшу әсерін алу үшін біз жұмыс циклын өзгертуіміз керек, сондықтан жарық диодты жарықтылықты. Мен өшіру мен өшіру әсерін алу үшін жарықтығын жоғарылату немесе азайту үшін 5 қадамдық қадамды қолдануға шешім қабылдадым, сондықтан таймер жұмыс циклі үшін 0-ден 255-ке дейінгі диапазонды қолданатындықтан, таймер 255 / минутта жұмыс істеуі керек. 5 = қалыпты жиіліктен 51 есе немесе 5100 Гц. Нәтижесінде әрбір 196 адам сайын таймердің үзілуіне әкеледі.

2 -қадам: Механикалық жұмыс

Сыйлықтар жасау үшін мен сүтті ақ акрил пластикті қолдандым, ал қалған бөлікте МДФ қолдандым. Светодиод қосулы кезде пакеттегі жарықдиодты пішінді көруге жол бермеу үшін, мен жарықдиодты жарық диодынан ажырататын қақпақ қойдым. Бұл мұқаба менде болған ескі электронды шамдардан алынған, бірақ сіз сол акрил пластиктен қақпақ жасай аласыз. Суреттерде сіз менің құрал -жабдықтар мен материал ретінде пайдаланғанымды көресіз.

3 -қадам: Электроника

Схемалық диаграмма сізге қажет электронды компоненттерді көрсетеді. Жоғарыда айтылғандай, 5 жарық диодты көгілдір жарық диодтары біріктірілген жерде тәуелсіз басқарылады. PIC екі светодиодты бір портқа тірей алмайтындықтан, мен аралас көк жарықдиодты басқаруға арналған транзисторды қостым. Электроника 3 AAA қайта зарядталатын батареямен жұмыс істейді және оны қалпына келтіру қосқышын басу арқылы қосуға немесе өшіруге болады.

Бұл жоба үшін сізге келесі электронды компоненттер қажет:

• 1 розеткасы бар 12F617 PIC микроконтроллері
• 2 керамикалық конденсаторлар: 2 * 100nF
• Резисторлар: 1 * 33к, 1 * 4к7, 2 * 68 Ом, 4 * 22 Ом
• 2 RGB светодиоды, жоғары жарықтық
• 1 BC557 транзисторы немесе эквиваленті
• 1 батырмалы қосқыш

Сіз схеманы нан тақтасында құра аласыз және көп орын қажет емес, суретте көрсетілгендей. Светодиодтар арқылы максималды токты басқару резисторының мәндері неге соншалықты төмен екеніне таң қалуыңыз мүмкін. Бұл жарық диодты түске байланысты әр жарық диодты кернеудің төмендеуімен бірге 3,6 вольт кернеудің төмен болуына байланысты Википедияны қараңыз. Резистордың мәндері бір жарық диодына максималды ток 15 мА құрайды, мұнда бүкіл жүйенің максималды тогы шамамен 30 мА құрайды.

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Бағдарламалық қамтамасыз ету келесі міндеттерді орындайды:

Түймені басу арқылы құрылғы қалпына келтірілгенде, ол құрылғыны өшірсе қосады немесе қосулы болса, құрылғыны өшіреді. Өшіру - бұл PIC12F617 -ді ешқандай қуат тұтынбайтын ұйқы режиміне қоюды білдіреді.

Жарық диодтарының жарықтығын басқару үшін PWM сигналын жасаңыз. Бұл светодиодты қосатын және өшіретін PIC12F617 түйреуіштерін басқаратын таймер мен үзіліс қызмет көрсету тәртібінің көмегімен жасалады.

Жарықдиодты сөндіріп, сөндіріп, оларды 3-20 секунд аралығында кездейсоқ күйде ұстаңыз. Егер кездейсоқ уақыт 10 секундқа тең болса, онда екі светодиоды да 10 секунд бойы көк түске айналады, содан кейін қызыл-жасыл түстің өшуі мен өшуі қалыпты үлгісі қолданылады.

Жұмыс кезінде PIC аналогты цифрлық түрлендіргішті (ADC) пайдаланып борттық кернеуді өлшейді. Бұл кернеу 3,0 В төмен түссе, ол жарық диодты сөндіреді және PIC режимін қайтадан ұйқы режиміне қояды. PIC 3.0 В кернеуінде жақсы жұмыс істей алады, бірақ қайта зарядталатын батареялардың толық таусылуы жақсы емес.

Жоғарыда айтылғандай, PWM сигналы тұрақты PWM сигналын ұстап тұру үшін үзіліс қызмет көрсету тәртібін қолданатын таймер көмегімен жасалады. Светодиодтардың өшуі мен сөнуі светодиодтардың қосылу уақытын қосқанда негізгі бағдарламамен басқарылады. Бұл негізгі бағдарлама PWM сигналын жасайтын сол таймерден алынған 40 миллисекундтық таймер белгісін пайдаланады.

Мен бұл жоба үшін арнайы JAL кітапханаларын пайдаланбағандықтан, бұл жолы светодиодтардың кездейсоқ және кездейсоқ өшіру уақытын генерациялау үшін кері байланыстың ауысу регистрінің көмегімен кездейсоқ генератор жасауға тура келді.

5 -қадам: Қорытынды нәтиже

Аралық нәтижені көрсететін 2 бейне бар. Әйелім текшелерді нақты сыйлықтарға өзгертуі керек. Бір бейненің нәтижесі жақын жерде көрсетілген, ал басқа бейнеде бұл жобаға әкелетін түпнұсқасы бар.

Сіз аяқталды деп ойласаңыз, жаңа талаптар пайда болады. Менің әйелім светодиодтардың жарықтығы сөнгеннен кейін де өзгеруі мүмкін бе деп сұрады. Бұл әрине мүмкін, себебі мен PIC12F617 жадының жартысын ғана қолдандым.

PIC бағдарламалауға арналған JAL бастапқы файлы мен Intel Hex файлы қосылады. Егер сіз PAL микроконтроллерін JAL - Паскаль тіліне ұқсас бағдарламалау тілін қолданғыңыз келсе - JAL веб -сайтына кіріңіз.

Бұл нұсқаулықты жасауға қуанышты болыңыз және реакциялар мен нәтижелерді күтеміз.