Велосипедтің артқы жарығы: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:29

Мойындайық. Артқы шамдар скучно.

Ең жақсы жағдайда олар жыпылықтайды - маған қараңыз! Мен жыпылықтап тұрмын - вооооооо үнемі. Және олар әрқашан қызыл. Өте шығармашылық. Біз бұдан да жақсысын жасай аламыз, мүмкін көп емес, бірақ бәрібір «жыпылықтаудан» да жақсы. Мен велосипедпен жаңа жылдық мерекелерде келе жатыр едім, адамдарға ұнады, бірақ олардың бәрі мас емес еді;-) Қалғаны өте қарапайым: 2x АА ұяшықтары, 5В күшейткіш түрлендіргіші, кейбір RGB светодиоды, міндетті микроконтроллер, тапсырыс BatchPCB баспа тақталары, перформат тақтасы және әдеттегі дәнекерлеу құралы.

1 -қадам: Негізгі схема

Шынында да ерекше ештеңе жоқ. Егер сіз AVR чипін нан тақтасына немесе нан тақтасына Arduino -ға қалай қосуға болатынын білсеңіз, егер сізге бұл ұнайтын болса, онда сізде онымен ешқандай проблемалар болмайды. Мен KICAD -ты схемалық және баспа платаларын жобалау үшін қолдандым. KICAD - бұл ақысыз (ақысыз) нұсқасы бар бүркіттен айырмашылығы - ашық тақта, сіз жасай алатын тақталар көлемінде ешқандай шектеулер жоқ. Сіз сондай -ақ қалаған үймен жұмыс істейтін гербер файлдарын аласыз. Мысалы, BatchPCB олармен ешқандай проблема болмады.

Схемада сіз тек процессорды, жарықдиодты шамдарды, бірнеше резистор мен конденсаторды таба аласыз. Бар болғаны. Сонымен қатар бірнеше тақырыптар бар. Тақталарда жүктеушіні жыпылықтауға арналған ICSP тақырыбы және ыңғайлы сериялық жүктеу үшін 6pin тақырыбы бар. Соңғы 2 үстіңгі деректеме шағылысқан және құрамында қуат, I2C және тағы екі GPIO/ADC түйрегіштері бар. Бір түсті барлық 8 анодқа ток беру үшін 3 ток шектеу резисторы бар 3 GPIO түйреуіші қолданылады. Жеке светодиодтар катодтарды басқару үшін 8 GPIO түйреуішінің көмегімен қосылады немесе өшіріледі. Жарық диодтары жұмыс түріне байланысты не мультиплексті (қосымша түстер үшін PWM) немесе толық қосулы (жоғары жарықтық). Мен осы тақта үшін қолданған пакеттер туралы кейбір ақпарат: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Резисторлар: 0805 SMD - Конденсаторлар: 0805 SMD, 1206 SMD

2 -қадам: светодиодтармен жұмыс

Мен бұл жерде егжей -тегжейлі айтпаймын, өйткені бұл басқа жерде бірнеше рет айтылған. Сіз микроконтроллердің бір істік үшін максималды шығыс токынан аспайтындығына көз жеткізуіңіз керек (шамамен 35 мА немесе AVR үшін). Жарық диодты ток үшін де дәл солай. Суреттен болжағандай, мен ақ жарықтың жақсы теңдестірілуі үшін резистордың қатынасын анықтау үшін SMD жарық диодтарының бірін қолдандым. Екінші жағында үш өлшемді екі потенциометр бар. Бар болғаны. Бұл жағдайда мен 90 -дан 110Ω дейінгі резисторларға ие болдым, бірақ бұл сіз алатын жарықдиодты түріне байланысты. Жарықдиодты V_led тікелей кернеуін анықтау үшін стандартты мультиметрді қолданыңыз, және сіз бизнестесіз.

Ом заңын қолдана отырып, кіші жарық диодтар үшін ағымдағы шектеу резисторларының мәндерін есептеуге болады: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led сіз пайдаланатын бөлшектердің ағымдағы шегінен аспауы керек. Сондай -ақ, бұл әдіс төмен токты қолдану үшін ғана қолайлы (мүмкін 100мА дейін) және оны Luxeon немесе CREE светодиодтары үшін қолдануға болмайды! Жарықдиодты шамдар арқылы өтетін ток температураға тәуелді және тұрақты ток жүргізушісін қолдану керек. Егер сізге осы тақырып бойынша қосымша ақпарат қажет болса, википедияда кейбір ақпарат болады. Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігін (төмен/жоғары допинг және т.б.) немесе теріс температуралық коэффициентті іздеу пайдалы болуы мүмкін. Мен 6pin SMD RGB жарықдиодты ештеңені пайдаланбай қолдандым. Егер сіз оларды google -ден іздесеңіз, сіз көптеген нәтижелерге қол жеткізесіз. Сиқырлы сөздер «SMD, RGB, LED, PLCC6 5050». 5050 - 0,1мм бірліктердегі x және y үшін метрикалық өлшем. Ebay -де сіз оларды үлкен көлемдегі тапсырыстар үшін бір данаға 50 as дейін таба аласыз. 10 пакет қазіргі уақытта шамамен 10 долларға сатылады. Мен кем дегенде 50 аламын;-)

3 -қадам: Артқы панель және қуат көзі

Артқы панель екі тақтаны да қуатпен және жалпы I2C шинасымен қамтамасыз етеді. Әр тақтада 8 RGB светодиоды және 8МГц ішкі осцилляторымен жұмыс істейтін ATmega168 mcu бар. Соңғысы тақталар арасында синхрондауды және/немесе осцилляторларды қайта калибрлеуді қажет етеді. Бұл мәселе код бөлімінде қайтадан пайда болады.

5В күшейткіш түрлендіргіштің схемасы Maxim MAX756 мәліметтер кестесінен еш өзгертусіз алынды. Сіз кез келген басқа чипті қолдана аласыз, ол 5 В шамасында шамамен 200 мА бере алады. Тек сыртқы бөліктердің саны аз екеніне көз жеткізіңіз. Әдетте сізге кем дегенде 2 электролиттік конденсатор, Schottky диод және индуктор қажет. Деректер кестесіндегі анықтамалық дизайнда барлық сандар бар. Мен бұл жұмысқа FR4 (талшықты шыны) тақталарын қолдандым. Кірпіштен жасалған арзан тақталар да жұмыс істей алады, бірақ олар өте оңай сынады. Тақталар қираған жолда ыдырағанын қаламаймын. Егер сізде 'MintyBoost' бар болса, оны велосипедке жарамды ете алатын болсаңыз, сіз де пайдалана аласыз.

4 -қадам: Сізде код болуы керек

Жоғары жарықтық режимінде тақта 6 түрлі түсті + ақты қолдайды. Түс 3 GPIO түйреуішін жоғары немесе төменге орнату арқылы таңдалады. Осылайша барлық сегіз жарықдиодты толық қосуға болады, бірақ тек бір түсті көрсетеді.

PWM режимінде түс импульстік ені модуляцияланған сигналға 3 GPIO түйреуін қолдану арқылы және 8 жарықдиодты мультиплекстеу арқылы орнатылады. Бұл жалпы жарықтықты азайтады, бірақ қазір жеке түсті бақылау мүмкін. Бұл фонда үзіліс тәртібі арқылы жүзеге асады. Негізгі функциялар жарықдиодты RGB триплетін немесе HUE мәнін қолдана отырып, белгілі бір түс мәнін орнату үшін қол жетімді. Құрылғы ыңғайлы болу үшін Arduino IDE көмегімен C тілінде бағдарламаланған. Мен қолданыстағы кодты тіркедім. Менің блогымда жаңартылған нұсқалар бар. GIT репозиторийін gitweb интерфейсін қолдана отырып қарауға болады. Көптеген ақымақ бағдарламалау қателері пайда болады, мен сенімдімін;-) Екінші сурет PWM генерациясын көрсетеді. Аппараттық есептегіш BOTTOM -дан TOP -қа дейін есептеледі. Есептегіш қалаған түсті білдіретін белгілі бір саннан үлкен болған кезде, шығыс ауысады. Есептегіш өзінің жоғарғы мәніне жеткенде, бәрі қалпына келтіріледі. Жарық диодының жарықтығы сигналдың уақытына пропорционалды. Қатаң айтқанда бұл өтірік, бірақ түсінуге оңай.

5 -қадам: Оны іс жүзінде қараңыз

Тек кейбір алдын ала сынақтар. Иә, ол RGB түстерін де жасай алады;-)

Нағыз әлемдік сынақ. Иә, бізде қар жауды, бірақ бұл Рождество алдында. Енді бізде тағы қар жауады. Бірақ, әдеттегідей, Рождество мерекелері мен жаңа жылдық мерекелер кезінде бізде жаңбыр ғана болды. Өтінемін, мені видеоның ортасында күңіренуіме назар аудармаңыз, мен қартайып бара жатырмын, сондықтан еңкейту қиынға соғады. Соңында сәл жақсартылған әсерлер. Миссия орындалды. Ақылды шамдар мен мен тұратын жерде заңсыз;-) Мен енді ұйқысыз немесе білмейтін автокөліктер мені елемейтініне сенімдімін. Уақытты аздап реттей отырып, сіз көзді жақсы ұстайтын өте жағымсыз әсерлер жасай аласыз. Әсіресе түнде. Тақтада 4 GPIO/ADC түйреуіші болғандықтан (2 шағын I2C желісін құру үшін қолданылуы мүмкін), әр түрлі әсерлерді іске қосу үшін түймені қосу оңай болуы керек. CdSe фото резисторды қосу да жұмыс істейді. Жалпы материалдық шығын шамамен 50 доллар. Ең үлкен бөлік баспа платаларына түсті. Әдеттегідей аз көлемдегі тапсырыс бойынша айыппұл. Бір кездері АҚШ -та ұялы байланыс компаниясының кеңінен таралған теледидарлық жарнамасына ұқсап, сізден сұрайын: «Сіз мені қазір көре аласыз ба? - Жақсы».

6 -қадам: жаңартылған дизайн

Мен мұнда және онда бірнеше нәрсені өзгерттім.

Ең бастысы - төмен түсетін кернеу реттегішін қосу. Енді тақта 4 -тен 14В тұрақты кернеуге дейін жұмыс істей алады. Мен ПХД түсін сарыға өзгерттім және автоматты қалпына келтіруді өшіру үшін кернеу реттегішін айналып өту үшін қосқыштарды қостым. Сіз онда KiCAD файлдары мен схемасын таба аласыз. Егер сіз қаласаңыз, менің блогымда қосымша ақпаратты таба аласыз.

7 -қадам: Үлкен

Тізімдегі келесі нәрсе: Tic Tac Toe

8 -қадам: Қосымша Light Hack

3 сымды және тағы 3 резисторды қосу арқылы жарықтығын екі есе арттыруға болады. Енді бір түске екі GPIO түйреуіші ток алу үшін қолданылады.

9 -қадам: Қосымша жаңартулар

Мен ақырында «мылқау» үзілісті PWM -ден BCM -ге (екілік код модуляциясы) ауыстым. Бұл жарықдиодты түйреуіштерді бұруға жұмсалған процессордың уақытын едәуір қысқартады және жарықтығын айтарлықтай арттырады. Барлық жетілдірілген кодты github -дан табуға болады. Бейнебаянның алғашқы бірнеше секундында сол жақ тақтаның жақсарғаны көрінеді. Бұл тақтаның келесі аппараттық нұсқасы аяқталмайынша (тақталардың келуін күту), бұл «көбірек жарық» қажеттілігін аздап қамтамасыз етеді. Толық жарылған жаңа тақталарды қарау ауыр болады.