עץ חג המולד הפתוח: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

חג המולד הוא סביבנו, בעצם כל השנה.:)

אבל אם אתה רוצה להיות מוכן בבוא היום הגדול, תוכל לעקוב אחר ההוראות הללו ולהפתיע את יקיריך בזריזות חשמליות קטנות ונחמדות.

עץ חג המולד הפתוח הוא פרוייקט קטן שחוזר אחורה בזמן, למקום בו עוד הייתי בבית הספר והמורה שלי לחשמל הציעה ליצור PCB קטן בצורת עץ חג המולד (בעבודת יד) עם IC נגדי בינארי וכמה נוריות. היה כיף, ואם תכננת את ה- PCB כראוי, נוריות ה- LED שלך מהבהבות "באופן אקראי" מסביב לעץ, אבל זה נהיה משעמם לאחר זמן מה מכיוון שבכן, זה באמת לא היה אקראי בכלל.

לאחר הרבה שנים, החלטתי לצפות מחדש במעגל הישן הזה וליצור מעגל טוב יותר, עם PCB המיוצר באופן מקצועי, טיימר 555 (לאות השעון) ומונה CD4026 לעשור, 7 קטעים של LED. הפריסה בוצעה, וכשהתחלתי להרכיב את העצים, עלה לי הרעיון להזיז את זה עוד יותר, וליצור עץ מהבהב, שניתן לתכנת על ליבכם.

כך הגענו לכאן.

להלן ההנחיות ליצירת עץ חג המולד משלך הניתן לתכנות המבוסס על Atmel ATTiny84A, שתוכל לשדרג בעזרת לוח ארדואינו UNO פשוט כמתכנת SPI. (אך אל דאגה, כתבתי כבר קוד קטן ונחמד, עם 8 דפוסים מהבהבים שונים אותם תוכלו להוריד כאן.)

שלב 1: בוא נהיה טכניים

המעגל מופעל על ידי סוללת 9 V רגילה (E Block, אני חושב).

אבל הנה התפס: שבב Atmel יכול לקחת מתח כניסה רק עד 5.5 וולט.

אז, קודם כל אנחנו צריכים וסת מתח, שיביא לנו 5 V בטוח מהקלט של 9 V. החלק שעיצבתי כאן יכול לספק עד 150 mA, וזה מספיק. הבדיקות שלי מראות שהמעגל הסופי לא באמת לוקח מעל 30 mA בכלל. (עם נוריות 3 מ מ קטנות)

לאחר כמה קבלים חיץ אנו יכולים כעת להשתמש בבטחה בשבב ATTiny.

כפי שאתה יכול לראות, לא כל הרגליים שלה מאוכלסות, אבל היי, זה שבב זול, אנחנו יכולים להיפטר מזה. אנחנו צריכים להשתמש רק 7 רגליים עבור נוריות LED ואחת עבור הכפתור שמשנה את מצבי המהבהב ואת בסיס הזמן.. (או מה שתתכנת אותו!) כמו כן, תוכל לבצע את זה עם ה- ATTiny44 וכנראה גם ב -24, אך ההבדל במחיר הוא בסביבות 10 סנט ובדרך זו יהיה לך 8 K פלאש לאחסון התוכנית שלך.

כדי להפוך את זה לפתוח באמת, ניתבתי את רגלי התכנות מחדש של SPI של השבב מתחת ללחצן SW1 (המיועד כ- ISP עבור "בתכנות מערכת"), אז כל מה שאתה צריך זה 4 סיכות 0.1 אינץ ', הדבקות יחד (בייבי מיטת ציפורניים:)) ומתכנת SPI (כמו Arduino Uno) לארוחת צהריים קוד משלך על העץ.

לכל LED יש את הנגד המגביל הנוכחי של 1 K Ohm כדי לשמור על בטיחותו, אך אם אתה מתכנן להשתמש בנורות LED שונות, ייתכן שתרצה לחשוב על ערך זה.

מצטער על מתג ההפעלה S1, אני יודע שאנשים מסוימים לא יאהבו את זה, אבל זה חלק זול, שבמקרה יש לי בסביבה. אתה יכול להכניס כניסות קטנות למחשב הלוח, או לחתוך את שני הסיכות הקטנות מתחת למתג, אבל לא עשיתי כלום מזה. אני חושב שניתן להלחם את המתג בסדר גמור והוא יעמוד חזק בזווית, זה גם הופך את המעבר לנוח יותר בסופו של דבר.

עשיתי גם מעמד קטן להדפסה תלת מימדית לעץ, רק כדי למנוע ממנו להתהפך ברגע שהסוללה מחוברת. עם המעמד משקל הסוללה מחזיק את כל העץ אנכית.

שלב 2: דברים נחוצים

ייצור PCB. אני יודע שזה נשמע קשה, אבל היום יש לנו טון של חברות טובות וזולות לבחירה. אני אישית משתמש ב- JLCPCB מכיוון שאיכות הלוח ממש טובה והן זולות. אתה יכול לשלוח 10 מלוחות אלה לביתך בפחות מ- 10 דולר. אבל כמובן שאתה יכול להשתמש בכל יצרן שאתה אוהב. הורד את קבצי Gerber המצורפים ושלח אותם לייצור. (גם ייצאתי והעלתי פורמט קובץ Altium, למקרה שתרצה לשנות את העץ תחילה)

כישורי הלחמה. עבודה עם חלקי SMD יכולה להיות מתסכלת, אך עם קצת שטף ותרגול, הלוחות שלך ייראו טוב יותר מכל גאדג'ט המיוצר שם.

תכנות בקר מיקרו AVR. אני משתמש ב- UNO Arduino לשם כך. יש הוראה מצוינת על התהליך. אם תעשה זאת העץ לא יעבוד. הגדר אותו למפה בכיוון השעון!

בקר מיקרו Atmel ATTiny84A.

ווסת כוח Toshiba TA78L05F (TE12L, F)

כובע SMD 1206. עם קיבולת 1 u F

כובע SMD 1206. עם קיבולת 0.33 u F

כובע SMD 1206. עם קיבולת 10 u F

נגד 1206 SMD 1 K Ohm (7 מתוכם)

נגד SMD 1206 10 K Ohm

נוריות THT (7 מהן). השתמשתי באלה 3 מ מ 2 מ '

כפתור C&K (PTS645SK43SMTR92LFS) אבל כל כפתור עם טביעת רגל של 6 מ"מ * 6 מ"מ צריך לעשות

מתג הפעלה ראשי (AYZ0102AGRLC)

מסוף סוללה 9V

מצורף תוכל למצוא דף אקסל עם כתב החומר (BOM) שאליו קישרתי ברוב החלקים מחנות האינטרנט TME. EU, אך כמובן שאתה יכול להשתמש בכל ספק ולעשות כל עוד הפונקציה וטביעת הרגל תקינים.

שלב 3: בניית הכל ביחד

ברגע שהכל בידיים שלך (הלוח המיוצר, כל החלקים, מלחם שלך ואולי טי) אתה יכול להתחיל להחיל שטף על טביעת הרגל של בקרי המיקרו במעגל הלוח.

אני בדרך כלל מלחיץ את ה- ATTiny בהתחלה, כי קל יותר לעבוד איתו בזמן שיש לך מקום על הלוח.

לאחר מכן הלחם את כל הרכיבים הקטנים. נגדים, קבלים ולבסוף הרגולטור. (אם אתה מציב אותם והחזק אותם כלפי מטה עם קצה הפינצטה, תוכל לתקן אותם בעזרת מעט הלחמה על קצה הברזל שלך. זה אמור לשמור אותם במקום עד שתעשה את הצד השני כמו שצריך, ואז חזור לצד הראשון כדי לסיים את העבודה)

לאחר מכן הוסף את הכפתור ואת המתג.

עכשיו שים את ה- PCB על משהו שיחזיק אותו מעל השולחן. בסביבות 10 מ מ אמור להיות בסדר, אבל זה תלוי כמה זמן תרצה שהפניות LED שלך יהיו. (אני משתמש בחותך הצד שלי כתמיכה)

הכנס את הנורות מהצד האחורי של הלוח והלחם אותן בזהירות בצד השני. וודא שהם אינם מתכופפים לשום כיוון והזהר גם מהקוטביות.

לבסוף, חתך את מחבר הסוללה 9V שלך לכ- 40-50 מ מ והלחם אותם. ראשית ודא שיש לך אותם בצורה הנכונה, הן מבחינת הקוטביות, וכדי שניתן יהיה לחבר את הסוללה מבלי להלחיץ את הכבלים.

עבודה טובה! השתמש בכוס הטי שלך עכשיו, הרווחת את זה!

לאחר מכן, הגדר את מתכנת ה- SPI שלך וחבר אותו ל -4 הפינים שמעל בקר המיקרו.

אתה יכול להפעיל את העץ מסוללת 9V כעת, אך הקפד לחבר את מוליך הקרקע של המתכנת והלוח. פשוט הצמיד את ה- GND של המתכנת לאחד ממובילים השליליים של ה- LED.

סימנתי את רפידות המתכנת במספרי סיכה, אך זה עשוי לעזור לך בחיבור:

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

הורד את קובץ INO מכאן והשתמש ב- IDE Arduino שלך (או המר אותו לכל דבר שאתה אוהב והשתמש בו עם מתכנתים שונים) כדי להבהב את הבקר.

אל תשכח להגדיר את האפשרות ב- Arduino IDE ל- "צריבת מטען אתחול". זה נחוץ כדי להגדיר את ה- ATTiny לעבוד על 8 מגה -הרץ. אם זה לא נעשה, עץ ה- Xmass שלך יהבהב ממש לאט, אך אל תדאג, תוכל תמיד להיכנס ולעשות זאת שוב.

אני חייב להודות שתכנות העץ עם 4 סיכות מחוברות זה לא דבר פשוט לעשות, אבל המשיכו בזה, עם קצת תרגול, תוכלו לתכנת את העץ מחדש לעתים קרובות ככל שתרצו.

ברגע שהתכנות נעשה, עץ חג המולד שלך יתחיל להבהב במצב המתוכנת הראשון. (מהבהב אקראי)

עבודה טובה! מזל טוב! עכשיו יש לך עץ חג המולד הפתוח משלך לשחק ואל תשכח לסיים גם את הטי.

שלב 4: מדריך למשתמש

הנה מה שאתה צריך לקבל בסופו של דבר:

לאחר חיבור סוללת 9 V ניתן להפעיל את עץ Xmass באמצעות מתג הזזה S1.

הוא יתחיל במצב המהבהב הראשון, כלומר מהבהב אקראי.

כדי לכבות אותו שוב, פשוט הפוך את מתג S1.

על ידי לחיצה קצרה על כפתור SW1 למעלה, תוכל לעבור בין המצבים המוגדרים מראש:

1 - מהבהב אקראי 2 - מעגל עם נוריות מיתוג 3 - מעגל עם נוריות שנשארות וחוזרות אחורה 4 - מעגל עם נוריות שנשארות 5 - נחבטות סביב העץ 6 - Knight Rider:) 7 - נפילת אור עם נוריות מיתוג 8 - נפילת אור כאשר נוריות נשארות דולקות

על ידי לחיצה ארוכה יותר על כפתור SW1 למשך 2 שניות אתה נכנס למצב שינוי הזמן של בסיס הזמן.

כאן אתה יכול להגדיר את הזמן בין מהבהובים. אתה יכול לראות שנכנסת למצב זה, כאשר רק LED אחד מהבהב. כל נורית מייצגת זמן עיכוב אחר:

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

אתה יכול להתקדם בהגדרת הזמן על ידי לחיצה קצרה על כפתור SW1.

לאחר שבחרת את זמן ההשהיה שתרצה, לחץ לחיצה ממושכת על כפתור SW1 למשך יותר משתי שניות. לאחר מכן, העץ יחזור למצב הריצה האחרון עם הגדרת בסיס הזמן החדש.

שלב 5: לאן אנחנו הולכים עכשיו?

הכל תלוי בך!

קח את קובץ INO והוסף מצבי מצמוץ חדשים או תכונות חדשות.

אתה יכול לנסות לנהל קצת זמן דופק בסדר, לעמעם את הלדים או לבנות משחק באמצעות הכפתור או לעשות כל מה שעולה לך בראש!

קח את החומרה ועיצב אותה מחדש. הוסף זמזם לנגינת מנגינות חג המולד מעצבנות להחריד. פרש יותר נוריות (תמיד יש מקום לעוד כמה נוריות).

ואם אתה חושב שהיצירה שלך שווה שיתוף, בבקשה!

אל תשכח שזהו עץ האקסמה הפתוח, אז תן לכולם ליהנות ממנו!:)