Ziemassvētku eglītes PCB dāvana: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Tas bija septembra vidū, kad es gribēju veikt jautru mazu projektu. Tā kā tuvojas Ziemassvētki un es gribēju savai ģimenei pasniegt mājās gatavotas dāvanas, es izvēlējos uztaisīt Ziemassvētku eglīti.

Ziemassvētku eglītei vajadzētu:

- jābūt energoefektīvam

- nedrīkst būt lielāks par 10*10 cm

- programmējams

- jābūt pamatnei, kurā ir ievietots akumulators

- jābūt vairāk nekā 1 darbības režīmam

Es izstrādāju PCB programmā Altium Designer, iespiedu PCB uz JLC, programmēju atmel mikrokontrolleru programmā Atmel Studio 7.0 un izstrādāju 3D modeli SolidWorks.

1. solis: plāns

Mans plāns ir izveidot 2 Ziemassvētku eglītes formas PCB.

Pirms es sāku strādāt pie shēmām, es izvēlējos mikrokontrolleru, barošanas avotu, vadītājus …

Mikrokontrolleram es vienkāršības dēļ izmantoju ATTINY85-20SU (8 tapas).

Mikrokontrolleru un LED barošanai es izvēlējos 3 AA baterijas.

Lai pārslēgtu gaismas diodes, es izvēlējos mosfetus SI1012CR-T1-GE3.

2. solis: PCB projektēšana

Vispirms es izveidoju shematisku un pēc tam PCB izkārtojumu.

Pēc mikrokontrollera izvēles es paskatījos uz kontroliera un pinout datu lapu. Mikrokontrolleram bija nepieciešams miega režīms un vismaz 4 I/O tapas 3 mosfetiem, viens katrai krāsai (sarkana, dzeltena, zaļa) un spiedpoga. Attiny85 bija ideāls.

Pin1 (RESET) - ir atiestatīšanas tapa, kurā es pievienoju 10 kOhm PULL UP rezistoru (1206. pakete)

Pin2 - es izmantoju šo tapu spiedpogai, katru reizi, kad es nospiedu spiedpogu, tapa tika izvilkta uz zemes (tāpēc es ieprogrammēju šo tapu kā ievadi un izmantoju iekšējo PULL UP)

Pin3 - SCH1 es pievienoju šo tapu vīriešu galvenei, bet es to neizmantoju.

Pin4 - zeme

Pin5 (MOSI) - iet uz mosfet Q3 vārtiem dzeltenām gaismas diodēm

Pin6 (MISO) - ir savienots ar zaļās gaismas diodes mosfet Q2 vārtiem

Pin7 (CLK) - savienots ar Mosfet Q1 vārtiem sarkanām gaismas diodēm

8. tapa - Vcc

MOSFET datu lapa:

Vienā mosfetā ir 12 gaismas diodes (kopējais enerģijas patēriņš 1 mosfetam: P = I*U, P = 20mA*4,5V = 90mW)

Es pievienoju arī 6 vias (2,54 mm viens no otra programmēšanai (4. galvene un 2. galvene SCH)).

Pēc SCH es turpināju kārtot dēli. Es izgriezu Ziemassvētku eglītes formu un pēc tam izkārtoju komponentus.

Es pievienoju divus atvienošanas kondensatorus 100pF un 10uF, lai stabilizētu ieejas spriegumu.

100 kOhm rezistoru, kas atrodas SCH, es neizmantoju.

Es pievienoju Gerber failus abiem PCB.

3. solis: lodēšana

Es izmantoju veco lodāmuru, kas man bija uzlikts.

Vispirms es pielodēju visus smd komponentus, tad visus caurumu komponentus.

Pēc lodēšanas bija laiks jautrai programmēšanai: D

4. solis: programmēšana

Programmēšanai es izmantoju AVRISP mk2.

Tā kā jums ir nepieciešams ārējs barošanas avots, lai barotu mikrokontrolleru un programmētāju, es tikai jaudas dēļ pievienoju 5v un gnd no Arduino Mega. Tad es pievienoju programmētāju savai programmējamajai PCB, kur es pievienoju:

1 tapa (RESET), lai atiestatītu

4 tapas (GND) līdz GND

5 tapas (MOSI) līdz MOSI

6 kontakti (MISO) līdz MISO

7 tapas (CLK) līdz CLK

8 tapas (Vcc) līdz Vcc

Pievienoju programmas kodu.

Es ievadīju kodu, ko ieviesu pwm vadībā, miega režīmā, pārtraukumos …

Pirmais režīms tikai mirgo visas gaismas diodes, otrajā režīmā es izmantoju pwm, lai mainītu spilgtumu (man tikai nedaudz jāpielāgo, lai padarītu to raitāku, trešais režīms ir tikai pakāpeniska gaismas ieslēgšana un izslēgšana, ceturtais režīms vienkārši traki mirgo (es izmantoju pwm funkciju kā otrajā režīmā) es to saucu par "bailīgo" režīmu: D

Pēc spiedpogas nospiešanas sākas taimeris, kas skaitās 5 minūtes un pēc tam atgriežas miega režīmā (miega režīmā enerģijas patēriņš ir 2–6 uA)

BRĪDINĀJUMS !!!

Pirms programmēt savu attiny85 ar šo programmu, jums ir jāatspējo 8 Mhz drošinātājs. jo, ja ne, jūsu attiny85 darbosies tikai ar 1 Mhz

5. solis: komponentu saraksts

Es pasūtīju komponentus 12 Ziemassvētku eglītei, es pievienoju komponentu failu, ko pasūtīju no Farnell un Mouser, citas sastāvdaļas, kuras pasūtīju no aliexpress:

- gaismas diodes

- PCB prototips

- sieviešu galvenes

- vīriešu taisnā leņķa galvenes

- Spiediet pogas

- ON/OFF slēdzis

Amazon.de:

- akumulators

6. darbība: 3D modelēšana

Es neparakstīšu, kā es izstrādāju 3D modeli bāzei, bet, ja vēlaties, varat nosūtīt man PM un es jums nosūtīšu failus.

Es atklāju ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi un spiedpogu.

Vispirms es lodēju dažus vadus uz spiedpogas un slēdža, tad es tos novietoju un karsti pielīmēju no pamatnes iekšpuses, tad es izgriezu perforācijas dēļus un pielodēju savienotājus un vadus kopā, un karsti pielīmēju visu pamatnes iekšpusē.

7. darbība. Kopsavilkums

Šī projekta galvenais mērķis bija tas, ka es gribēju pārsteigt savu ģimeni ar kaut ko mājās gatavotu, tā bija motivācija, kas man palīdzēja to pabeigt.

Īpašs paldies maniem draugiem, kuri man palīdzēja šajā projektā.

Es pievienoju Excel failu, kur es aprēķināju, cik ilgi akumulators ilgs (ideālos apstākļos).

Ja jums ir kādi jautājumi, atstājiet komentāru.