Programmējams policijas gaismas diode, izmantojot STM8 [72 gaismas diodes]: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

STM8S001J3 ir 8 bitu mikrokontrolleris, kas piedāvā 8 KB Flash programmas atmiņu, kā arī integrētu patiesu datu EEPROM. STM8S mikrokontrolleru saimē to sauc par zema blīvuma ierīci. Šis MCU tika piedāvāts nelielā SO8N iepakojumā. Šajā rakstā mēs izveidosim programmējamu policijas LED mirgošanas ierīci, ko var izmantot transportlīdzekļiem, motocikliem un velosipēdiem.

Atsauces

Avots:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Ķēdes analīze 1. attēlā parādīta ierīces shematiskā diagramma. Šīs ķēdes sirds ir STM8S001 mikrokontrolleris.

1. solis: 1. attēls: 1. attēls Programmējamā policijas gaismas diode

Sāksim analīzi no barošanas bloka. C2 un C3 tiek izmantoti, lai samazinātu ieejas sprieguma trokšņus. Tad spriegums tiek apstrādāts pie regulatora 78M09 [1] (REG1). To izmanto, lai stabilizētu spriegumu pie 9 V. C4 un C6 tiek izmantoti, lai samazinātu regulatora izvades trokšņus.

REG1 izvadi apstrādā ar pirmās kārtas RC filtru (R28 un C5). Tas palīdz vēl vairāk samazināt trokšņus, jo šo ierīci var nepārtraukti lietot trokšņainā vidē, piemēram, transportlīdzeklī. Labākais veids, kā pārbaudīt šī filtra (vai cita veida filtru) darbību, ir veikt praktisku mērījumu. Osciloskops SDS1104X-E ieviesa jauku bodes diagrammas funkciju, kas var veikt šo noderīgo aprēķinu.

REG2 [2] izmanto, lai pārveidotu 9V uz 5V, lai piegādātu STM8s001 MCU [3] (IC1). C7 ir papildu filtrēšanas kondensators IC1.

IC1 MCU tiek ieprogrammēts, izmantojot vienu SWIM vadu. Tas apzīmē viena stieples interfeisa moduli. Tā ir ātrgaitas saikne starp MCU un programmētāju/atkļūdotāju. Šim tapam jābūt savienotam ar programmētāja/atkļūdotāja SWIM tapu. Jāpievieno arī zemējuma tapa. Tas pabeidz savienojumu (P2).

IC2 un IC3 ir loģiski N-Channel SMD Mosfets [4], ko izmanto, lai ieslēgtu/izslēgtu gaismas diodes. Abu MOSFET vārtu tapas ir izvilktas, izmantojot 4,7K rezistorus, lai izvairītos no nevēlamas iedarbināšanas (R13, R14). SW1 ir taustes spiedpoga, ko izmanto, lai pārslēgtos starp zibspuldzes programmām. R27 ir pievilkšanas rezistors, un C8 samazina iespējamos spiedpogas atslēgšanās trokšņus.

R1 līdz R26 rezistori tiek izmantoti, lai ierobežotu gaismas diodes strāvu. Katrā daļā esmu sērijveidā ievietojis 3 gaismas diodes, kas ir savienotas ar +9V sliedi (2. attēls). Gaismas diodes īpašības dažādiem ražotājiem atšķiras. Tāpēc mēs nevaram piešķirt fiksētu ierobežojošu sērijas rezistoru visiem apstākļiem. 5 mm gaismas diodes maksimālā pieļaujamā strāva ir aptuveni 25 mA. Tāpēc rezistora vērtība, kas varētu ierobežot strāvu līdz aptuveni 15 mA (nedaudz augstāka par pusi), šķiet pietiekama un neietekmē gaismas diodes kalpošanas laiku un būtiski nesamazina LED spilgtumu.

Jūs varat sākt no 100 omu rezistora, palielināt to un vienlaikus uzraudzīt strāvu. Manā gadījumā es nolasīju 15 mA, izmantojot 180 omu rezistoru.

2. darbība: 2. attēls: sērijas gaismas diodēm vislabākās pretestības vērtības atrašana

[2]: PCB izkārtojums 3. attēlā parādīts mirgojošā datora PCB izkārtojums (pēdējā redakcija). Tā ir viena slāņa PCB plāksne. Izņemot gaismas diodes, visas sastāvdaļas ir SMD un pielodētas vara pusē. Šīs shēmas un PCB projektēšanas procesā es izmantoju vairākas iepriekš sagatavotas bibliotēkas no SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] un REG2 [9] tiek instalēti, izmantojot SamacSys bibliotēkas un tās spraudni Altium Designer [10] (4. attēls). Tas ietaupīja daudz mana dizaina laika. Izstrādājot bibliotēkas no jauna, es vienmēr pieļauju kļūdas, kas sabojā manu dienu un PCB prototipus. Šīs bibliotēkas ir bezmaksas un, vēl svarīgāk, tās atbilst IPC pēdas standartiem.

3. solis: 3. attēls. Policijas mirgojošās shēmas shēma (pēdējais pārskats)

4. solis: 4. attēls: atlasītie komponenti SamacSys Altium spraudnī

5. un 6. attēlā parādīti PCB plates galīgās pārskatīšanas 3D skati.

5. darbība: 5. attēls: PCB plates 3D skats no augšas (pēdējā redakcija)

6. darbība: 6. attēls: PCB plates 3D skats no apakšas (pēdējā pārskatīšana)

7. attēlā parādīts pirmā pārbaudītā PCB prototipa attēls. Es to pasūtīju PCBWay, un es saņēmu 5 dēļus par tādu pašu cenu. Kā redzat, uzbūves kvalitāte ir laba. Pēdējā pārskatījumā esmu modificējis dažus komponentu nospiedumus (visi ir SMD, izņemot gaismas diodes) un pārvietoju barošanas vadus uz apakšējo pusi. 12V barošanas vadus lodēsit tieši uz PCB plates.

7. solis: 7. attēls: Flasher Board pirmais prototips

[3] SoftwareSTM8 MCU ir jaukas mikroshēmas, taču tomēr STM8CubeMX tos pilnībā neatbalsta. Tas nozīmē, ka programmatūra vēl nerada STM8 kodu. Tomēr jūs varat izmantot ST Visual Develop (STVP) kā kompilatoru un iepriekš sagatavotas bibliotēkas STM8 (STSW). 8. attēlā parādīts STVP IDE. Jums arī jāinstalē COSMIC STM8, lai STVP to izmantotu kā kompilatoru.

8. solis: 8. attēls: ST Visual Develop IDE

Es izmantoju GPIO un ārējās pārtraukuma bibliotēkas, lai rakstītu trīs mirgojošas programmas. Programmatūra ir brīvi pieejama. Jūs varat pagarināt kodu un pievienot arī savas programmas. Lai iegūtu plašāku aprakstu, lūdzu, skatiet YouTube videoklipu.

[4] Montāža un pārbaude

9. attēlā parādīts materiālu saraksts. Lodēšanā nekas nav īpašs. Mazākās detaļas ir 0805 pasīvās sastāvdaļas, kuras var viegli pielodēt, izmantojot 0,4 mm lodmetālu un parastu lodāmuru.

9. solis: 9. attēls: materiālu saraksts

Uzmanieties no gaismas diodes pozitīvajām un negatīvajām polaritātēm. Mēģiniet iegādāties visas zilās un sarkanās gaismas diodes no viena ražotāja, pretējā gadījumā, iespējams, nesaņemsiet vienmērīgas un vienādas gaismas visām gaismas diodēm.

Uz tāfeles ir daži džemperi. Neaizmirstiet izveidot pareizus savienojumus, izmantojot dažus nulles omu rezistorus un tamlīdzīgus. Pievienojiet savu STM programmētāju (ar SWIM atbalstu) un mapē “Release” atlasiet piemērotu failu un ieprogrammējiet mikroshēmu. Nospiežot spiedpogu, mirgojošā programma mainās. Jūs varat pievienot savu mirgošanas kārtību un ieprogrammēt mikroshēmu.