Programmējama gaismas diode: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Iedvesmojoties no dažādiem gaismas diodēm, mirgojošām gaismas diodēm un līdzīgām instrukcijām, es gribēju izveidot savu LED versiju, ko kontrolē mikrokontrolleris. Ideja ir padarīt LED mirgošanas secību pārprogrammējamu. Šo pārprogrammēšanu var veikt ar gaismu un ēnu, piem. Jūs varētu izmantot savu lukturīti. Šī ir mana pirmā pamācība, visi komentāri vai labojumi ir laipni gaidīti. Atvainojiet par kvalitāti.

1. darbība. Kā tas darbojas

Kā izeja tiek izmantota gaismas diode. Kā ievadi es izmantoju LDR, no gaismas atkarīgu rezistoru. Šis LDR maina savu rezistoru, saņemot vairāk vai mazāk gaismas. Pēc tam rezistors tiek izmantots kā analogā ieeja mikroprocesoriem ADC (analog digitālais pārveidotājs).

Kontrolierim ir divi darbības režīmi: viens secības ierakstīšanai, otrs ierakstītās secības atskaņošanai. Kad kontrolieris pus sekundes laikā pamana divas spilgtuma izmaiņas (tumšs, gaišs, tumšs vai otrādi), tas pārslēdzas ierakstīšanas režīmā. Pārkodēšanas režīmā LDR ievade tiek mērīta vairākas reizes sekundē un saglabāta mikroshēmā. Ja atmiņa ir izsmelta, kontrolieris pārslēdzas atpakaļ atskaņošanas režīmā un sāk atskaņot ierakstīto secību. Tā kā šī mazā kontroliera atmiņa ir ļoti ierobežota, 64 baiti (jā, baiti!), Kontrolieris spēj ierakstīt 400 bitus. Tas ir pietiekami daudz vietas 10 sekundēm ar 40 paraugiem sekundē.

2. darbība: materiāli un instrumenti

Materiāli- 2 x 1K rezistors- 1 x LDR (no gaismas atkarīgs rezistors), piem. M9960- 1 x vājstrāvas LED, 1.7V, 2ma- 1 x Atmel ATtiny13v, 1KB zibatmiņa, 64 baiti RAM, 64 baiti EEPROM, [email protected] 1 x CR2032, 3V, 220mAh Lodāmurs - lodēšanas stieple- maizes dēlis- AVR programmētājs- 5 V barošanas avots- multimetrs Programmatūra- Eclipse- CDT spraudnis- WinAVR Kopējām izmaksām bez instrumentiem jābūt zem 5 USD. Es izmantoju ATtiny13v, jo šī šīs kontrolieru saimes versija spēj darboties ar 1,8 V. Tas ļauj vadīt ķēdi ar ļoti mazu akumulatoru. Lai tas darbotos ļoti ilgu laiku, es nolēmu izmantot zemas strāvas LED, kas sasniedz pilnu spilgtumu jau pie 2ma.

3. darbība. Shēmas

Daži komentāri par shēmu. Atiestatīšanas ievade nav pievienota. Tā nav labākā prakse. Labāk būtu izmantot 10K rezistoru. Bet tas man labi darbojas bez un tas ietaupa rezistoru. Lai ķēde būtu pēc iespējas vienkāršāka, es izmantoju iekšējo oscilatoru. Tas nozīmē, ka mēs ietaupām kristālu un divus mazus kondensatorus. Iekšējais oscilators ļauj kontrolierim darboties ar frekvenci 1,2 MHz, kas ir vairāk nekā pietiekams ātrums mūsu mērķim. Ja jūs nolemjat izmantot citu barošanas avotu nekā 5 V vai izmantot citas gaismas diodes, jums jāaprēķina rezistors R1. Formula ir šāda: R = (barošanas avots V - LED V) / 0,002A = 1650 omi (barošanas avots = 5V, LED V = 1,7V). Izmantojot vienu zema strāvas gaismas diodi viena vietā, formula izskatās šādi: R = (barošanas avots V - 2 * LED V) / 0,002A = 800 omi. Lūdzu, ņemiet vērā, ka, izvēloties cita veida gaismas diodes, ir jāpielāgo aprēķins. Rezistora R2 vērtība ir atkarīga no izmantotā LDR. 1KOhm darbojas man. Iespējams, vēlēsities izmantot potenciometru, lai atrastu labāko vērtību. Cicuit vajadzētu spēt noteikt gaismas izmaiņas normālā dienasgaismā. Lai taupītu enerģiju, PB3 ir iestatīts uz augstu tikai tad, ja tiek veikts mērījums. Atjauninājums: shēma bija maldinoša. Zemāk ir pareiza versija. Paldies, dave_chatting.

4. solis: salieciet uz prototipa dēļa

Ja vēlaties pārbaudīt savu ķēdi, maizes dēlis ir ļoti ērts. Jūs varat salikt visas detaļas, neko nelodējot.

5. solis: ieprogrammējiet ķēdi

Kontrolieri var ieprogrammēt dažādās valodās. Visbiežāk tiek izmantoti Assembler, Basic un C. Es izmantoju C, jo tas vislabāk atbilst manām vajadzībām. Es biju pieradis pie C pirms desmit gadiem un varēju atdzīvināt dažas zināšanas (labi, tikai dažas …). Lai uzrakstītu savu programmu, es iesaku Eclipse ar CDT spraudni. Saņemiet aptumsumu šeit https://www.eclipse.org/ un spraudni šeit https://www.eclipse.org/cdt/. Lai apkopotu C valodu ar AVR mikrokontrolleri, jums būs nepieciešams šķērskompilētājs. Lai cik mums paveicās, ir slavenā GCC osta. To sauc par WinAVR, un to var atrast šeit https://winavr.sourceforge.net/. Ļoti laba apmācība par to, kā programmēt AVR kontrolierus ar WinAVR, ir šeit: https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC- Apmācība. Atvainojiet, tas ir vācu valodā, bet jūs varat atrast tūkstošiem apmācības lapu par šo tēmu savā valodā, ja tās meklējat. Pēc avota apkopošanas jums ir jāpārnes hex fails uz kontrolieri. To var izdarīt, savienojot datoru ar ķēdi, izmantojot ISP (sistēmas programmētājā) vai izmantojot īpašus programmētājus. Es izmantoju īpašu programmētāju, jo tas nedaudz atvieglo ķēdi, ietaupot dažus vadus un kontaktdakšu. Trūkums ir tas, ka jums ir jāmaina kontrolieris starp ķēdi un programmētāju katru reizi, kad vēlaties atjaunināt programmatūru. Mans programmētājs nāk no https://www.myavr.de/ un izmanto USB, lai izveidotu savienojumu ar manu piezīmjdatoru. Apkārt ir daudz citu, un jūs pat varat to izveidot pats. Pārsūtīšanai es izmantoju programmu ar nosaukumu avrdude, kas ir daļa no WinAVR izplatīšanas. Komandrindas piemērs var izskatīties šādi:

avrdude -F -p t13 -c avr910 -P com4 -U zibspuldze: w: mirgo. hex: iPievienots var iegūt avotu un apkopoto hex failu.

6. solis: lodēšana

Ja jūsu ķēde darbojas uz maizes dēļa, varat to lodēt.

To var izdarīt uz PCB (iespiestas cicuit board), uz prototipa plates vai pat bez tāfeles. Es nolēmu to darīt bez tā, jo ķēde sastāv tikai no dažām sastāvdaļām. Ja neesat pazīstams ar lodēšanu, es iesaku vispirms meklēt lodēšanas pamācību. Manas lodēšanas prasmes ir nedaudz sarūsējušas, bet es domāju, ka jūs saprotat ideju. Es ceru, ka jums patika. Alekss