Елка из светодиодов и картона своими рукамив закладки 2

pogranecЭлектроника / СветодиодыНовый год на носу и пора подумать о елке. Конечно, ёлка, представленная в этой статье, не настоящая, но очень интересная. Ёлка представляет из себя треугольную плату со светодиодами. Плата закреплена на вентиляторе и при его вращении создается объемный эффект.Давайте посмотрим демонстрационное видео.Для изготовления светодиодной ёлки понадобятся следующиеИнструменты и материалы:-микроконтроллер PIC12F689 или PIC12F675;-LM7805 5V стабилизатор напряжения;-конденсаторы 0,1 мкФ 50V (1206 SMD) и 10 мкФ 16V (1206 SMD);-резисторы 220R 1 / 4W (1206 SMD) 10 шт;-резисторы 220R 1 / 10W (0603 SMD) 9 шт;-резистор 10K 1 / 10W (0603 SMD);-зеленые светодиоды (0805 SMD) 18 шт; -синие светодиоды (0805 SMD) 10 шт;- белый светодиод (0805 SMD); — кнопка;- батарейный отсек-9V батарея;-печатная плата;- бесщеточный вентилятор 12 см;-паяльник;-припой;-кусачки;-пинцет;-нож;-линейка;-двусторонний скотч;-увеличительное стекло;-программатор;-оборудование для травление плат;Для изготовления регулятора скорости необходимы дополнительно:-стабилизатор напряжения LM317;-220R резистор (1206 SMD);-потенциометр 5K;-блок питания 12 В;-провод;Шаг первый: травление платыСначала нужно изготовить печатную плату. Плата имеет форму равностороннего треугольника. Основание треугольника 8 см, боковые стороны по 15 см.Ниже можно скачать ссылку на печатную плату и прошивку. После скачивания необходимо поменять расширение с tmp на rar.Tree Firmware + PCB 2.0.rar.Шаг второй: пайкаОбрезаем плату. Большая треугольная плата для елки, маленькая прямоугольная для регулятора скорости. Сверлим в плате необходимые отверстия. Припаивает к плате электронные компоненты.После пайки нужно запрограммировать микроконтроллер. Шаг третий: сборкаПосле прошивки нужно подключить крону и проверить работоспособность платы.Дальше закрепляем плату и батарею на крыльчатке вентилятора. При необходимости производим балансировку. Теперь осталось включить ёлку, вентилятор и можно праздновать Новый год. Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь. До нового года осталось меньше двух недель, а новогоднего настроения все нет? Нужно срочно сделать что-то электронно-новогоднее, со светодиодами и ассемблером. Забегая вперед, вот что вышло: Новогодняя елка из светодиодов, классика жанра! Вдохновленный постом , продумал схему, соединения, размеры и прочее. Питание взял от USB-порта. Падение напряжения на светодиоде нагуглилось около 2.5В, получилось по 2 светодиода последовательно. Также хотел поиграть с ШИМом, в ATTiny24A аппаратный шим присутствует на 4 ногах, поэтому все светодиоды поделил на 4 группы — 1 красный и 3 группы зеленых по 8 светодиодов. Управлять таким напрямую, конечно, нельзя. Поэтому решил использовать мосфеты с низким порогом срабатывания. В ближайшем магазине нашлись нужные мне по характеристикам — IRLML2502TR (порог 1.2В, максимальное напряжение 20В и ток 4.2А – за глаза). На размеры транзистора я тогда внимания не обратил, а зря, 3х1.5мм, такую мелюзгу паять еще не приходилось: В Sprint Layout развел печатную плату, на этом варианте неправильно подключены кнопки — подтяжка не стой стороны, и вообще оказалось, что кнопка замыкает другую пару контактов (и вообще не знаю зачем мне их две нужно было): Изготавливал плату ЛУТом. В качестве бумаги использовал вырванный лист из первого попавшегося рекламного журнала, могу сказать, что результат получился отличный, только немного расплылись площадки под мосфеты. Протравил плату в растворе лимонной кислоты и перекиси водорода. Некоторый промежуточный результат: Ацетона или растворителя в нужном количестве не было, поэтому можно увидеть темные места – не до конца оттертый тонер. Дело осталось за самым главным — светодиодами. Все оказалось не так уж и сложно. На листе бумаги разметил схема будущей елки в разрезе, и по ней гнул светодиоды: Далее обрезал лишние ножки, для удобства пайки (из упаковки оригинальной arduino из Италии, между прочим) была сделана такая приспособа: Не знаю, насколько без нее бы затянулся весь процесс, но она в разы все ускорила. Собран первый ярус, в центре – общая для всех светодиодов земля: На заднем плане светодиод с прикрученным резистором на 220 Ом – это мой заменитель тестера, с первой версией которого я сжег тиньку – светодиод попался бракованный, с неправильной длиной ног, в результате чего я перепутал полярность. Окончательно собрал всю конструкцию: Чтобы заставить ее работать, нужна еще и программа. Вооруженный Atmel Studio и ассемблером, запрограммировал несколько режимов мигания: 1. Все горят. 2. Все мигают. 3. Красный горит, группы загораются по часовой стрелке. 4. Все мигают 2 раза и меняются по часовой стрелке. 5. Красный горит, группы загораются против часовой стрелки. Также изготовил подставку — из остатков ДСП от установки дверей и куска тонкого пенопласта. Изначально программа работала с прерываниями, вместо этого задержка в смене состояния была реализована в коде, но по мере постижения ассемблера, все-таки сделал смену состояний по таймеру и режимов по прерыванию PCINT, что оказалось довольно просто. В целом это мой первый опыт работы с микроконтроллерами (исключая мигание светодиодами и некоторых опытов с ардуино), но результатом доволен. В процессе пострадали: — 1 микроконтроллер (сгорел от не той полярности), — 1 микропереключатель (возможно, бракованный попался, не было плотного контакта), — 1 гнездо microUSB (взял не тот тип, с контактами посередине гнезда, и при нескольких попытках подпаяться, контакт все-таки отвалился). Текстолит был куплен слишком тонкий (1мм) — повело винтом после нагрева, в том числе из-за этого пришлось делать подставку. Видео работы девайса: Опишу примерные затраты, т.к. что-то было куплено давно: — ATTiny24A – ~70р.; — IRLML2502TR – 4×24р = 96р; — текстолит 5х11 — ~25р.; — microUSB — ~24р.; — светодиоды – 25х10р. = 250р.; — кнопки – 2х10р. = 20р.; — панелька под МК – ~15р; — микропереключатель – ~15р.; — резисторы и прочее — ~20р.; — полученный опыт – бесценно. Итого было затрачено около 550 рублей. Проект на гитхабе (печатная плата, проект Atmel Studio). Это месиво проводов и светодиодов является на самом деле далеким родственником новогодней елки. Правда, елки об этом пока не в курсе, но мы их спрашивать не будем. Преследуемая цель — собрать быстро нечто новогодне-светящееся из минимум подручных материалов, которые есть у каждого.

Пролог

Копаясь по ящикам стола я набрел на горстку разноцветных светодиодов, которые были «непонятно зачем» (часть сленга моей жены) куплены на eBay. Вечерело, за окном падал пушистый снег, камин уютно грел пятую точку… То есть, все распологало к тому, что бы взять паяльник и ~~попросить вернуть соседа старый долг~~ что-то такое праздничное и простенькое наваять. В итоге мне удалось поймать за хвост идею сделать светодиодную елку на Arduino.

Идея

Идея, хоть, и была навеселе, но предложила мне следующий простой концепт: объединить несколько светодиодов в виде матрицы и на каркасе из одножильного провода типа 24 AWG соорудить что-то немного напоминающее елку. Светодиоды соединены в четыре группы. Каждая группа состоит из трех светодиодов с общим ~~катодоманодомкатодом~~ анодом (никак не могу запомнить кто из них кто). Схема примерно такая (резисторы добавить по вкусу): Ряды идут на цифровые выходы Arduino, группы я подсоединил на аналоговые выходы (по идее можно их тоже на цифровые, но у меня не было подходящих токоограничительных резисторов и я решил просто ограничивать яркость ШИМом на скорую руку). То есть, когда у ряда на выходе 0, то можно управлять светодиодами в группе. Когда у ряда 1, то светодиоды терпеливо молчат и ждут своей очереди. P.S.: Только я не что-то не смог придумать как аккуратно повесить один светодиод (белый?) в виде звезды сверху. Разве что просто отдельно повесить, но конструкция будет не очень устойчива. Оставлю это как домашнее задание для любопытного читателя. Предложения в комментариях приветствуются.

Нам понадобится

Желание и время заниматься этой ерундой
Горстка светодиодов (я использовал 5 мм светодиоды разных цветов — 3 красных, 3 желтых, 3 синих и 3 зеленых)
Arduino или любую другую подходящую плату с микроконтроллером (я использовать Arduino Fio так как ее удобно запитать от Lipo аккумулятора)
Одножильный провод для каркаса
Инструменты для пайки

Сборка

Для начала светодиоды я решил обработать наждачкой, так как хотелось что бы они немного рассеивали свет: Фотик старый, руки дрожат, горизонт завален — к сожалению, это отразилось на всех фотках. Но надеюсь, что процесс передать получилось. Саму сборку я начал с формирования и пайки отдельных рядов. Нижний ряд имеет сторону примерно 60мм, средний ряд примерно 50мм, а верхний получился примерно 30мм. Так выглядят отдельно собранные три ряда: Напаиваем первую цепочку светодиодов и там самым формируя нашу «типа елку»: Дальше уже проще. Вот тут уже напаяна вторая цепочка светодиодов (фотка с дальним родственником): Таким образом напаиваем остальные светодиодные цепочки на каркас.

Проверка и код

Проверял я на Arduino Mega2560, так как это единственная Arduino плата, которая согласилась на сей опасный эксперимент (все остальные куда-то попрятались когда узнали что я решил замутить): Код можно скачать на Github’e: github.com/nochkin/ardutree Сам код, конечно, не претендует на гениальность, но я постарался упростить его как смог, что бы другим было проще его модифицировать. Там можно задавать свои программы и последовательности.

Результат

После отладки и проверки я перенес все это безобразие на Arduino Fio с Lipo аккумулятором дабы придать некую законченность и мобильность конструкции: Обязательное видео: Терпеливых поздравляю с наступающим Новым Годом!Используемые источники: