inima cu LED-uri cu efect de decolorare
Ziua de naștere a bunicii mele se apropia repede, și am vrut să-i dea ceva frumos și nu foarte complicat. Se pare ca efectul de amortizare LED-ul nu iese din moda, iar bunica mea mereu cum ar fi inima, așa că am decis să combine aceste două lucruri.
Conceptul de această zi de naștere mic cadou este de a crea o inimă mică a LED-urilor de pe inima PCB pictate. Pentru LED-uri de conducere utilizate microcontroler. LED-uri de control folosind PWM poate crește durata de viață a bateriei și de a controla cu precizie luminozitatea fiecărui LED.
Scopul și Prezentare generală a proiectului
Scopul acestui proiect este de a crea o placă de circuit imprimat cu LED-ul conectat la microcontroler. LED-urile ar trebui să fie controlate de către microcontroler, astfel încât a fost posibil să se stabilească nivelul individual de luminozitate pentru fiecare LED-uri. Ar trebui să existe 6 moduri de funcționare:
- LED-urile se aprind alternativ.
- Toate LED-urile merg afară și se aprind.
- LED-urile sunt stinse în sus ondulate.
- LED-uri valuri ies de la dreapta la stânga.
- LED-urile se aprind o singură linie.
- Coloane LED-urile se aprind.
Pentru a realiza acest lucru, am folosit 16pcs 5mm LED-uri roșii pentru inima și microcontroler PIC 18F252 pentru a controla. De asemenea, sunt necesare alte elemente. Lista lor este prezentată mai jos.
PIC18F252
Programator pentru PIC PICkit2
7805 + regulator 5V
16x Red 5mm LED-uri
16x 100 ohmi rezistor
rezistor 10k
20MHz cuarț
comutator
2x condensator 1mkF
condensator 0.1mkF
2x kondensator15pF (corespunzător 22 pF)
suport pentru baterie 9V +
rack de 4x
Baza de lemn de balsa
folie de PCB
Clorură ferică (soluție de decapare)
hârtie lucioasă
imprimantă laser
suda
sudură
O listă detaliată de articole
In acest proiect, prea multe elemente pentru a le descrie în detaliu, dar am oferi mai multe informații despre elementele de bază utilizate.
PIC18F252
Este un microcontroler mic (CPU + memorie). El va controla fiecare LED-uri în mod individual, care este scopul acestui proiect. microcontrolere PIC sunt foarte versatil, și de fapt PIC 18F252 caracteristici mult mai mult decât le folosim pentru degradare de LED-uri. Păcat că nu le folosesc.
Programator pentru PIC PICkit2
Pentru a descărca software-ul (firmware), în PIC, programator are nevoie. PICkit2 - acest programator / depanator și una dintre cele mai populare programator pentru PIC.
16xkrasny 5mm LED-uri
16 LED-uri sunt folosite pentru a crea inima. Nu este o mulțime de diode emițătoare de lumină, iar inima arata un „pixel“ mic, dar mi se potrivește. Dacă doriți, puteți utiliza mai multe LED-uri.
20MHz cuarț
Cuarț în acest proiect nu este atât de important. Quartz pot fi folosite pentru a 4MHz, 1MHz sau 40MHz. Tocmai am găsit primul cuarț la 20 MHz într-un set de elemente.
PCB foiță și clorură ferică
Din moment ce vreau să fac o placă de circuit imprimat, folie de PCB necesită clorură ferică și bilaterală pentru gravură. Lungimea tehnica de fabricatie bord utilizate LUT.
Revizuirea schemelor
Schema acestui proiect nu este atât de dificil, și este compusă în principal din LED-uri care sunt conectate prin rezistențe de limitare a curentului la PIC. Poate părea că am ales să se conecteze ieșirea fiecărui LED-uri într-o ordine aleatoare, dar nu este. Aceasta se face pentru PCB rutare ușoară.
Caracteristici ale schemei
+ 5V de reglementare și a comuta la Pornit. / Oprit.
7805 regulator liniar este utilizat pentru a reduce bateria + 9V la + 5V pentru alimentarea PIC. Comutatorul poziționat între minus baterie și GND, pe de închidere permite trecerea curentului prin circuit, care permite activarea și dezactivarea dispozitivului.
microcontroler PIC și rezistori de 100 ohmi
Concluziile PIC de importanță generală în PORTA, PORTB și portc sunt folosite pentru a conecta fiecare LED-uri, astfel încât să se obțină maximum de control programatic peste ea. rezistențe de limitare a curentului de 100 ohmi între terminalele PIC PIC și protejează LED-uri și LED-uri de ardere în caz de supra-curent la bornele microcontroler și LED-ul.
LED-urile de pe forma unei inimi
Toate LED-urile a fost dat o denumire numerică și a declarat poziția lor în inimă, pentru a evita confuzia. De asemenea, se potrivesc software și hardware facilitează scrierea de programe.
Prezentare generală carte
Placa este împărțit în două părți: stânga este scaunul pentru LED-uri și inima, și dreptul pentru toate componentele electronice. Împărțirea consiliului în două părți dă simetria între partea de lucru și partea a inimii.
caracteristici bord
PIC 18F252 și rezistențe de limitare a curentului
După cum puteți vedea, inima, PIC și rezistențe sunt montate pe a doua parte a tablei. Rezistoarele sunt aranjate astfel încât calea către LED-uri au fost drepte și simplu.
LED-urile de pe forma unei inimi
Placa poate fi văzută de locație aproximativă a LED-urilor pe forma unei inimi. Inima va arăta mai bine pe un fundal roșu pe bord. De asemenea, pe cea de a doua parte a tablei, am făcut inscripția „La mulți ani“ și „91“ (vârsta de bunica mea!).
4 Rack-uri
Am forat patru găuri în colțuri ale consiliului pentru rack-uri. Amplasarea lor poate fi văzută pe straturile superioare și inferioare.
Principiul de funcționare al PWM
Pentru a controla luminozitatea LED-uri, vom folosi semnal PWM. Semnalul PWM este un semnal de modulare puls lățime. Orice semnal PWM are trei parametri de bază:
frecvență
ciclul de funcționare
amplitudine
Acești trei parametri ne arată tipul de semnal PWM, care permite pentru a prezice modul în care aceasta va afecta sistemul nostru. Mai jos sunt câteva exemple de semnale PWM și parametrii lor.
formă de undă PWM prezentat în figura de mai sus. Vom folosi gama de frecvențe 60-120Gts cu o amplitudine de + 5V (sistemul nostru funcționează pe + 5V). Ciclul de lucru va fi între 0% (complet cu LED-off) și 100% (LED-ul este pornit la putere maximă).
Pornirea PWM cu LED-uri
Ce se întâmplă atunci când vom trimite un semnal PWM la LED? LED-ul se aprinde pentru o perioadă scurtă de timp egală cu durata impulsului. Din moment ce vom folosi frecvența 60-120Gts, LED-ul va apărea în mod constant de ardere, datorită efectului de persistență. luminozitate cu LED-uri este controlată prin variația procentului ciclu. Animatia de mai jos da o idee despre influența diferitelor semnal PWM la LED.
Acum, că știm un mod simplu de a regla luminozitatea și off LED-uri. Să vedem cum vom folosi această metodă în diferite moduri ale inimii.
Moduri de funcționare
În scopul proiectului, am identificat 6 moduri. Să aruncăm o privire la ei mai în detaliu, pentru a face clar în ce mod LED-urile sunt de lucru.
LED-urile se aprind alternativ.
În acest mod, în același timp, arde doar un singur LED-uri. Toate LED-urile se aprind una câte una, fiecare LED se aprinde o dată. Mai jos este animația regimului.
Toate LED-urile merg afară și se aprind.
În acest mod, toate LED-urile amortizată treptat și stins la aceeași viteză de cinci ori. Mai jos este animația regimului.
LED-urile sunt stinse în sus ondulate.
În acest mod, LED-urile sunt oprite de jos în sus, creând un efect ondulatoriu. Mai jos este animația regimului.
LED-uri valuri ies de la dreapta la stânga.
În acest mod, LED-urile sunt oprite de la dreapta la stânga, creând din nou un efect ondulatoriu. Mai jos este animația regimului.
LED-urile se aprind o singură linie.
În acest mod, LED-urile se aprind linie. La un moment dat se aprinde doar o singură linie, restul sunt dezactivate în acest moment. Sub prdostavlena animație acest mod.
Coloane LED-urile se aprind.
În acest mod, LED-ul coloane de lumină. La un moment dat se transformă într-o singură coloană, restul sunt oprite în acest moment. Mai jos este animația regimului.
După ce toate cele 6 moduri, programul revine la 1 și totul începe de la început. Aceasta este pentru totdeauna!
Partea de hardware
Efectuarea de dispozitiv hardware este împărțit în două părți: prima parte este prezentată imprimat de fabricație placa de circuite, iar a doua parte a ansamblului său.
Efectuarea placa de circuit imprimat
Pentru fabricarea de plăci cu circuite imprimate față-verso, vom folosi metoda UTT, care implică imprimarea placa de desen pe hârtie lucioasă și netezirea-l pe o placă de circuit imprimat. Fotografiile de mai jos puteți înțelege cum am făcut PCB din fișierul Eagle.
Pentru a începe, straturile superioare și inferioare ale placa sunt imprimate pe hârtie lucioasă de o imprimantă laser.
Folosind un fier fierbinte, se transferă modelul stratului superior și inferior al PCB de „călcate“.
După cum se vede în fotografia de mai sus, ne-am mutat un toner pentru o taxă.
Cele mai multe dintre cupru corodat de la partea superioară, și numai porțiunile protejate de toner (eticheta).
După decapare placa se poate observa că toate cuprul, cu excepția faptului că care a fost protejată cartuș, sângera.
Același lucru se întâmplă și cu partea de jos a plăcii.
După îndepărtarea toner, veți înțelege mai bine modul în care a fost protejat de cupru, și veți vedea o taxă.
Partea de sus, de asemenea, arata mult mai bine după îndepărtarea tonerului.
Sper să ai o bormașină. Dacă nu, atunci, în scopul de a face găurile se potrivesc semănătoarea de obicei.
După ce găurile sunt perforate, folosiți o mașină de rectificat sau orice alte mijloace pentru a rotunji marginile de bord. Acest lucru face ca placa mult mai confortabil, și ea nu a zgâria.
Noi am făcut doar placa de circuit, iar acum sunteți gata pentru a asambla. Nan nevoie de un fier de lipit și de lipire.
Pentru a asambla placa de circuit are nevoie de toate elementele. Toate elementele necesare sunt prezentate în fotografia de mai jos.
Pentru a începe, trage o inimă cu un marker roșu. Aceasta oferă o vedere frumoasă, și arată că aceasta este într-adevăr inima.
Când inima este tras, LED-uri începe lipire.
Atunci când LED-urile sunt sudate, este timpul să lipire rezistențe. Aș adăuga că este mai bine mai întâi să lipire componente mici, este mai ușor să faceți mai bine.
Atunci când rezistențe sunt sudate, cu doar câteva elemente: un microcontroler, câteva condensatori, regulator și alte părți mici. le Solder.
Odată ce toate piesele sunt sudate la bord, este necesar să se facă mai multe lucruri. Instalați cardul pe bază și atașați suportul bateriei + 9V.
Am folosit o bucată de lemn cu margini rotunjite ca bază. Puteți folosi de plastic sau altceva dreptunghiular și puternic.
După toate că munca grea, este timpul pentru a scrie programul.
Rezultatele și notele
Privire de ansamblu inima LED-uri cu fading PWM
Dacă doriți să vă aparatul mai bine decât mine, atunci aveți o mulțime de oportunități. Pentru început, puteți mări dimensiunea inimii. Acest lucru va necesita o altă metodă de control, după cum count PIC PIN-ul este limitat. Largire de porturi I / O permit să facă acest lucru, cum ar fi un convertor port serial în paralel. Folosește-ți imaginația și inventa, în ce domenii poate fi îmbunătățită prin acest proiect.