Intermitent LED policial programable que utilitza un STM8 [72 LED]: 9 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

El STM8S001J3 és un microcontrolador de 8 bits que ofereix 8 Kbytes de memòria del programa Flash, a més d’una EEPROM de dades reals integrada. Es coneix com un dispositiu de baixa densitat de la família de microcontroladors STM8S. Aquesta MCU s'ofereix en un petit paquet SO8N. En aquest article, crearem un dispositiu LED intermitent programable Police que es pot utilitzar per a vehicles, motocicletes i bicicletes.

Referències

Font:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Anàlisi de circuits La figura 1 mostra el diagrama esquemàtic del dispositiu. El cor d’aquest circuit és un microcontrolador STM8S001.

Pas 1: Figura 1: Figura 1 Esquema esquemàtic del LED intermitent de la policia programable

Comencem l’anàlisi des de la font d’alimentació. C2 i C3 s’utilitzen per reduir els sorolls de la tensió d’entrada. A continuació, la tensió es maneja al regulador 78M09 [1] (REG1). S'utilitza per estabilitzar la tensió a 9V. C4 i C6 s’utilitzen per reduir els sorolls de sortida del regulador.

La sortida del REG1 es gestiona a un filtre RC de primer ordre (R28 i C5). Ajuda a reduir encara més els sorolls perquè aquest dispositiu es pot utilitzar contínuament en un entorn sorollós, com ara un vehicle. La millor manera d'examinar el comportament d'aquest filtre (o d'altres tipus de filtres) és realitzar una mesura pràctica. L'oscil·loscopi SDS1104X-E va introduir una característica de gràfic de bode agradable que pot realitzar aquest càlcul útil.

REG2 [2] s'utilitza per convertir 9V a 5V per subministrar la MCU STM8s001 [3] (IC1). C7 és un condensador de filtratge addicional per a l'IC1.

IC1 MCU es programa mitjançant un únic cable SWIM. Significa el mòdul d’interfície d’un cable. És un enllaç d'alta velocitat entre la MCU i el programador / depurador. Aquest pin s'ha de connectar al pin SWIM del programador / depurador. També cal connectar el pin de terra. Això completa la connexió (P2).

IC2 i IC3 són Mosfets SMD de canal N lògics [4] que s’utilitzen per encendre / apagar els LED. Els passadors de la porta d’ambdós MOSFET s’han tirat cap avall mitjançant resistències de 4,7 K per evitar el desencadenament no desitjat (R13, R14). SW1 és un polsador tàctil que s’utilitza per canviar entre programes intermitents. R27 és una resistència de tracció i C8 redueix els possibles sorolls de rebot de polsador.

Les resistències R1 a R26 s’utilitzen per limitar el corrent dels LED. A cada part, he posat 3 LED en sèrie que estan connectats al carril + 9V (Figura 2). Les característiques dels LED varien d’un fabricant a un altre. Per tant, no podem assignar una resistència de sèrie limitant fixa per a totes les circumstàncies. El corrent màxim tolerable d’un LED de 5 mm ronda els 25 mA. Per tant, el valor de la resistència que podria limitar el corrent a uns 15 mA (una mica superior a la meitat) sembla suficient i no afecta la vida útil dels LED i no disminueix significativament la brillantor del LED.

Podeu començar des d’una resistència de 100 Ohm i augmentar-la i controlar simultàniament el corrent. En el meu cas, he llegit 15 mA mitjançant una resistència de 180 ohms.

Pas 2: Figura 2: Com es troba el millor valor de resistència per als LED de la sèrie

[2]: PCB Layout La figura 3 mostra el disseny de PCB del flasher (última revisió). És una placa PCB de capa única. Excepte els LED, tots els components són SMD i estan soldats al costat de coure. En el procés de disseny d’aquest esquema i PCB, he utilitzat diverses biblioteques prefabricades de SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] i REG2 [9] s’instal·len mitjançant les biblioteques SamacSys i el seu complement Altium Designer [10] (Figura 4). Em va estalviar molt del meu temps de disseny. Sempre cometo errors quan dissenyo des de zero les biblioteques que em fan malbé el dia i els prototips de PCB. Aquestes biblioteques són gratuïtes i, el que és més important, segueixen els estàndards d’empremta IPC.

Pas 3: Figura 3: el disseny de PCB del circuit Police-Flasher (última revisió)

Pas 4: Figura 4: Components seleccionats al connector SamacSys Altium

Les figures 5 i 6 mostren les vistes en 3D de la revisió final de la placa PCB.

Pas 5: Figura 5: una vista 3D de la placa PCB des de la part superior (última revisió)

Pas 6: Figura 6: una vista 3D de la placa PCB des de la part inferior (última revisió)

La imatge 7 mostra una imatge del primer prototip de PCB provat. El vaig demanar al PCBWay i vaig obtenir 5 taules al mateix preu. Com podeu veure, la qualitat de construcció està bé. A la darrera revisió, he modificat algunes petjades de components (totes són SMD excepte els LED) i he mogut els cables de subministrament cap a la part inferior. Soldareu els cables de subministrament de 12V directament a la placa PCB.

Pas 7: Figura 7: el primer prototip de la placa intermitent

[3] Les MCU SoftwareSTM8 són bons xips, però tot i així, el STM8CubeMX no els admet completament. Vol dir que el programari encara no genera el codi per als STM8. Tot i això, podeu utilitzar ST Visual Develop (STVP) com a compilador i biblioteques preescrites per als STM8 (STSW). La figura 8 mostra l'IDE STVP. També heu d’instal·lar el COSMIC STM8 perquè el STVP l’utilitzi com a compilador.

Pas 8: Figura 8: ID de desenvolupament visual ST

Vaig utilitzar el GPIO i les biblioteques d’interrupcions externes per escriure tres programes intermitents. El programari està disponible de forma gratuïta. Podeu ampliar el codi i afegir també els vostres propis programes. Per obtenir més descripció, consulteu el vídeo de YouTube.

[4] Muntatge i prova

La figura 9 mostra la llista de materials. Res no és especial en soldar. Les peces més petites són components passius 0805 que podeu soldar fàcilment mitjançant un cable de soldar de 0,4 mm i un soldador normal.

Pas 9: figura 9: llista de materials

Aneu amb compte amb les polaritats positives i negatives dels LED. Proveu de comprar tots els LED blaus i vermells del mateix fabricant; en cas contrari, és possible que no obtingueu llums suaus i idèntics per a tots els LED.

Hi ha alguns ponts al tauler. No oblideu fer connexions adequades amb unes resistències de zero ohm i similars. Connecteu el programador STM (amb el suport SWIM) i seleccioneu el fitxer adequat de la carpeta "Release" i programa el xip. En prémer el botó, el programa intermitent canvia. Podeu afegir les vostres pròpies rutines intermitents i programar el xip.