Arbre de Nadal Charlieplexing: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Ja ve Nadal i necessitem un nou maquinari.

El maquinari de Nadal ha de ser verd + blanc + vermell + parpellejant.

Per tant, el PCB és verd + blanc, i després afegiu uns LED parpellejants i ja hem acabat. Tinc molts "Angle recte Vista lateral vermell clar Ultra brillant SMD 0806 LED" (1206 també funcionen), llavors ja ho tenim gairebé tot.

Pas 1: esquema

D'acord, tenim idea. el barret que necessitem a continuació és alguns esquemes.

Per poder manejar molts LEDs amb un dispositiu no tan complicat, la bona idea és utilitzar charlieplexing. Charlieplexing és proper a la matriu, però combina files i columnes juntes. La idea és tenir un arbre de 6 cares i, amb els principis habituals, es pot utilitzar una matriu charlieplexant 5 × 6 o 6 × 7. Bé, és Nadal, després utilitzeu-lo més gran. Vaig decidir utilitzar una matriu de 6 columnes i 7 files. A continuació, necessitem MCU amb un mínim de 7 pins GPIO amb possibilitat de treballar com a sortida i entrada (o tercer estat). Un dels més barats és PIC16F15323.

Tenim pins lliures, per exemple, utilitzeu el convertidor A / D per a una mica de treball i col·loqueu un led a la part superior.

D’acord, l’esquema és al seu lloc.

La següent part és decidir, com organitzar el tauler.

Pas 2: Tauler

El meu pla és tenir una placa genèrica que es pugui utilitzar 6 ×. Un tauler per cada columna.

Suposem que tenim un tauler de dues cares, podem tenir dues columnes per tauler, un lateral alimentant els LED de dalt a baix, el segon de baix a dalt. Hem de tenir un lloc on dividim aquests dos canals. Per dividir les línies de PCB tenim dues opcions habituals.

• Podem fer servir un ganivet i una línia de talla (heu de ser precisos, en cas contrari danyareu el tauler)
• O podem perforar la cruïlla lateral (anomenada "via")

Prefereixo aprofundir. És més fàcil i menys visible.

També hem d’alimentar files, però hem de seleccionar-ne una que sigui correcta de la columna respectiva. Vaig decidir utilitzar la unió de soldadura de PCB. Això és fàcil i gairebé gratuït. Aleshores, a cada tauler, que representa una columna, tenim una "unió" Jx i una "via" Vx que representen una placa particular x. És a dir, que a bord 1 hem de soldar la "unió" J1 i perforar-la "a través de" V1. Una petita excusa és el tauler 6, que ha d’alimentar dues files i després té dues "unions" J6 i J6 '.

La darrera part és crear una placa "base", que contindrà MCU i la resta de components electrònics. Aquest tauler és relativament senzill i no té funcions especials.

Pas 3: Comanda de PCB

Faig servir la fabricació de porcellana per fer comandes de taulers.

Un dels més ràpids i còmodes per a mi és AllPCB. Disposen d'un sistema de comandes senzill. A la primera pàgina introduïu la dimensió. Per a aquesta taula, la dimensió és de 85 × 100 mm, seleccioneu la quantitat (no us oblideu que necessiteu 3 unitats per un arbre), manteniu 2 capes i mantingueu un gruix d'1, 6 mm. Feu clic a pressupost de tant en tant i obtindreu el preu amb l’enviament inclòs.

Podeu ajustar els colors del tauler, però el verd és el millor color per a arbre i el blanc és el millor per imitar la neu.

Introduïu la vostra adreça de correu electrònic i feu clic a "Afegeix a la cistella".

Se us demanarà un "fitxer gerber". S'adjunta el fitxer charlieplex7_85x100_brd.zip i, a continuació, pengeu-lo. Escolliu l'adreça, el mètode de pagament preferit i l'ordre de finalització.

Pas 4: prepareu la soldadura de PCB i peces

En pocs dies podeu esperar un paquet amb PCB.

Primer de tot hem de partir taules. Es connecten mitjançant petits ponts. Per facilitar la comanda, aquí es connecten tres parts. Estic fent servir cisalles, això és ràpid, però amb la serra d’afaitar JLC es fa que el tall sigui més suau.

Quan s'hagi tallat, prepareu quin tauler s'utilitzarà per a quina columna. Aneu amb compte quan seleccioneu les taules per a les columnes 3 i 6. Les taules 3 i 6 han de contenir a la part posterior un cable addicional per al LED muntat a la part superior. Les taules amb aquest cable addicional són aquelles amb imatges de ninots de neu i campanes.

El següent pas és treure les respectives vies i unions de soldadura.

A continuació, soldeu tots els LED SMD, resistències de processador i altres peces electròniques a sis taules de columnes i una placa base.

Pas 5: Soldeu junts

Quan es solden totes les peces electròniques SMD, és hora de soldar juntes.

El primer pas és soldar les sis taules de columnes al tauler base. Comenceu amb punts petits a un costat (per exemple, només a la part superior). taulers de soldadura. Soldeu les taules amb cura, enfoqueu-les per posar les taules a prop del centre però tan a prop, per crear hexàgon al centre.

Quan els sis taulers estiguin connectats al tauler base, utilitzeu un taulell base buit de recanvi com a suport. Dibuixeu aquest tauler de recanvi a sobre dels taulers de columnes, fixarà els taulers de columnes en la posició i la distància previstes. Fa que tota la construcció sigui més estable i sigui més fàcil soldar unes tres files inferiors sobre taulers. Quan hàgiu acabat, soldeu els costats posteriors de les taules, torneu a soldar els costats superiors fins a l'estat final i no oblideu aquests dos cables addicionals per al LED superior.

Després, elimineu el tauler de recanvi i acabeu de soldar totes les columnes.

L'últim pas és el LED THT muntat a la part superior. Retalleu els cables d'aquest LED, formatats per adaptar-se a la part posterior de les taules i soldeu-lo a la posició amb el càtode al tauler 3 i l'ànode al tauler 6.

Tot això des del punt de vista de la soldadura.

Pas 6: programari

El programari és molt fàcil.

He preparat un exemple senzill, que fa servir taules tradicionals per a microprocessadors Microchip PIC. El programari utilitza un temporitzador per a interrupcions per caminar a través de LEDs i mostrar marcs emmagatzemats a la memòria RAM de "vídeo".

El programa principal només mira el següent pas. Canvieu les dades a la memòria RAM de "vídeo" i poseu-hi la següent columna.

També llegeix el valor del convertidor DA i l’utilitza durant la durada del següent fotograma.

Podeu descarregar el codi font i modificar-lo, o bé només podeu descarregar un fitxer hexadecimal i utilitzar-lo tal qual.

Estic fent servir PICkit3 per programar HEX al processador.

El fitxer HEX està programat per a l'arbre de Nadal acabat mitjançant un sòcol X1 de sis forats de 0,1 . Aquí no és necessari soldar cap connector. Utilitzeu cables directes subministrats amb PICkit 3 amb pins als dos costats. Passeu els pins pels forats i premeu-los suaument als forats.

El tauler conté la mateixa marca de triangle per al pin 1 que PICkit3. En programar, comproveu que el fil marcat per triangle en un PICkit3 es troba al forat marcat del tauler.

Estic fent servir MPLAB IPE (entorn de programació integrat) per a la programació.

Abans de començar la programació, no oblideu habilitar l'alimentació de la placa des de les eines. Aquesta opció està disponible a la pestanya "Potència" d'IPE.

Després de la programació, les eines mantindran la placa alimentada i podreu comprovar directament el resultat.

Pas 7: finalització

La part final és muntar el paquet de bateries com a suport.

Estic fent servir un suport de bateria 3 × AA. Aquest suport sol tenir dos forats per a dos cargols M3. El tauler base té els mateixos forats; aleshores, el muntatge és fàcil mitjançant dos cargols M3 × 12 i femelles respectives.

Abans del muntatge, soldeu els cables d’alimentació a la placa base i al suport de la bateria.

I això és tot. Connecteu tres bateries i gaudiu-ne.