Programmerbar politi -LED -blinker med STM8 [72 lysdioder]: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

STM8S001J3 er en 8-biters mikrokontroller som tilbyr 8 Kbyte Flash-programminne, pluss en integrert ekte data EEPROM. Det omtales som en enhet med lav tetthet i STM8S-mikrokontrollerfamilien. Denne MCU tilbys i en liten SO8N -pakke. I denne artikkelen skal vi bygge en programmerbar Police LED Flasher -enhet som kan brukes til kjøretøy, motorsykler og sykler.

Referanser

Kilde:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Kretsanalyse Figur 1 viser skjematisk diagram over enheten. Hjertet i denne kretsen er en STM8S001 mikrokontroller.

Trinn 1: Figur 1: Figur 1 Skjematisk diagram av den programmerbare politi-LED-blinkeren

La oss starte analysen fra strømforsyningsenheten. C2 og C3 brukes til å redusere inngangsspenningslydene. Deretter håndteres spenningen til regulatoren 78M09 [1] (REG1). Den brukes til å stabilisere spenningen ved 9V. C4 og C6 brukes til å redusere regulatorens utgangsstøy.

Utgangen fra REG1 håndteres til et førsteordens RC-filter (R28 og C5). Det bidrar til å redusere støyene enda mer, fordi denne enheten kan brukes kontinuerlig i støyende omgivelser, for eksempel et kjøretøy. Den beste måten å undersøke oppførselen til dette filteret (eller andre filtertyper) er å utføre en praktisk måling. SDS1104X-E-oscilloskopet introduserte en fin bodeplotfunksjon som kan utføre denne nyttige beregningen.

REG2 [2] brukes til å konvertere 9V til 5V for å forsyne STM8s001 MCU [3] (IC1). C7 er en ekstra filtreringskondensator for IC1.

IC1 MCU er programmert ved hjelp av en enkelt SWIM -ledning. Det står for Single-Wire Interface Module. Det er en høyhastighets kobling mellom MCU og programmereren/feilsøkingsprogrammet. Denne pinnen må kobles til SWIM -pinnen til programmereren/debuggeren. Jordpinnen må også kobles til. Dette fullfører tilkoblingen (P2).

IC2 og IC3 er logiske N-Channel SMD Mosfets [4] som brukes til å slå LEDene på/av. Gate -pinnene til begge MOSFET -er har blitt trukket ned med 4,7K motstander for å unngå uønsket utløsning (R13, R14). SW1 er en taktil trykknapp som brukes til å veksle mellom blinkprogrammer. R27 er en opptrekksmotstand og C8 reduserer de mulige støyene fra trykknappene.

R1 til R26 motstander brukes til å begrense LED -strømmen. I hver del har jeg satt 3 lysdioder i serie som er koblet til +9V -skinnen (figur 2). Egenskapene til lysdioder varierer fra produsent til produsent. Derfor kan vi ikke tilordne en fast begrensende seriemotstand for alle omstendigheter. Maksimal tålelig strøm på en 5 mm LED er rundt 25mA. Derfor ser motstandsverdien som kan begrense strømmen til et sted rundt 15mA (litt høyere enn en halv) tilstrekkelig ut og påvirker ikke lysdiodenes levetid og reduserer ikke LED -lysstyrken vesentlig.

Du kan starte fra en 100-Ohm motstand og øke den og samtidig overvåke strømmen. I mitt tilfelle leste jeg 15mA ved å bruke en 180-ohm motstand.

Trinn 2: Figur 2: Finne den beste motstandsverdien for LED -seriene

[2]: PCB -oppsett Figur 3 viser PCB -oppsettet til blinkeren (siste revisjon). Det er et enkeltlags PCB -kort. Bortsett fra lysdioder, er alle komponentene SMD og loddet på kobbersiden. I designprosessen for denne skjematiske og PCB-en brukte jeg flere ferdiglagde biblioteker fra SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] og REG2 [9] installeres ved hjelp av SamacSys -bibliotekene og Altium Designer -pluginet [10] (figur 4). Det sparte mye av designtiden min. Jeg gjør alltid feil når jeg designer bibliotekene fra bunnen av som ødelegger dagen min og PCB -prototyper. Disse bibliotekene er gratis og enda viktigere, de følger IPC -fotavtrykksstandarder.

Trinn 3: Figur 3: PCB-oppsettet for Police-Flasher Circuit (siste revisjon)

Trinn 4: Figur 4: Utvalgte komponenter i SamacSys Altium -programtillegget

Figur 5 og 6 viser 3D -visningene av den endelige revisjonen av kretskortet.

Trinn 5: Figur 5: en 3D -visning av kretskortet fra toppen (siste revisjon)

Trinn 6: Figur 6: en 3D -visning av kretskortet fra bunnen (siste revisjon)

Bilde 7 viser et bilde av den første testede PCB -prototypen. Jeg bestilte den på PCBWay, og jeg fikk 5 brett til samme pris. Som du ser er byggekvaliteten fin. I den siste revisjonen har jeg endret noen komponentfotavtrykk (alle er SMD unntatt lysdioder) og flyttet forsyningskablene til undersiden. Du vil lodde 12V -forsyningskablene direkte på kretskortet.

Trinn 7: Figur 7: Den første prototypen til blinkerbrettet

[3] SoftwareSTM8 MCUer er fine chips, men STM8CubeMX støtter dem ikke fullt ut. Det betyr at programvaren ikke genererer koden for STM8 -er ennå. Du kan imidlertid bruke ST Visual Develop (STVP) som en kompilator og forhåndsskrevne biblioteker for STM8s (STSW). Figur 8 viser STVP IDE. Du må også installere COSMIC STM8 for å kunne brukes som en kompilator av STVP.

Trinn 8: Figur 8: ST Visual Develop IDE

Jeg brukte GPIO og eksterne avbruddsbiblioteker til å skrive tre blinkende programmer. Programvaren er fritt tilgjengelig. Du kan også utvide koden og legge til dine egne programmer. For mer beskrivelse, vennligst sjekk YouTube -videoen.

[4] Montering og test

Figur 9 viser materialregningen. Ingenting er spesielt med lodding. De minste delene er 0805 passive komponenter som du enkelt kan lodde med en 0,4 mm loddetråd og et vanlig loddejern.

Trinn 9: Figur 9: Materialregning

Vær forsiktig med lysdiodernes positive og negative polariteter. Prøv å kjøpe alle blå og røde lysdioder fra samme produsent, ellers får du ikke glatte og identiske lys for alle lysdioder.

Det er noen hoppere på brettet. Ikke glem å gjøre riktige tilkoblinger ved å bruke noen få null ohm motstander og lignende. Koble til STM -programmereren (med SWIM -støtte) og velg den passende filen fra "Release" -mappen og programmer brikken. Ved å trykke på trykknappen endres det blinkende programmet. Du kan legge til dine egne blinkende rutiner og programmere brikken.