Charlieplexing juletre: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Julen kommer og vi trenger litt ny maskinvare.

Julevare må være grønn + hvit + rød + blinkende.

Så PCB er grønt + hvitt, legg deretter til noen blinkende lysdioder, og vi er ferdige. Jeg har mange "Right Angle Side View Red Clear Ultra bright SMD 0806 LEDs" (1206 fungerer også), så har vi nesten alt.

Trinn 1: Skjematisk

OK, vi har en ide. hat vi trenger neste er noen skjemaer.

For å kunne håndtere mange lysdioder med ikke så komplisert enhet, er den gode ideen å bruke charlieplexing. Charlieplexing er nær matrisen, men det kombinerer rader og kolonner sammen. Tanken er å ha et 6 -sidig tre, så med vanlige prinsipper kan e bruke charlieplexing matrise 5 × 6 eller 6 × 7. Vel, det er jul, så bruk det større. Jeg bestemte meg for å bruke matrise på 6 kolonner og 7 rader. Da trenger vi MCU med minst 7 GPIO -pinner hver med mulighet for å fungere som utgang og inngang (eller tredje tilstand). En av de billigste er PIC16F15323.

Vi har ledige pinner, og bruk for eksempel A/D -omformer for litt arbeid og legg en ledning på toppen.

OK, så er skjematisk på plass.

Neste del er å bestemme hvordan du skal ordne brettet.

Trinn 2: Styr

Planen min er å ha generisk tavle, som kan brukes 6 ×. Ett brett per hver kolonne.

La oss anta at vi har tosidig brett, vi kan ha to kolonner per brett, den ene siden mater lysdioder fra topp til ned, andre fra ned til opp. Vi må ha et sted hvor vi deler de to feedene. For å dele PCB -linjer har vi to vanlige alternativer.

• Vi kan bruke kniv og kutte cooper line (du må være nøyaktig, ellers vil du skade brettet)
• Eller vi kan bore ut krysset kryss (kalt "via")

Jeg foretrekker å bore ut. Det er lettere og mindre synlig.

Vi må også mate rader, men vi må velge riktig som er feed fra respektive kolonne. Jeg bestemte meg for å bruke PCB -loddekryss. Det er enkelt og nesten gratis. Så på hvert brett, som representerer en kolonne, har vi ett "kryss" Jx og ett "via" Vx som representerer bestemt brett x. Det betyr at om bord 1 må vi lodde "kryss" J1 og bore ut "via" V1. En liten unnskyldning er brett 6, som må mate to rader og deretter ha to "veikryss" J6 og J6 '.

Den siste delen er å lage et "basiskort" som inneholder MCU og resten av elektroniske komponenter. Dette brettet er relativt enkelt uten spesielle funksjoner.

Trinn 3: PCB -bestilling

Jeg bruker Kina -produksjon for bestilling av brett.

En av raskere og behagelig for meg er AllPCB. De har et enkelt bestillingssystem. Angi dimensjon på første side. For denne brettdimensjonen er 85 × 100 mm, velg mengde (ikke glem at du trenger 3 stk per ett tre), behold 2 lag og behold 1, 6 mm tykkelse. Klikk på tilbud nå og så får du pris inkludert forsendelse.

Du kan justere brettfargene, men grønt er den beste fargen for treet og hvitt er det beste for snøimitasjon.

Skriv inn e -postadressen din og klikk "Legg i handlevogn".

Du vil bli bedt om "gerber -fil". Den er vedlagt charlieplex7_85x100_brd.zip -filen, og last den deretter opp. Velg din adresse, foretrukne betalingsmåte og fullfør bestillingen.

Trinn 4: Forbered PCB og Delelodding

I løpet av få dager kan du forvente pakke med PCB.

Først og fremst må vi dele brett. De er forbundet med små broer. For enklere bestilling er det koblet tre deler sammen. Jeg bruker en saks, det er raskt, men bruk av JLC barberhøvel gjør kuttet mer jevnt.

Når kuttet er fullført, forbered hvilket brett som skal brukes til hvilken kolonne. Vær forsiktig når du velger brett for kolonne 3 og 6. Bord 3 og 6 må inneholde ekstra ledning på baksiden for toppmontert LED. Tavler med denne ekstra ledningen er den med snømann og bjellebilder.

Neste trinn er å bore ut respektive vias og loddekryss.

Deretter loddes alle SMD -lysdioder, prosessormotstander og andre elektroniske deler til seks kolonnekort og ett bunnkort.

Trinn 5: Lodd sammen

Når alle SMD elektroniske deler er loddet, er det på tide å lodde brett sammen.

Første trinn er lodding av alle seks kolonneplater til grunnplate. Start med små punkter på den ene siden (for eksempel bare oversiden). loddeplater. Loddeplater forsiktig, fokuser på å sette brett nær midten, men så nært, for å lage sekskant i midten.

Når alle de seks brettene er festet til grunnplaten, bruker du et tomt tomt bord som holder. Tegn dette reservebrettet på toppen av søylebrettene, det vil fikse søylebrettene i forventet posisjon og avstand. Det gjør all konstruksjon mer stabil, og det er lettere å lodde omtrent tre bunnrader på brett. Når du er ferdig, loddes baksidene på brettene, loddes på oversiden til sluttstatus, og ikke glem de to ekstra ledningene for topp -LED.

Etter det fjerner du hjelpende reservebrett og fullfører lodding av alle kolonner.

Siste trinn er THT toppmontert LED. Klipp ut ledninger av denne LED -en, formatet førte til å passe på baksiden av brettene og lodde den til posisjonen med katode om bord 3 og anode om bord 6.

Det er alt fra loddesyn.

Trinn 6: Programvare

Programvare er veldig enkelt.

Jeg forberedte et enkelt eksempel på at ved bruk av bord som er tradisjonelle for Microchip PIC MCUer. Programvaren bruker en timer for interrupt for å gå gjennom lysdioder og skjermrammer lagret i "video" RAM.

Hovedprogrammet ser bare på neste trinn. Skift data i "video" RAM og legg neste kolonne til den.

Den leser også verdien fra DA -omformeren og bruker den i løpet av neste bilde.

Du kan laste ned kildekoden og endre den, eller du kan bare laste ned hex -fil og bruke den som den er.

Jeg bruker PICkit3 for programmering av HEX til prosessor.

HEX -fil er programmert til ferdig juletre med seks hulls 0,1 sokkel X1. Det er ikke nødvendig å lodde noen kontakt her. Bruk direkte ledninger levert med PICkit 3 med pinner på begge sider. Før pinner gjennom hull og trykk dem forsiktig i hull.

Brettet inneholder samme trekantmerke for pinne 1 som PICkit3. Når du programmerer, sjekk at ledningen merket med trekant på en PICkit3 er i et markert hull i brettet.

Jeg bruker MPLAB IPE (Integrated Programming Environment) for programmering.

Ikke glem å aktivere brettet fra verktøyet før programmeringen starter. Dette alternativet er tilgjengelig på kategorien "Power" i IPE.

Etter programmeringen vil verktøyene holde brettet drevet, så kan du sjekke resultatet direkte.

Trinn 7: Fullføring

Den siste delen er å montere batteripakken som stativ.

Jeg bruker 3 × AA batteriholder. Denne holderen har vanligvis to hull for to M3 -skruer. Grunnplaten har samme hull, og deretter er monteringen enkel ved å bruke to M3 × 12 skruer og respektive muttere.

Før montering må loddestrømledningene til grunnplaten og til batteriholderen.

Og det er alt. Koble til tre batterier og nyt.