Χριστουγεννιάτικο δέντρο Charlieplexing: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Έρχονται Χριστούγεννα και χρειαζόμαστε νέο υλικό.

Το υλικό των Χριστουγέννων πρέπει να είναι πράσινο + άσπρο + κόκκινο + που αναβοσβήνει.

Έτσι το PCB είναι πράσινο + λευκό, στη συνέχεια προσθέστε μερικά LED που αναβοσβήνουν και τελειώσαμε. Έχω πολλά "Right Angle Side View Red Clear Ultra bright SMD 0806 LED" (1206 λειτουργούν επίσης), τότε έχουμε σχεδόν τα πάντα.

Βήμα 1: Σχηματικό

Εντάξει, έχουμε ιδέα. καπέλο που χρειαζόμαστε στη συνέχεια είναι μερικά σχήματα.

Για να μπορέσετε να χειριστείτε πολλά LED με όχι τόσο περίπλοκη συσκευή, η καλή ιδέα είναι να χρησιμοποιήσετε charlieplexing. Το Charlieplexing είναι κοντά στη μήτρα, αλλά συνδυάζει σειρές και στήλες μαζί. Η ιδέα είναι να έχουμε δέντρο 6 όψεων και, στη συνέχεια, με τις συνηθισμένες αρχές, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μήτρα φόρτισης 5 × 6 ή 6 × 7. Λοιπόν, είναι Χριστούγεννα, στη συνέχεια χρησιμοποιήστε μεγαλύτερο. Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω πίνακα 6 στηλών και 7 σειρών. Στη συνέχεια, χρειαζόμαστε MCU με τουλάχιστον 7 καρφίτσες GPIO κάθε με δυνατότητα λειτουργίας ως έξοδο και είσοδο (ή 3η κατάσταση). Ένα από τα φθηνότερα είναι το PIC16F15323.

Έχουμε δωρεάν καρφίτσες, στη συνέχεια, για παράδειγμα, χρησιμοποιήστε μετατροπέα A/D για κάποια εργασία και βάλτε ένα led από πάνω.

Εντάξει, τότε το σχηματικό είναι στη θέση του.

Το επόμενο μέρος είναι η απόφαση, πώς να τακτοποιήσετε τον πίνακα.

Βήμα 2: Πίνακας

Το σχέδιό μου είναι, να έχω γενικό πίνακα, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί 6. Ένας πίνακας ανά στήλη.

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε πίνακα 2 όψεων, μπορούμε να έχουμε δύο στήλες ανά πίνακα, μία πλευρά τροφοδοσίας LED από πάνω προς τα κάτω, δεύτερη από κάτω προς τα πάνω. Πρέπει να έχουμε χώρο, όπου χωρίζουμε αυτές τις δύο ροές. Για τη διάσπαση γραμμών PCB έχουμε δύο συνηθισμένες επιλογές.

• Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μαχαίρι και κομμένη γραμμή κουπ (πρέπει να είστε ακριβείς, διαφορετικά θα καταστρέψετε τον πίνακα)
• Or μπορούμε να τρυπήσουμε διασταυρωμένη διασταύρωση (ονομάζεται "μέσω")

Προτιμώ το drill out. Είναι πιο εύκολο και λιγότερο ορατό.

Πρέπει επίσης να τροφοδοτήσουμε σειρές, αλλά πρέπει να επιλέξουμε τη σωστή που είναι ροή από την αντίστοιχη στήλη. Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω κόμβο συγκόλλησης PCB. Αυτό είναι εύκολο και σχεδόν δωρεάν. Στη συνέχεια, σε κάθε πίνακα, που αντιπροσωπεύει μία στήλη, έχουμε μία "διασταύρωση" Jx και μία "μέσω" Vx που αντιπροσωπεύουν τον συγκεκριμένο πίνακα x. Σημαίνει ότι στο πλοίο 1 πρέπει να κολλήσουμε τη "διασταύρωση" J1 και να τρυπήσουμε "μέσω" V1. Μια μικρή δικαιολογία είναι ο πίνακας 6, ο οποίος πρέπει να τροφοδοτήσει δύο σειρές και στη συνέχεια να έχει δύο "κόμβους" J6 και J6 '.

Το τελευταίο μέρος είναι η δημιουργία πλακέτας "βάσης", που θα περιέχει MCU και υπόλοιπα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Αυτός ο πίνακας είναι σχετικά απλός χωρίς ειδικές λειτουργίες.

Βήμα 3: Παραγγελία PCB

Χρησιμοποιώ την κατασκευή της Κίνας για παραγγελίες σανίδων.

Ένα από τα πιο γρήγορα και άνετα για μένα είναι το AllPCB. Έχουν απλό σύστημα παραγγελίας. Στην πρώτη σελίδα εισάγετε ιδιότητα. Για αυτήν την διάσταση του πίνακα είναι 85 × 100 mm, επιλέξτε ποσότητα (μην ξεχνάτε, ότι χρειάζεστε 3 τεμάχια ανά ένα δέντρο), κρατήστε 2 στρώσεις και διατηρήστε πάχος 1,6 mm. Κάντε κλικ στην προσφορά τώρα και στη συνέχεια θα λάβετε την τιμή συμπεριλαμβανομένης της αποστολής.

Μπορείτε να προσαρμόσετε τα χρώματα του πίνακα, αλλά το πράσινο είναι το καλύτερο χρώμα για το δέντρο και το λευκό είναι το καλύτερο για μίμηση χιονιού.

Εισαγάγετε τη διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου σας και κάντε κλικ στην επιλογή "Προσθήκη στο καλάθι".

Θα σας ζητηθεί "αρχείο gerber". Επισυνάπτεται το αρχείο charlieplex7_85x100_brd.zip και, στη συνέχεια, ανεβάστε το. Επιλέξτε τη διεύθυνση, τον προτιμώμενο τρόπο πληρωμής και την ολοκλήρωση της παραγγελίας.

Βήμα 4: Προετοιμάστε τη συγκόλληση PCB και ανταλλακτικών

Μέσα σε λίγες ημέρες μπορείτε να αναμένετε ένα πακέτο με PCB.

Πρώτα απ 'όλα πρέπει να χωρίσουμε τους πίνακες. Συνδέονται χρησιμοποιώντας μικρές γέφυρες. Για ευκολότερη παραγγελία εδώ συνδέονται τρία μέρη μεταξύ τους. Χρησιμοποιώ ψαλίδια, αυτό είναι γρήγορο, αλλά το πριόνι ξυραφιού JLC κάνει την κοπή πιο ομαλή.

Όταν ολοκληρωθεί η κοπή, προετοιμάστε ποια σανίδα θα χρησιμοποιηθεί για ποια στήλη. Προσοχή, όταν επιλέγετε σανίδες για τις στήλες 3 και 6. Οι πίνακες 3 και 6 πρέπει να περιέχουν στην πίσω πλευρά επιπλέον καλώδιο για LED που τοποθετείται στην κορυφή. Οι σανίδες με αυτό το επιπλέον σύρμα είναι αυτές με εικόνες χιονάνθρωπου και καμπάνας.

Το επόμενο βήμα είναι να τρυπήσετε τις αντίστοιχες συνδέσεις vias και συγκόλλησης.

Στη συνέχεια, κολλήστε όλα τα LED SMD, τις αντιστάσεις επεξεργαστή και άλλα ηλεκτρονικά μέρη σε έξι σανίδες στήλης και έναν πίνακα βάσης.

Βήμα 5: Συγκολλήστε μαζί

Όταν όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα SMD είναι συγκολλημένα, είναι καιρός να κολλήσετε τις σανίδες μαζί.

Το πρώτο βήμα είναι η συγκόλληση και των έξι σανίδων στήλης στη σανίδα βάσης. Ξεκινήστε με μικρά σημεία στη μία πλευρά (για παράδειγμα μόνο στην πάνω πλευρά). σανίδες συγκόλλησης. Συγκολλήστε τις σανίδες προσεκτικά, εστιάστε να τοποθετήσετε τις σανίδες κοντά στο κέντρο αλλά τόσο κοντά, για να δημιουργήσετε εξάγωνο στη μέση.

Όταν και οι έξι σανίδες είναι προσαρτημένες στη βάση, χρησιμοποιήστε μία εφεδρική κενή σανίδα βάσης ως βάση. Σχεδιάστε αυτόν τον εφεδρικό πίνακα πάνω από τις σανίδες στήλης, θα σταθεροποιήσει τις σανίδες στήλης στην αναμενόμενη θέση και απόσταση. Κάνει όλες τις κατασκευές πιο σταθερές και είναι πιο εύκολο να κολλήσετε περίπου τρεις κάτω σειρές σε σανίδες. Όταν τελειώσετε, κολλήστε τις πίσω πλευρές των σανίδων, συγκολλήστε τις επάνω πλευρές στην τελική κατάσταση και μην ξεχάσετε αυτά τα δύο επιπλέον καλώδια για επάνω LED.

Στη συνέχεια, αφαιρέστε τον ανταλλακτικό πίνακα και ολοκληρώστε τη συγκόλληση όλων των στηλών.

Το τελευταίο βήμα είναι το LED που τοποθετείται στην κορυφή THT. Κόψτε τα καλώδια αυτής της λυχνίας LED, το σχήμα οδήγησε να προσαρμοστεί στο πίσω μέρος των σανίδων και συγκολλήστε τη στη θέση της με κάθοδο στον πίνακα 3 και άνοδο στον πίνακα 6.

Όλα αυτά από την άποψη της συγκόλλησης.

Βήμα 6: Λογισμικό

Το λογισμικό είναι πολύ εύκολο.

Ετοίμασα ένα απλό παράδειγμα, ότι χρησιμοποιώ παραδοσιακούς πίνακες για Microchip PIC MCU. Το λογισμικό χρησιμοποιεί ένα χρονόμετρο για διακοπή για να περπατήσει μέσω LED και καρέ οθόνης αποθηκευμένα στη μνήμη RAM "βίντεο".

Κύριο πρόγραμμα παρακολουθήστε μόνο για το επόμενο βήμα. Μετατοπίστε δεδομένα στη μνήμη RAM "βίντεο" και τοποθετήστε την επόμενη στήλη σε αυτήν.

Διαβάζει επίσης την τιμή από το μετατροπέα DA και τη χρησιμοποιεί για τη διάρκεια του επόμενου καρέ.

Μπορείτε να κατεβάσετε τον πηγαίο κώδικα και να τον τροποποιήσετε, ή μπορείτε να κατεβάσετε μόνο το εξάγωνο αρχείο και να το χρησιμοποιήσετε ως έχει.

Χρησιμοποιώ το PICkit3 για προγραμματισμό του HEX στον επεξεργαστή.

Το αρχείο HEX έχει προγραμματιστεί για να τελειώσει το χριστουγεννιάτικο δέντρο χρησιμοποιώντας έξι οπές 0,1 υποδοχή X1. Δεν είναι απαραίτητο να κολλήσετε κανένα σύνδεσμο εδώ. Χρησιμοποιήστε απευθείας καλώδια που παραδίδονται με το PICkit 3 με καρφίτσες και στις δύο πλευρές. Περάστε τις καρφίτσες από τρύπες και πιέστε τις απαλά στις τρύπες.

Ο πίνακας περιέχει το ίδιο τρίγωνο για τον πείρο 1 με το PICkit3. Κατά τον προγραμματισμό, βεβαιωθείτε ότι το σύρμα που έχει σημειωθεί με τρίγωνο σε ένα PICkit3 είναι στην σημαδεμένη τρύπα στον πίνακα.

Χρησιμοποιώ MPLAB IPE (Integrated Programming Environment) για προγραμματισμό.

Πριν ξεκινήσετε τον προγραμματισμό, μην ξεχάσετε να ενεργοποιήσετε την τροφοδοσία της πλακέτας από εργαλεία. Αυτή η επιλογή είναι διαθέσιμη στην καρτέλα "Ισχύς" του IPE.

Μετά τον προγραμματισμό, τα εργαλεία θα διατηρούν την τροφοδοσία του πίνακα και, στη συνέχεια, μπορείτε να ελέγξετε απευθείας το αποτέλεσμα.

Βήμα 7: Ολοκλήρωση

Το τελικό μέρος είναι η τοποθέτηση της μπαταρίας ως βάση.

Χρησιμοποιώ υποδοχή μπαταρίας 3 × AA. Αυτός ο κάτοχος έχει συνήθως δύο οπές για δύο βίδες Μ3. Ο πίνακας βάσης έχει τις ίδιες οπές, οπότε η τοποθέτηση είναι εύκολη χρησιμοποιώντας δύο βίδες M3 × 12 και αντίστοιχα παξιμάδια.

Πριν από την τοποθέτηση, συγκολλήστε καλώδια τροφοδοσίας στη βάση και στη βάση μπαταρίας.

Και αυτό είναι όλο. Συνδέστε τρεις μπαταρίες και απολαύστε.