Vánoční strom Charlieplexing: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Blíží se Vánoce a potřebujeme nový hardware.

Vánoční hardware musí být zelený + bílý + červený + blikající.

Takže PCB je zelená + bílá, pak přidejte nějaké blikající LED a máme hotovo. Mám spoustu „Pravoúhlých bočních pohledů Red Clear Ultra Bright SMD 0806 LED“(1206 funguje také), pak máme téměř všechno.

Krok 1: Schéma

Dobře, máme nápad. dále potřebujeme několik schémat.

Abyste mohli zvládnout spoustu LED diod s ne tak složitým zařízením, je dobré použít charlieplexing. Charlieplexing je blízký matici, ale kombinuje řádky a sloupce dohromady. Myšlenkou je mít 6stranný strom, pak s obvyklými principy můžeme použít matici charlieplexování 5 × 6 nebo 6 × 7. Jsou Vánoce, pak použijte větší. Rozhodl jsem se použít matici 6 sloupců a 7 řádků. Pak potřebujeme MCU s minimálně 7 GPIO piny, každý s možností pracovat jako výstup a vstup (nebo 3. stav). Jeden z nejlevnějších je PIC16F15323.

Máme volné piny, pak například využijte A/D převodník pro nějakou práci a umístěte jeden led na vrchol.

Dobře, pak je schéma na místě.

Další část je rozhodnout, jak uspořádat desku.

Krok 2: Deska

Můj plán je mít generickou desku, kterou lze použít 6 ×. Jedna deska na každý sloupec.

Předpokládejme, že máme oboustrannou desku, můžeme mít dva sloupce na desce, jednu stranu napájející LED diody shora dolů, druhou zdola nahoru. Musíme mít místo, kde tyto dva kanály rozdělíme. Pro rozdělení linek DPS máme dvě obvyklé možnosti.

• Můžeme použít nůž a řezat bednu (musíte být přesní, jinak poškodíte desku)
• Nebo můžeme vyvrtat křížovou křižovatku (nazývanou „via“)

Dávám přednost vrtání. Je to jednodušší a méně viditelné.

Musíme také podávat řádky, ale musíme vybrat správný, který je z příslušného sloupce. Rozhodl jsem se použít pájecí spoj PCB. To je snadné a téměř zdarma. Pak na každé desce, která představuje jeden sloupec, máme jeden „spoj“Jx a jeden „přes“Vx, které představují konkrétní desku x. To znamená, že na desce 1 musíme pájet „křižovatku“J1 a vrtat „přes“V1. Jednou malou výmluvou je deska 6, která musí napájet dvě řady a poté mít dvě „křižovatky“J6 a J6 '.

Poslední částí je vytvoření „základní“desky, která bude obsahovat MCU a zbytek elektronických součástek. Tato deska je poměrně jednoduchá bez speciálních funkcí.

Krok 3: Objednávka DPS

Pro objednávání desek používám výrobu v Číně.

Jedním z rychlejších a pohodlnějších pro mě je AllPCB. Mají jednoduchý objednávkový systém. Na první stránce zadejte rozměr. Pro tento rozměr desky je 85 × 100 mm, vyberte množství (nezapomeňte, že na jeden strom potřebujete 3 ks), ponechte 2 vrstvy a ponechte tloušťku 1, 6 mm. Kliknutím na nabídku nyní získáte cenu včetně zásilky.

Můžete upravit barvy desky, ale zelená je nejlepší barva pro strom a bílá je nejlepší pro imitaci sněhu.

Zadejte svou e -mailovou adresu a klikněte na „Přidat do košíku“.

Budete požádáni o „soubor Gerber“. Je připojen soubor charlieplex7_85x100_brd.zip a poté jej nahrajte. Vyberte adresu, preferovanou platební metodu a dokončete objednávku.

Krok 4: Připravte desku plošných spojů a součásti

Během několika dní můžete očekávat balíček s PCB.

Nejprve musíme rozdělit desky. Jsou spojeny pomocí malých můstků. Pro snadnější objednávání jsou zde spojeny tři části dohromady. Používám nůžky, to je rychlé, ale pomocí žiletkové pily JLC je řez hladší.

Když je řez dokončen, připravte si, která deska bude použita pro který sloupec. Buďte opatrní při výběru desek pro sloupy 3 a 6. Desky 3 a 6 musí obsahovat na zadní straně přídavný vodič pro LED montované shora. Desky s tímto extra drátem jsou ty s obrázky sněhuláka a zvonu.

Dalším krokem je vyvrtání příslušných průchodek a pájených spojů.

Poté připájejte všechny LED diody SMD, odpory procesoru a další elektronické součásti k šesti deskám sloupců a jedné základní desce.

Krok 5: Pájejte společně

Když jsou všechny elektronické součástky SMD pájeny, je čas spojit desky dohromady.

Prvním krokem je pájení všech šesti sloupkových desek k základní desce. Začněte malými body na jedné straně (například pouze horní strana). pájecí desky. Desky pájejte opatrně, zaměřte se na to, abyste desky umístili blízko středu, ale tak blízko, abyste vytvořili šestiúhelník uprostřed.

Když je všech šest desek připevněno k základní desce, použijte jako držák jednu prázdnou prázdnou základní desku. Nakreslete tuto náhradní desku na desku sloupku, ta zajistí desky sloupů v očekávané poloze a vzdálenosti. Díky tomu je veškerá konstrukce stabilnější a je snadnější pájet asi tři spodní řady na desky. Až budete hotovi, pájte zadní strany desek, pájte horní strany do konečného stavu a nezapomeňte na tyto dva další vodiče pro horní LED.

Poté odstraňte pomocnou náhradní desku a dokončete pájení všech sloupců.

Posledním krokem je LED montovaná nahoře THT. Vyřízněte vodiče této LED diody, formát vedený tak, aby odpovídal zadní straně desek, a pájte ji do polohy s katodou na desce 3 a anodou na desce 6.

To je z pohledu pájení vše.

Krok 6: Software

Software je velmi snadný.

Připravil jsem jednoduchý příklad, že pomocí tabulek tradičních pro MCU Microchip PIC. Software používá jeden časovač pro přerušení procházení LED a zobrazovacích rámečků uložených ve „video“RAM.

Hlavní program sledujte pouze další krok. Posuňte data do RAM „videa“a vložte do něj další sloupec.

Rovněž načte hodnotu z převodníku DA a použije ji pro trvání dalšího rámce.

Můžete si stáhnout zdrojový kód a upravit ho, nebo si můžete stáhnout pouze hexadecimální soubor a používat jej tak, jak je.

Používám PICkit3 pro programování HEXu na procesor.

Soubor HEX je naprogramován na hotový vánoční strom pomocí šestihranné 0,1 zásuvky X1. Zde není nutné pájet žádný konektor. Použijte přímé vodiče dodávané s PICkit 3 s kolíky na obou stranách. Protáhněte kolíky otvory a jemně je zatlačte do otvorů.

Deska obsahuje stejnou značku trojúhelníku pro pin 1 jako PICkit3. Při programování zkontrolujte, zda je vodič označený trojúhelníkem na jednom PICkit3 ve vyznačeném otvoru v desce.

K programování používám MPLAB IPE (Integrated Programming Environment).

Před spuštěním programování nezapomeňte povolit napájení desky z nástrojů. Tato možnost je k dispozici na kartě „Napájení“IPE.

Po naprogramování nástroje udrží desku napájenou, poté můžete přímo zkontrolovat výsledek.

Krok 7: Dokončení

Poslední částí je montáž baterie jako stojanu.

Používám držák baterie 3 × AA. Tento držák má obvykle dva otvory pro dva šrouby M3. Základní deska má stejné otvory, montáž je pak snadná pomocí dvou šroubů M3 × 12 a příslušných matic.

Před montáží připájejte napájecí vodiče k základní desce ak držáku baterie.

A to je vše. Připojte tři baterie a užívejte si.