هدیه PCB درخت کریسمس: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

اواسط سپتامبر بود که می خواستم یک پروژه کوچک سرگرم کننده انجام دهم. از آنجا که کریسمس نزدیک بود و من می خواستم هدایای خانگی به خانواده ام بدهم ، من تصمیم گرفتم که یک درخت کریسمس بسازم.

درخت کریسمس باید:

- باید کارآمد باشد

- بزرگتر از 10*10 سانتی متر نباشد

- قابل برنامه ریزی

- باید دارای پایه ای باشد ، جایی که باتری در آن قرار گرفته است

- باید بیش از 1 حالت عملکرد داشته باشد

من PCB را در Altium Designer طراحی کردم ، PCB ها را در JLC چاپ کردم ، میکروکنترلر atmel را در Atmel Studio 7.0 برنامه ریزی کردم و مدل سه بعدی را در SolidWorks طراحی کردم.

مرحله 1: برنامه

برنامه من طراحی 2 عدد رایانه به شکل درخت کریسمس است.

قبل از شروع به کار روی طرح ها ، میکروکنترلر ، منبع تغذیه ، درایورهای LED را انتخاب کردم …

برای میکروکنترلر از ATTINY85-20SU به دلیل سادگی آن استفاده کردم (8 پین).

برای تغذیه میکروکنترلرها و led ها 3 باتری AA انتخاب کردم.

برای تعویض led ها من mosfets SI1012CR-T1-GE3 را انتخاب کردم.

مرحله 2: طراحی PCB

ابتدا طرح کلی و سپس طرح PCB را انجام دادم.

پس از انتخاب میکروکنترلر ، من به برگه اطلاعات کنترل کننده و پین تاپ نگاه کردم. میکروکنترلر باید دارای حالت خواب و حداقل 4 پین ورودی/خروجی برای 3 موشف ، یکی برای هر رنگ (قرمز ، زرد ، سبز) و یک دکمه باشد. attiny85 کامل بود.

Pin1 (RESET) - پین تنظیم مجدد است ، جایی که من یک مقاومت 10 kOhmPULL UP وصل کردم (بسته 1206)

Pin2 - من از این پین برای دکمه فشاری استفاده می کردم ، هر بار که دکمه را فشار می دادم ، پین به زمین کشیده می شد (بنابراین من این پین را به عنوان ورودی برنامه ریزی کردم و از PULL UP داخلی استفاده کردم)

Pin3 - در SCH1 من این پین را روی سربرگ مرد متصل کردم اما از آن استفاده نکردم.

Pin4 - زمین

Pin5 (MOSI) - برای لامپهای زرد به دروازه mosfet Q3 می رود

Pin6 (MISO) - برای چراغ های سبز به دروازه mosfet Q2 متصل است

Pin7 (CLK) - به چراغ قرمز به دروازه mosfet Q1 متصل است

Pin8 - Vcc

برگه اطلاعات mosfet:

در یک mosfet 12 led وجود دارد (کل توان مصرفی برای 1 mosfet: P = I*U ، P = 20mA*4.5V = 90mW)

من همچنین 6 ویاس (2.54 میلی متر از یکدیگر برای برنامه نویسی (سربرگ 4 و سربرگ 2 در SCH)) اضافه کردم.

بعد از SCH من ترتیب تخته را ادامه دادم. من شکل درخت کریسمس را بریدم ، و سپس اجزای آن را چیدم.

برای تثبیت ولتاژ ورودی دو خازن جدا کننده 100pF و 10uF اضافه کردم.

مقاومت 100 کیلو اهم که در SCH من استفاده نمی کنم.

من فایل های gerber را برای هر دو PCB اضافه کردم.

مرحله 3: لحیم کاری

من از یک آهن لحیم کاری قدیمی که در آن قرار داشتم استفاده کردم.

ابتدا تمام اجزای smd ، سپس تمام اجزای سوراخ را لحیم کردم.

بعد از لحیم کاری نوبت به برنامه نویسی سرگرم کننده رسید: D

مرحله 4: برنامه نویسی

برای برنامه نویسی از AVRISP mk2 استفاده کردم.

زیرا برای تغذیه میکروکنترلر و برنامه ساز به منبع تغذیه خارجی نیاز دارید که من 5v و gnd را از آردوینو مگا فقط برای برق متصل کردم. سپس برنامه نویس را در pcb قابل برنامه ریزی خود وصل کردم:

1 پین (بازنشانی) به بازنشانی

4 پین (GND) تا GND

5 پین (MOSI) به MOSI

6 پین (MISO) به MISO

7 پین (CLK) تا CLK

8 پین (Vcc) به Vcc

کد برنامه رو ضمیمه کردم

من کد کنترل pwm ، حالت خواب ، وقفه ها را اجرا کردم

حالت اول فقط تمام چراغ ها را چشمک می زند ، در حالت دوم از pwm برای تغییر روشنایی استفاده کردم (فقط باید کمی تغییر دهید تا روان تر شود ، حالت سوم فقط روشن و خاموش کردن LED در مراحل است ، حالت چهارم فقط چشمک می زند (من از عملکرد pwm مانند حالت دوم استفاده کردم) من آن را حالت "بد بو" می نامم: D

بعد از فشار دادن دکمه تایمر شروع به کار می کند که 5 دقیقه شمارش می کند و سپس به حالت خواب برمی گردد (در حالت خواب مصرف برق مانند 2-6 آمپر آمپر است)

هشدار !!!

قبل از برنامه ریزی attiny85 خود با این برنامه ، باید فیوز 8 مگاهرتز را غیرفعال کنید. زیرا در غیر این صورت attiny85 شما فقط با 1 مگاهرتز کار می کند

مرحله 5: لیست اجزاء

من اجزای درخت کریسمس 12 را سفارش دادم و یک فایل از اجزای که از فارنل و موزر سفارش دادم ، اجزای دیگری که از aliexpress سفارش دادم اضافه کردم:

- LEDS

- PCB Protoype

- هدرهای زنانه

- سربرگ های زاویه راست مردانه

- دکمه ها را فشار دهید

- کلید روشن/خاموش

Amazon.de:

- باتری

مرحله 6: مدل سازی سه بعدی

من نمی خواهم نحوه طراحی مدل سه بعدی را برای پایه توضیح دهم ، اما اگر می خواهید می توانید به من پیام دهید و فایل ها را برای شما ارسال کنم.

برای سوئیچ روشن/خاموش و دکمه Push کمی باز کردم.

ابتدا برخی از سیم ها را روی دکمه و سوئیچ لحیم کردم ، سپس آنها را قرار دادم و آنها را از داخل پایه به صورت داغ چسباندم ، سپس تخته های پرف را جدا کردم ، و اتصالات و سیمهای زن را به هم لحیم کردم و همه چیز را در داخل با چسب داغ چسباندم. به

مرحله 7: خلاصه

هدف اصلی این پروژه این بود که من می خواستم خانواده ام را با چیزی خانگی غافلگیر کنم ، این انگیزه ای بود که به من در تکمیل آن کمک کرد.

تشکر ویژه از دوستانی که من را در این پروژه یاری کردند.

من یک فایل اکسل اضافه کردم ، در آنجا محاسبه کردم که باتری چقدر دوام می آورد (در شرایط ایده آل).

اگر سوالی داشتید کامنت بگذارید.