Juletræ PCB -gave: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Det var i midten af september, hvor jeg ville lave et sjovt lille projekt. Fordi julen nærmede sig, og jeg ville give nogle hjemmelavede gaver til min familie, valgte jeg at lave et juletræ.

Juletræet skal:

- skal være strømbesparende

- må ikke være større end 10*10 cm

- programmerbar

- skal have en base, hvor batteriet er placeret

- skal have mere end 1 funktionsmåde

Jeg designede printkortet i Altium Designer, printede printkortene på JLC, programmerede atmel -mikrokontrolleren i Atmel Studio 7.0 og designede 3d -modellen i SolidWorks.

Trin 1: Planen

Min plan er at designe 2 juletræformede pcb'er.

Inden jeg begyndte at arbejde med skemaerne, valgte jeg mikrokontroller, strømforsyning, ledede drivere …

Til mikrokontrolleren brugte jeg ATTINY85-20SU på grund af sin enkelhed (8pins).

Til strømforsyning af mikrokontrollerne og lysdioderne valgte jeg 3 AA batterier.

Til skift af lysdioder valgte jeg mosfets SI1012CR-T1-GE3.

Trin 2: Design af printkortet

Først lavede jeg skematisk derefter PCB -layoutet.

Efter at jeg havde valgt mikrokontrolleren, kiggede jeg på databladet til controlleren og pinout. Mikrocontrolleren skulle have en dvaletilstand og mindst 4 I/O -ben til 3 mosfets, en for hver farve (rød, gul, grøn) og en trykknap. Attiny85 var perfekt.

Pin1 (RESET) - er nulstillingsstift, hvor jeg tilsluttede en 10 kOhmPULL UP -modstand (pakke 1206)

Pin2 - jeg brugte denne pin til trykknappen, hver gang jeg trykkede på knappen, blev stiften trukket ned til jorden (så jeg programmerede denne pin som input og brugte en intern PULL UP)

Pin3 - i SCH1 tilsluttede jeg denne pin på den mandlige overskrift, men jeg brugte den ikke.

Pin4 - Jord

Pin5 (MOSI) - går til porten til mosfet Q3 for gule lysdioder

Pin6 (MISO) - er forbundet til porten til mosfet Q2 til grønne lysdioder

Pin7 (CLK) - forbundet til porten til mosfet Q1 til røde lysdioder

Pin8 - Vcc

Datablad for mosfet:

På en mosfet er der 12 lysdioder (samlet strømforbrug til 1 mosfet: P = I*U, P = 20mA*4,5V = 90mW)

Jeg tilføjede også 6 vias (2,54 mm fra hinanden til programmering (header 4 og header 2 på SCH)).

Efter SCH fortsatte jeg med at arrangere tavlen. Jeg skar juletræets form ud, og derefter lagde jeg komponenterne ud.

Jeg tilføjede to afkoblingskondensatorer 100pF og 10uF for at stabilisere indgangsspændingen.

Den 100 kOhm modstand, der er i SCH, brugte jeg ikke.

Jeg tilføjede gerber -filerne til begge printkort.

Trin 3: Lodning

Jeg brugte et gammelt loddejern, jeg havde liggende.

Først lod jeg alle smd -komponenterne, derefter alle de gennemgående huller.

Efter lodning var det tid til sjov programmering: D

Trin 4: Programmering

Til programmering brugte jeg AVRISP mk2.

Fordi du har brug for en ekstern strømforsyning til at forsyne mikrokontrolleren og programmereren, tilsluttede jeg 5v og gnd fra Arduino Mega bare for strøm. Derefter sluttede jeg programmereren til min programmerbare pcb, hvor jeg tilsluttede:

1 pin (RESET) til RESET

4 ben (GND) til GND

5 pin (MOSI) til MOSI

6 ben (MISO) til MISO

7 ben (CLK) til CLK

8 ben (Vcc) til Vcc

Jeg vedhæftede programkoden.

Jeg koden, jeg implementerede pwm -kontrol, dvaletilstand, afbrydelser …

Firtilstanden blinker bare alle lysdioderne, i den anden tilstand brugte jeg pwm til at ændre lysstyrken (jeg skal bare justere lidt for at gøre det mere flydende, den tredje tilstand tænder og slukker bare LED'en i trin, den fjerde tilstand blinker bare vanvittigt (jeg brugte pwm -funktionen som i den anden tilstand) jeg kalder det "funky" -tilstand: D

Når du har trykket på trykknappen, startes en timer, der tæller 5 minutter og derefter går tilbage til dvaletilstand (i dvaletilstand er strømforbruget 2-6 uA)

ADVARSEL!!!

Inden du programmerer din attiny85 med dette program, skal du deaktivere 8 Mhz -sikring. fordi hvis ikke din attiny85 kun fungerer på 1 Mhz

Trin 5: Komponentliste

Jeg bestilte komponenter til 12 juletræ, jeg tilføjede en fil med komponenter, som jeg bestilte fra Farnell og Mouser, andre komponenter, jeg bestilte fra aliexpress:

- LED'er

- Protoype printkort

- Kvindelige overskrifter

- Mandlige retvinklede overskrifter

- Trykknapper

- TÆND/SLUK -kontakt

Amazon.de:

- batteri

Trin 6: 3D -modellering

Jeg vil ikke beskrive, hvordan jeg designede 3d -modellen til basen, men hvis du vil, kan du sende mig en PM, og jeg sender dig filerne.

Jeg lavede lidt åbning til tænd/sluk -knappen og trykknappen.

Først lod jeg nogle ledninger på trykknappen og kontakten, derefter placerede jeg dem og varmlimede dem fra indersiden af basen, derefter skar jeg perf -pladerne ud og lodde de kvindelige konnektorer og ledninger sammen og varmlimede alt inde i basen.

Trin 7: Resumé

Hovedformålet med dette projekt var, at jeg ville overraske min familie med noget hjemmelavet, det var motivationen, der hjalp mig med at fuldføre det.

Særlig tak til mine venner, der hjalp mig med dette projekt.

Jeg tilføjede en excel -fil, hvor jeg beregnede, hvor længe batteriet ville holde (under ideelle forhold).

Efterlad en kommentar, hvis du har spørgsmål.