Programmerbar politi LED -blink med en STM8 [72 lysdioder]: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

STM8S001J3 er en 8-bit mikrokontroller, der tilbyder 8 Kbytes Flash-programhukommelse plus en integreret EEPROM med ægte data. Det betegnes som en enhed med lav densitet i STM8S-mikrokontrollerfamilien. Denne MCU tilbydes i en lille SO8N -pakke. I denne artikel skal vi bygge en programmerbar Police LED -blinkindretning, der kan bruges til køretøjer, motorcykler og cykler.

Referencer

Kilde:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Kredsløbsanalyse Figur 1 viser det skematiske diagram over enheden. Hjertet i dette kredsløb er en STM8S001 mikrokontroller.

Trin 1: Figur 1: Figur 1 Skematisk diagram over den programmerbare politi LED-blink

Lad os starte analysen fra strømforsyningsenheden. C2 og C3 bruges til at reducere indgangsspændingslyde. Derefter håndteres spændingen til 78M09 [1] (REG1) regulatoren. Det bruges til at stabilisere spændingen ved 9V. C4 og C6 bruges til at reducere regulatorens outputlyde.

Udgangen fra REG1 håndteres til et førsteordens RC-filter (R28 og C5). Det hjælper med at reducere støjene yderligere, fordi denne enhed kan bruges kontinuerligt i støjende omgivelser som f.eks. Et køretøj. Den bedste måde at undersøge dette filter (eller andre filtertyper) på er ved at udføre en praktisk måling. SDS1104X-E-oscilloskopet introducerede en flot bode-plot-funktion, der kan udføre denne nyttige beregning.

REG2 [2] bruges til at konvertere 9V til 5V til at levere STM8s001 MCU [3] (IC1). C7 er en supplerende filtreringskondensator til IC1.

IC1 MCU er programmeret ved hjælp af en enkelt SWIM -ledning. Det står for Single-Wire Interface Module. Det er en højhastighedsforbindelse mellem MCU'en og programmereren/debuggeren. Denne pin skal tilsluttes SWIM -pin på programmereren/debuggeren. Jordstiften skal også tilsluttes. Dette fuldender forbindelsen (P2).

IC2 og IC3 er logiske N-Channel SMD Mosfets [4], der bruges til at tænde/slukke LED'erne. Portene på begge MOSFET'er er trukket ned ved hjælp af 4,7K modstande for at undgå uønsket udløsning (R13, R14). SW1 er en taktil trykknap, der bruges til at skifte mellem blinkprogrammer. R27 er en pull-up-modstand, og C8 reducerer de mulige trykknap-debouncing-lyde.

R1 til R26 modstande bruges til at begrænse LED'ernes strøm. I hver del har jeg sat 3 lysdioder i serie, der er forbundet til +9V skinnen (figur 2). LED'ernes egenskaber varierer fra producent til producent. Derfor kan vi ikke tildele en fast begrænsende seriemodstand under alle omstændigheder. Den maksimalt tålelige strøm på en 5 mm LED er omkring 25mA. Derfor ser modstandsværdien, der kunne begrænse strømmen til et sted omkring 15mA (lidt højere end en halv) tilstrækkelig ud og påvirker ikke LED'ernes levetid og reducerer ikke LED -lysstyrken væsentligt.

Du kan starte fra en 100-Ohm modstand og øge den og samtidig overvåge strømmen. I mit tilfælde læste jeg 15mA ved at bruge en 180-ohm modstand.

Trin 2: Figur 2: Find den bedste modstandsværdi for seriens lysdioder

[2]: PCB Layout Figur 3 viser PCB -layoutet for blinkeren (sidste revision). Det er et enkeltlags printkort. Bortset fra lysdioder er alle komponenter SMD og loddet på kobbersiden. I designprocessen for denne skematiske og PCB brugte jeg flere færdige biblioteker fra SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] og REG2 [9] installeres ved hjælp af SamacSys -bibliotekerne og dets Altium Designer -plugin [10] (figur 4). Det sparede meget af min designtid. Jeg laver altid fejl, når jeg designer bibliotekerne fra bunden, der ødelægger min dag og PCB -prototyper. Disse biblioteker er gratis og endnu vigtigere, de følger IPC -fodaftrykstandarder.

Trin 3: Figur 3: PCB-layoutet for Police-Flasher Circuit (sidste revision)

Trin 4: Figur 4: Udvalgte komponenter i SamacSys Altium -plugin

Figur 5 og 6 viser 3D -visningerne af den sidste revision af printkortet.

Trin 5: Figur 5: en 3D -visning af printkortet fra toppen (sidste revision)

Trin 6: Figur 6: en 3D -visning af printkortet fra bunden (sidste revision)

Billede 7 viser et billede af den første testede PCB -prototype. Jeg bestilte det på PCBWay, og jeg fik 5 tavler til samme pris. Som du kan se er byggekvaliteten fin. I den sidste revision har jeg ændret nogle komponentfodspor (alle er SMD undtagen lysdioder) og flyttet forsyningskablerne til undersiden. Du lodder 12V forsyningskablerne direkte på printkortet.

Trin 7: Figur 7: den første prototype af blinklyspladen

[3] SoftwareSTM8 MCU'er er flotte chips, men stadig understøtter STM8CubeMX dem ikke fuldt ud. Det betyder, at softwaren endnu ikke genererer koden til STM8'er. Du kan dog bruge ST Visual Develop (STVP) som en kompilator og på forhånd skrevet biblioteker til STM8'erne (STSW). Figur 8 viser STVP IDE. Du skal også installere COSMIC STM8 for at blive brugt som en kompilator af STVP.

Trin 8: Figur 8: ST Visual Develop IDE

Jeg brugte GPIO og eksterne afbrydelsesbiblioteker til at skrive tre blinkende programmer. Softwaren er frit tilgængelig. Du kan også udvide koden og tilføje dine egne programmer. For mere beskrivelse, se venligst YouTube -videoen.

[4] Montering og test

Figur 9 viser styklisten. Intet er specielt ved lodning. De mindste dele er 0805 passive komponenter, som du let kan lodde ved hjælp af en 0,4 mm lodningstråd og et almindeligt loddejern.

Trin 9: Figur 9: Bill of Materials

Vær forsigtig med lysdiodernes positive og negative polariteter. Prøv at købe alle blå og røde lysdioder fra den samme producent, ellers får du muligvis ikke glatte og identiske lys for alle lysdioder.

Der er nogle springere på tavlen. Glem ikke at foretage korrekte forbindelser ved hjælp af et par nul ohm modstande og lignende. Tilslut din STM -programmerer (med SWIM -understøttelse), og vælg den passende fil fra mappen "Release", og programmer chippen. Ved at trykke på trykknappen ændres det blinkende program. Du kan tilføje dine egne blinkende rutiner og programmere chippen.