Hallo zusammen, das neue Jahr ist schon da, alle haben schon die Feiertage gefeiert, aber der Weihnachtsbaum bleibt!) In dieser Rezension möchte ich über den Baukasten „Weihnachtsbaum“ sprechen, den Sie selbst zusammenbauen müssen. Weitere Details unter dem Schnitt.
Irgendwie habe ich beschlossen, ein Set zur Rezension zu nehmen, das schon lange jedem bekannt ist – das Bauset „Herringbone“, um meinen Desktop zu dekorieren. Es war Anfang Dezember, als ich es auswählte, dachte ich, dass das Paket noch die Neujahrssperre bei der Post durchbrechen würde, aber Alis Coupon-Fieber machte sein Dreckswerk. Absolut alle Pakete, egal ob mit Sendungsverfolgungsnummer oder ohne Sendungsverfolgungsnummer, fielen alle in den allgemeinen Fluss der Blockade, sodass ich mein Paket erst danach abholte Neujahrsferien. Es ist immer noch notwendig, den Konstruktor zusammenzubauen, warten Sie nicht bis nächstes Jahr =).
Das Paket wurde mit der regulären chinesischen Luftpost verschickt, d. h. per gewöhnlicher Post aus China mit vollständiger Sendungsverfolgung sowohl auf seinem Territorium als auch in ganz Russland. Die Verpackung war nicht schlecht, der Verkäufer wickelte den gesamten Inhalt in mehrere Lagen Schaumstoff ein, wodurch alles unversehrt ankam. 
Das Paket wurde zusammengebaut, ich werde nichts zeigen, was nicht mit der Bewertung zusammenhängt. Das Paket mit dem Kit ist ein gewöhnlicher Reißverschlussbeutel mit einer Art interner Ladenmarkierung, die uns nichts Nützliches verrät. 
Besonderheiten:
Modell: CTR-30C (Buntes Licht)
Betriebsspannung: DC4,5–5 V
Stromversorgung: 3xAA-Batterien (Fingertyp) oder USB-Aufladung (nicht im Lieferumfang enthalten)
Abmessungen: 60 x 136 x 60 mm (Länge x Höhe x Breite)
Ausrüstung:
1 x Weihnachtsbaum-LED-Blitz-Set
Inhalt:
Nach dem Auspacken des Inhalts habe ich keine Anleitung gefunden. Mit Blick auf die Zukunft muss ich sagen, dass sich herausstellte, dass die Anleitung auf der Produktseite zum Download verfügbar war, ich sie dort aber erst bemerkte, nachdem ich bereits alles zusammengebaut hatte)). Da ich nicht einmal einen einfachen Montageplan zur Hand hatte, beschloss ich, den Zusammenbau mit dem Einfachsten zu beginnen und dann nach und nach zum Komplexeren überzugehen.
Das Kit enthielt Folgendes:
- Drei Leiterplatten
- Halter für Batterien (oder Akkus) Typ AA
- 13 Widerstände
- Power-Taste, Eingang für 5V
- 6 Kondensatoren
- 6 Transistoren
- 37 Dioden
- USB-Kabel
- Zahnräder, Bolzen 
Vorbereitung zur Montage
Bevor wir mit dem Zusammenbau beginnen, möchte ich noch ein paar Worte zur Qualität sagen Leiterplatten, es ist einfach auf höchstem Niveau. Ich hätte nicht erwartet, dass die Chinesen so viel Sorgfalt bei der Herstellung aufbringen; es gibt keine Druckpfosten, keine Pfosten der Formulare selbst. Alle Spuren auf den Platinen sind dort, wo sie sein sollten. 
Um den Weihnachtsbaum zusammenzubauen, müssen wir ihn vorbereiten Arbeitsplatz, nimm es heraus und breite es aus notwendige Werkzeuge. Natürlich ist ein Lötkolben praktisch (in meinem Fall). Lötstation), ohne sie werden wir nichts sammeln; Seitenschneider, einen Schraubenzieher und, falls vorhanden, ein Multimeter. Notwendig und gutes Licht, es gibt viele Teile und sie sind alle klein, um nicht versehentlich benachbarte Leiterbahnen zu löten, muss man klar erkennen, was und wo wir löten)). 
Montage
Fangen wir an Handarbeit, fangen wir gleich mit dem Löten an einfache Elemente. Ich erzähle Ihnen, wie Sie diesen Baukasten im Auftrag eines gewöhnlichen Menschen bauen können, ohne große Kenntnisse und Fähigkeiten in der Funkelektronik. Das Zusatzpaket enthält Dioden mit Transistoren und Kondensatoren, holen wir sie uns. 
Beginnen wir zunächst mit dem Löten der Kondensatoren, da dies am einfachsten ist. Es gibt nur sechs davon, alle mit den gleichen Eigenschaften – 16 V, 47 uF (Mikrofarad). 
Wir biegen die Kontakte der Kondensatoren in einem Winkel von 90 Grad. 
Beim Löten muss auf die Polarität geachtet werden; die schattierte Seite ist immer ein Minus. Sie können sich auch die „Beine“ ansehen; ein langes Bein ist immer ein Plus. Auf der Platine selbst finden sich zudem Hinweise in Form von grafischen Bezeichnungen der Lötstellen – C1, C2, C3; Die Plusseite ist angezeigt und die Minusseite ist schattiert. Zwar sind die Werte für Kondensatoren mit 22uF angegeben, obwohl wir im Bausatz 47uF haben, spielt das meiner Meinung nach keine große Rolle. Wir löten die Kontakte auf die Platine und schneiden den Überstand mit einem Seitenschneider ab. Der Einfachheit halber können Sie sie in verschiedene Richtungen biegen, damit das Element erst beim Löten herausfällt. 
Zusätzliches Foto
Es stellte sich heraus, dass mein Lot von sehr schlechter Qualität und feuerfest war, ich musste die Temperatur auf 350 Grad erhöhen und es war auch dick – 1 mm. Für Arbeiten wie wir es tun müssen, ist es besser, das dünnste Lot mit einem zu verwenden niedrigerer Schmelzpunkt.
Nachdem wir mit den Kondensatoren fertig sind, gehen wir zu den Transistoren über. Falls es jemand nicht weiß, das sind die mit drei Beinen)). Es gibt auch 6 davon und die gleichen Markierungen – S9014 C331. 
Beim Löten müssen Sie sich an die Markierungen auf der Platine selbst halten, erstens sind alle Stellen für Transistoren entsprechend beschriftet (9014) und zweitens gibt es einen Hinweis für deren korrekten Einbau. 
Um den Lötvorgang zu erleichtern, können die Schenkel des Transistors in verschiedene Richtungen gebogen werden, danach beißen wir den Überschuss ab. 
Als nächstes biegen wir den Transistor zur Platine hin, damit nichts übersteht und er ansehnlicher aussieht. 
Zusätzliches Foto
Alle Transistoren sind vorhanden. 
Und jetzt ist der nächste Schritt, wie mir scheint, der schwierigste – die Installation von Widerständen. Sie sind in keiner Weise gekennzeichnet; es ist unmöglich, sofort zu erkennen, um welche Konfession es sich handelt. Stellen wir uns eine Situation vor, in der wir in unserem Haushalt kein Multimeter haben, nicht einmal das einfachste. Was können wir dann tun? Die Antwort ist einfach: Jeder Widerstand hat eine Farbmarkierung (Ring), anhand derer Sie seinen Wert bestimmen können.
Nachdem ich das gesamte Set sorgfältig durchgesehen hatte, identifizierte ich drei Arten davon:
- Braun, Schwarz, Rot, Gold 1KOhm
- Rot, Rot, Rot, Gold 2,2 KOhm
- Braun, Schwarz, Orange, Gold 10KOhm
Ich habe die resultierenden Werte mit einem Multimeter überprüft und alles stimmte, Sie können mit dem Löten beginnen. Als erstes verbaue ich Widerstände mit einem Nennwert von 10KOhm, denn nur für diese gibt es Markierungen auf den Platinen (R1, R3, R5 sowohl auf der einen als auch auf der zweiten Platine). Es spielt keine Rolle, auf welcher Seite Sie sie anlöten; Widerstände haben keine Polarität.
Messung mit einem Multimeter
An ihrer Stelle sind 10KΩ-Widerstände eingebaut.
Aber hier ist ein Dilemma, für die verbleibenden Widerstände sind sie nicht signiert Sitze, wo soll was gelötet werden?.. Ich habe mich entschieden, Widerstände mit einem Nennwert von 1 KOhm anstelle von R2, R4, R6 und 2,2 KOhm auf R7 zu installieren.
Kommen wir nun zu den LEDs, sie haben äußerlich alle die gleiche Farbe, was unsere Aufgabe erleichtert und wir nicht nach Farbgruppen filtern müssen.
Die Plätze dafür sind mit D1-D18 gekennzeichnet. Bei der Installation ist Vorsicht geboten, die LEDs haben Polarität, das lange Bein ist ein Pluspunkt. Nun schauen wir uns die Platine an, da sind zwei Hinweise, der erste ist die Form der Lötstelle, der positive Kontakt ist immer quadratisch, der zweite Hinweis ist der Schlüssel neben dem negativen (siehe Foto unten).
Die Installation der LEDs erwies sich als sehr mühsam; die gesamte Arbeit dauerte mehr als eine halbe Stunde. Und Sie müssen besonders vorsichtig sein. Um Verwechslungen mit der Polarität zu vermeiden, glaube ich nicht, dass irgendjemand später nachlöten und seine Fehler korrigieren möchte.
Alle LEDs sind vorhanden
Nachdem wir die fertigen Weihnachtsbaumpläne beiseite gelegt haben, bereiten wir den Sockel für die Installation vor. Es handelt sich um ein kleines Quadrat aus Leiterplatte mit Steckplätzen für zwei weitere Platinen in Fischgrätenform.
Darüber hinaus müssen Sie einen Netzschalter und einen 5-V-Eingang an die Basis löten, um die Stromversorgung über USB-Ladevorgänge zu ermöglichen.
Nachdem ich den Knopf und den Eingang installiert hatte, beschloss ich zu prüfen, ob meine Baugruppe funktionieren würde, und dann passierte etwas Unverständliches: Alles funktionierte mit Batterien, aber es gab keine Aufladung über USB.
Es stellte sich heraus, dass ich sie auf der falschen Seite der Platine angelötet hatte, alles musste auf der Seite mit der Aufschrift montiert werden, das ist auf dem Foto unten zu sehen.
Wir werden die Platine mit unseren LEDs verbauen; dafür gibt es spezielle Steckplätze im Sockel, sowie einen Lötbereich. Vergessen Sie nicht die Polarität, alle Tafeln haben Hinweise im Formular grafische Bezeichnung+ und -.
Die zweite Hälfte des Grundrisses steht und unser Baukasten ist fast fertig!
Um die Steifigkeit der Struktur zu erhöhen, löten wir die Hälften zusätzlich zusammen; dafür gibt es spezielle Bereiche (mit Pfeilen markiert).
Wir platzieren den Halter für Batterien (Akkus) unter dem Baumfuß und befestigen ihn mit zwei Schrauben.
Wir führen die Drähte aus der Halterung oben aus der Platine heraus und löten sie nach der Aufforderung (+ - roter Draht, - schwarz) ein.
Der Weihnachtsbaumbauer ist fertig montiert und bereit für den ersten offiziellen Einsatz! =)
Erster Start
Wie man sieht, hat das Ergebnis alle Erwartungen erfüllt, alle LEDs leuchten und wechseln ihre Farbe, jede einzelne kann übrigens abwechselnd in Rot, Grün und Blau leuchten. Der gesamte Vorgang dauerte ca. 3-3,5 Stunden, natürlich hätte der Zusammenbau schneller gehen können, aber jeder Schritt musste auf einem Foto festgehalten werden, und das war zusätzlicher Zeitaufwand.
Gut eingestellt für die geeignet Wer lernt gerade das Löten, wer will lernen, fleißig und geduldig zu sein!
Verbraucht absolut nichts, Messungen ergaben ein Ergebnis von 0,019 bis 0,02 Ampere.
Das ist alles, frohes chinesisches Neujahr euch allen =))
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Ich habe vor, +12 zu kaufen Zu Favoriten hinzufügen Die Rezension hat mir gefallen +19 +36"Wie Neujahr Wenn du ihn triffst, wirst du ihn so verbringen“ – eine langjährige Erfahrung Schlagwort, was Sie in gewissem Maße dazu zwingt, sich im Voraus auf Ihren Lieblingsurlaub vorzubereiten. Und wenn traditionelle Attribute wie Olivier und Mandarinen unersetzlich sind, dann sorgt die Auswahl an verschiedenen Installationen und Dekorationen jedes Jahr vor allem bei Funkamateuren und Elektronikingenieuren für Verwirrung.
Videos, die ich im Internet gesehen habe und die Kunsthandwerk mit „intelligenten“ WS2812B-LEDs zeigten, ließen sofort viele Ideen für deren Verwendung entstehen. Ende November erhielt ich endlich das lang erwartete Band mit 200 Dioden, das ich bei eBay bestellt hatte. Die Lieferung erfolgt kostenlos, die Kosten für eine Diode betragen etwa sechs Rubel. Und da bis zum neuen Jahr nur noch ein Monat blieb, beschloss ich, das Geschäftliche mit dem Vergnügen zu verbinden – herauszufinden, wie man die Dioden anschließt und sich auf den Urlaub vorbereitet.
WS2812B ist eine dreifarbige LED mit integriertem Treiber und einer Schaltung, die das Steuerprotokoll implementiert. Sie hat 4 Pins, wie eine „normale“ RGB-Diode, aber ihr Zweck ist ein anderer: Zwei Pins dienen der Stromversorgung der Schaltung, ein Pin für den Dateneingang und einer für den Ausgang (die Dioden können in Reihe geschaltet werden). Es ist nicht erforderlich, komplexe Algorithmen zu entwickeln, um die Helligkeit und Farbe jeder Diode anzupassen – der Entwickler muss lediglich eine Folge von Bytes an die Diodenkette übertragen und die erforderlichen Zeitintervalle einhalten – danach leuchtet die Kette mit auf Die angegebene Farbe bleibt entweder so lange erhalten, bis eine andere Sequenz zugeführt wird oder bis der Strom ausgeschaltet wird. In diesem Fall wird nur ein Ausgang des MK bzw. FPGA verbraucht!
Das Datenblatt für Dioden (am Ende des Artikels beigefügt) beschreibt alle Eigenschaften im Detail, aber hier gebe ich die wichtigsten Parameter an:
- Die Größe einer Diode beträgt 5x5 mm, das Gehäuse ist z Oberflächenmontage;
- Versorgungsspannung - 3,5...5,3V;
- Die maximale Anzahl an Dioden in einer Kette beträgt 1024, bei einer Bildwiederholfrequenz von 30 Bildern pro Sekunde. Es ist erwähnenswert, dass der Anschluss einer solchen Anzahl von Dioden bei perfekter Einhaltung der Protokoll-Timings möglich ist, was problematisch sein kann;
- LEDs implementieren das RGB-Modell: Jede Farbe wird in einem Byte kodiert – theoretisch ist es möglich, mehr als 16 Millionen Farben zu erhalten. Allerdings ist der Unterschied auch zwischen nicht so ähnlichen Farben für das Auge unsichtbar.
Das Anschlussdiagramm der Diode sieht folgendermaßen aus:
Beim Anlegen der Spannung sind die Dioden nicht initialisiert und hellblau. Um die Diodenkette zu initialisieren, müssen Sie Folgendes tun:
- Übertragen Sie 8 Bits G7..G0, um die erste Diode auf Grün zu setzen;
- Übertragen Sie die Bits R7..R0, um die Farbe Rot einzustellen;
- Senden Sie die Bits B7..B0 zum Setzen Blau;
- Wiederholen Sie die Schritte 1–3 für die zweite, dritte und weitere Dioden. Das heißt, nachdem die erste Diode initialisiert wurde, beginnt der Datenfluss durch sie zur nächsten Diode;
- Setzen Sie den Eingang für mindestens 50 µs auf logisch „0“, danach nehmen alle initialisierten Dioden die angegebene Farbe an.
Die Übertragung von Einsen und Nullen erfolgt nicht direkt, sondern unter Einhaltung bestimmter Zeitintervalle; Die Gesamtübertragungszeit eines Bits beträgt 1,25 μs, die Einstellungen einer LED betragen 30 μs. In der Praxis muss lediglich die Dauer beachtet werden hohes Niveau, kann die Dauer des Tiefs die Grenzen nach oben überschreiten.
Als nächstes werde ich ausführlich auf das Programm eingehen, das die Dioden initialisiert und für die Steuerung und Änderung von Effekten verantwortlich ist. Das Programm ist in Assemblersprache geschrieben, das Projekt in der ATmelStudio 6.2-Umgebung ist am Ende des Artikels angehängt. Es wird nur die Logik für Lade- und Umschalteffekte berücksichtigt; Offensichtliche Dinge wie die Initialisierung des Stacks und die Konfiguration von Interrupts und Ports werden weggelassen. Es wird außerdem davon ausgegangen, dass die Diodenkette mit dem PD7-Port des Controllers verbunden ist. Betriebsfrequenz- 8 MHz.
Die Idee des Programms ist wie folgt. Es gibt eine bestimmte Reihe von Effekten, die einzeln auf den LEDs angezeigt werden müssen. Die Wirkung ist gekennzeichnet durch:
- Bildrate;
- Arbeitszeit;
- "Geistigkeit". „Smart“ ist ein Effekt, der einfacher zu programmieren ist (z. B. sanfte Farbübergänge, die für viele Effekte gleich sind); Der „dumme“ Effekt wird Bild für Bild in einem Array beschrieben.
Bevor die Operationslogik erläutert wird, muss erläutert werden, warum die folgenden Register und Konstanten benötigt werden:
Def temp = r16 ;für alles eine Art Müllregister.def counter = r17 ;LED-Zähler register.def curFn = r18 ;Zähler der Frames, die seit dem Start des aktuellen Effekts vergangen sind.def curEf = r19 ;7 ..4 - Anzahl Effekte insgesamt, 3..0 - aktuelle Anzahl.equ LED_COUNT = 17 ;Konstante ist die Gesamtzahl der LEDs.equ BUFFER_SIZE = LED_COUNT*12+1 ;Puffergröße (wird später erklärt) .equ XTAL = 8000000 ;Taktfrequenz.equ DIV = 256 ;Timer-Vorteilerwert.equ TPS = XTAL / DIV ;Anzahl der Timer-Ticks pro Sekunde.equ END = 0xFE ;Endmarkierung
Angesichts der oben genannten Eigenschaften des Effekts sieht es in etwa so aus:
Effektname: .db hoch(TPS/15),niedrig(TPS/15), 15*16,1 .db 7,7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7, 7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7,7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7, 7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7,7,9,END
Die erste Zeile enthält 4 Bytes mit Merkmalen:
- Zwei Timer-Interrupt-Einstellungsbytes, die die Bildraten bestimmen. In diesem Fall beträgt die Frequenz 15 Bilder/Sek.;
- Effektdauer-Byte (in Frames). Dieser Effekt hält 16 Sekunden an;
- Byte der „Intelligenz“ des Effekts. Da dieser Effekt (Überlauf) einfacher zu programmieren ist, ist das Byte gleich eins.
- 51 Byte Farbeigenschaften jede Diode (bei einer Frame-für-Frame-Beschreibung wäre es eine Größenordnung mehr);
- Array-Endmarkierung.
Für die Speicherung eines Puffers und einiger Konstanten im RAM wird folgender Speicherplatz zugewiesen:
Dseg BytesBuffer: .byte BUFFER_SIZE ;Array von Bytes, die in die Dioden geladen werden (unten erklärt) ColorsTable: .byte LED_COUNT*3+1 ;3 – Anzahl der Farbkanäle (R, G, B), 1 Byte für das Ende marker MaxFrame: .byte 1 ;Anzahl der Frames, die für einen bestimmten Effekt abgespielt werden müssen CurEffectAddr: .byte 2 ;speichert die Adresse des aktuellen Effekts.equ CEA_H = CurEffectAddr + 1 .equ CEA_L = CurEffectAddr + 0
Ich möchte die „Programmierbarkeit“ von Effekten näher erläutern. Der Punkt ist, dass das Array die Intensitäten jeder Farbe (von 0 bis 16) auflisten sollte. Diese Werte werden wiederum mit den Werten der folgenden Register multipliziert (gleichzeitig werden Hilfskonstanten bei der Implementierung des Überlaufs angegeben):
Def R = r20 ;dynamische Intensität von rot.def G = r21 ;grün.def B = r22 ;und blau.def F = r23 ;Flag für Zustandsschaltmaschine;Zustandsflags.equ G_HIGH = 1 .equ R_DOWN = 2 .equ B_HIGH = 3 .equ G_DOWN = 4 .equ R_HIGH = 5 .equ B_DOWN = 6 .equ MAX_FLAG = 7
Das Produkt der Konstanten aus dem Array und den entsprechenden Registern bildet eine Farbtabelle (ColorsTable) für jede Diode. Wenn der Effekt programmiert ist, werden die Werte angezeigt Register R, G, B kann dynamisch geändert werden. Die Beschreibung aller Frames eines solchen Effekts ist unpraktisch (erfordert zu viel Controller-Speicher).
Wenn der Effekt nicht programmierbar ist, werden alle Frames in einem Array aufgelistet und die Intensitäten werden mit 15 statt mit Registerwerten multipliziert.
Nach Erhalt der Farbtabelle muss eine Bytefolge erhalten werden, die direkt in die Dioden geladen wird. Die folgende Funktion erledigt dies:
ColorToBytes: ldi temp,0x88 sbrc R0,7 ;verwendet Register R0 als Standardargument für lpm subi temp,-(1<<6) ;сложения в AVR нет, поэтому так извращенно sbrc R0,6 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ldi temp,0x88 sbrc R0,5 subi temp,-(1<<6) sbrc R0,4 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ldi temp,0x88 sbrc R0,3 subi temp,-(1<<6) sbrc R0,2 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ldi temp,0x88 sbrc R0,1 subi temp,-(1<<6) sbrc R0,0 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ret
Das heißt, diese Funktion wandelt ein Byte in vier um, die in die Dioden geladen werden.
LoadData: cli; Zyklus zum Laden von Bits in Dioden. Ganz schnell, und damit hier nichts kaputt geht, verbiete ich für alle Fälle Prärie. LoadData2: ld temp,Y+ cpi temp,END breq FromBegin ;alle Dioden werden initialisiert, springen in eine Endlosschleife Out1: out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop cbi PortD,7 rjmp PC+1 ;führt 2 Taktzyklen aus, benötigt aber 2 Bytes, im Gegensatz zu 2*nop, das die gleiche Menge ausführt, rjmp PC+ 1 ; benötigt aber 4 Bytes rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp LoadData2 FromBegin: sei cbi PortD,7 Loop: ;im Moment ist die Schleife absolut leer, das heißt, Sie können noch mehr platzieren Aktionen/rjmp-Handler-Schleife
Woher kommt die magische Konstante 0x88? Die erforderliche Dauer von Low- und High-Pegeln wird durch die Aufrechterhaltung eines bestimmten Wertes am Port-Ausgang gebildet. Die lsl-nop-out-Befehle werden in drei Taktzyklen ausgeführt, also in 375 ns, was innerhalb des zulässigen Fehlers liegt. Somit reduziert sich die Übertragung einer Null auf das Laden der Sequenz 1000 und einer Eins auf 1100. Das heißt, zwei Bits werden in einem Byte übertragen und die Einstellungen einer Diode werden in zwölf Bytes übertragen (24 Bits = 3 Bytes G,R, B), was diese Zeile sofort verständlich macht:
Equ BUFFER_SIZE = LED_COUNT*12+1 ;Puffergröße (wird später erklärt)
Deshalb beginnt das Byte bei 0x88, die ColorToBytes-Funktion setzt bei Bedarf einfach Einsen an den Positionen 6 und 2 und lädt das Byte in den Ausgabepuffer.
Der oben erwähnte Timer-Interrupt implementiert Folgendes:
Der allgemeine Betriebsalgorithmus wird durch das folgende Blockdiagramm dargestellt:
Am Ende des Artikels befindet sich außerdem eine Projektvorlage, deren geringfügige Bearbeitung Ihnen ein sehr schnelles Arbeiten mit dem WS2812B ermöglicht.
Es bleibt nur noch die Demonstration des fertigen Geräts mit „intelligenten“ LEDs – einem Weihnachtsbaum. Das Baumdiagramm ist recht einfach und wird unten dargestellt:
Hauptbestandteil der Schaltung ist der ATmega8A-Mikrocontroller im TQFP-Gehäuse. Ich habe außerdem zwei Schaltflächen für zukünftige Änderungen am Baum hinterlassen. Die restlichen Komponenten werden fast ausschließlich durch Widerstände und Kondensatoren der Größe 0805 repräsentiert. Der Baum wird über einen Micro-USB-Anschluss mit 5 Volt betrieben, sodass Sie den Baum überall aufstellen können, wenn er an ein externes PowerBank-Ladegerät angeschlossen ist. Die Datei mit dem PP-Weihnachtsbaum befindet sich im Archiv (die Tafel ist doppelseitig).
Foto eines auf einer CNC-Maschine geschnittenen Bretts (eine Seite):
Zum ersten Mal in meinem Leben habe ich versucht, eine Platine aus einer dünnen (0,3 mm) Leiterplatte zu schneiden, da ich vorhatte, den Weihnachtsbaum auf einem Blatt A3-Papier zu befestigen. Bei großen Platinen ist die mechanische Festigkeit einer solchen Leiterplatte gering; Ich empfehle Ihnen, Textolith mit einer Dicke von 1 mm zu nehmen. Das Foto zeigt sogar die durchscheinenden Wege auf der anderen Seite!
Das Löten und Flashen der Schaltung sollte keine Schwierigkeiten bereiten; alle notwendigen Dateien sind am Ende des Artikels angehängt. Foto des Weihnachtsbaums bei der Arbeit (die Wirkung des Nordlichts, Fragmente von Girlanden):
Ein kurzes Video der Arbeit (ein Beispiel für den Overflow-Effekt):
Am Ende des Artikels befindet sich ein Archiv mit:
- ursprüngliches Weihnachtsbaumprojekt in AtmelStudio 6.2;
- Projektvorlage in derselben Umgebung;
- Weihnachtsbaum-PCB-Datei;
- Weihnachtsbaum-Diagrammdatei;
- Weihnachtsbaum-Firmware;
- FUSE-Bits des Controllers;
- Dioden-Anschlussdiagramm;
- Datenblatt für WS2812B.
Liste der Radioelemente
| Bezeichnung | Typ | Konfession | Menge | Notiz | Geschäft | Mein Notizblock |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | MK AVR 8-Bit | ATmega8A-AU | 1 | TQFP32 | Zum Notizblock | |
| D1-D17 | LED | WS2812B | 17 | Zum Notizblock | ||
| C1 | Kondensator | 47 µF | 1 | TANT_A | Zum Notizblock | |
| C2 | Kondensator | 100 nF | 1 | 0805 |
Für das neue Jahr möchten Sie Ihr Haus auf originelle Weise dekorieren: damit es nicht wie das Ihrer Nachbarn ist und natürlich nicht „wie beim letzten Mal“. Mit Hilfe der zum Verkauf angebotenen LED-Girlanden können Sie interessante Kompositionen erstellen, der Preis der Ausgabe macht jedoch mutige Designlösungen zunichte. Und typisch chinesische LED-Dekorationen sehen gleich aus und in der Regel gesichtslos.
Eine clevere Lösung besteht darin, mit eigenen Händen eine Girlande zu basteln
- Erstens handelt es sich um ein 100 % Originalprodukt.
- Zweitens wird die Konfiguration der Dekoration genau Ihren Wünschen entsprechen.
- Drittens ist dies eine echte Geldersparnis.
- Und schließlich können Sie den Familienmitgliedern und insbesondere den Kindern getrost sagen: „Papa schafft das!“
Das Konzept ist wie folgt: Drähte werden von den oberen zu den unteren Zweigen gespannt, LEDs sind in gleichen Abständen angeordnet, als ob sie Ebenen bilden würden.
Das Licht muss dynamisch sein: Es ist ein Kontrollregler erforderlich. Einfache LEDs leuchten schön, Punktlichter erzeugen jedoch kein Volumen. Das bedeutet, dass für jedes LED-Element Lampenschirme benötigt werden.
Die Berechnung der Girlande beginnt mit der Stromversorgung. Die Option ist rein individuell: Ich habe ein unnötiges Netzteil von einem Laptop verwendet. Die geschätzte Anzahl der LEDs beträgt nicht mehr als 100 Stück; bei Verwendung von Standard-5-mm-LEDs beträgt der Gesamtstromverbrauch (20 mA * 100) 2 A bei maximaler Helligkeit. Bei einer Reihenschaltung von 6 Dioden (der Spannungsabfall an jeder Diode beträgt etwa 3 Volt) beträgt die Versorgungsspannung 18–20 Volt.
Allgemeine Berechnung der Girlandenstromversorgung:
Wir sammeln 5 Zeilen. Jeder „Faden“ besteht aus 18 LEDs, jeweils 6. pro Kanal (RGB-Option). 18*5 = 90 Stk., Gesamtstrom 1,8 A. Somit ist ein Netzteil für einen Laptop mit den Parametern: 19 Volt, 4 Ampere geeignet. Gleichzeitig ist eine doppelte Gangreserve gegeben.
Auswahl notwendiger Materialien:
1. LEDs. Ich habe rote, grüne und blaue „Strohhut“-LED-Elemente mit einem Abstrahlwinkel von 120 Grad bestellt.2. . Schauen wir uns dieses Element genauer an. Wenn Sie keine Zeit damit verschwenden möchten, Ihre eigene Schaltung zu erstellen (es gibt viele Optionen, die günstigste davon ist Arduino), können Sie einen vorgefertigten Controller für einen RGB-Streifen nehmen. Alle Schaltungen funktionieren nach dem gleichen Prinzip: 3 steuerbare Kanäle, die Einschaltsequenz und die Helligkeit des Lichts werden eingestellt. Eigentlich sind hier drei Farben bedingt; Sie können 3 Kanäle identischer LEDs anschließen und die Lichteffekte genießen.
Um die 19-Volt-Kanäle mit Strom zu versorgen, habe ich einen Controller mit einer Universalspannung von 12-24 Volt gewählt. Der Steuerkreis wird mit jeder Spannung in diesem Bereich versorgt; am Ausgang erhalten wir Spannung.
Voraussetzung (für mein Schema) ist das Vorhandensein einer Fernbedienungsmodussteuerung.
3. Anstelle eines Kabelbaums habe ich mich für (3 Kanäle + 1 gemeinsames) entschieden.
4. verschiedene Farben.
Zur Vereinfachung der Installation habe ich 4-polige Dupon-Stecker (Rastermaß 2,54 mm) verwendet. Das entsprechende Set wurde vor langer Zeit vom selben Chinesen gekauft und ist eine hervorragende Hilfe für verschiedene elektronische Basteleien.
Da ich vorhatte, die LEDs in den Lampenschirmen zu verstecken, habe ich es bei Aliexpress gekauft. Bohrungsdurchmesser 5 mm.
Berechnung des Anschlussplans
LEDs sind, auch wenn sie in Reihe geschaltet sind (in meinem Fall 6 Dioden), über einen Stromlöschwiderstand verbunden. Parameter der LED-Elemente auf der Verpackung:
Der Widerstand wird mithilfe einer Formel oder eines LED-Rechners berechnet. Ich habe den Onlinedienst genutzt:
- Für den ROTEN Kanal (Spannungsabfall 1,8–2,0 V) beträgt der Widerstand 420 Ohm.
- Für die GRÜNEN und BLAUEN Kanäle (Spannungsabfall 3,0–3,2 V) beträgt der Widerstand 82 Ohm (grün) und 75 Ohm (blau). Das grüne LED-Element leuchtet heller, daher hat der Widerstand einen höheren Wert, um das Gesamtbild auszugleichen.
Ich habe einen Controller für RGB-LEDs mit gemeinsamer Anode gekauft. Das heißt, jedem Kanal wird ein Minus zugeführt, und dem gemeinsamen Draht wird ein Plus zugeführt.
Montage der Girlande
Sie können verdrillte Drähte verwenden, wie bei Fabrikgirlanden. Mir gefiel das Design im Zug besser.
Wir fertigen für jedes LED-Element ein verstärktes Bein. Dazu benötigen Sie Zahnstocher und Schrumpfschlauch.
Wir bauen es zusammen und erwärmen es mit einem Haartrockner.
Daraus ergibt sich ein Entwurf wie dieser:
Es ist sinnvoll, alle 90 LEDs sofort vorzubereiten und zu testen.
Anschließend markieren wir das Kabel und bestimmen die Einbauorte der Dioden in gleichen Abständen. Ich habe entlang des Kabels ordentliche Schnitte an den Drähten der gewünschten Farbe gemacht, sie abgeschnitten und die Befestigungspunkte verzinnt.
Nach dem Zusammenbau sieht jede LED so aus:
Es ist sauber und zuverlässig geworden.
Es ist praktisch, ein Gerät mit einer Lupe anzulöten, die als „dritte Hand“ bezeichnet wird.
Als nächstes verbinden wir das Versorgungskabel (gemeinsames „+“) über Widerstände mit den Kanälen.
Wir isolieren die Teile mit Schrumpfschlauch.
Und verbinden Sie es mit dem „Plus“.
Wir bedecken diese Schlaufe mit einem Schrumpfschlauch mit großem Durchmesser.
Am gegenüberliegenden Ende montieren wir Steckverbinder.
Dann setzen wir Schneeflocken-Lampenschirme auf die LEDs.
Die Aufgabe ist nicht einfach (immerhin 90 Teile!), aber spannend.
Schauen wir noch einmal nach. Der Effekt ist erstaunlich.
Hinweis: Funktionierende LEDs sehen auf Fotos nicht gut aus, daher ist das Bild deutlich schlechter als das Original.
Jetzt müssen Sie nur noch die Girlande am Weihnachtsbaum befestigen und die Kinder einladen, die Arbeit ihres Vaters zu bewundern.
Ergebnis:
Die gesamten finanziellen Kosten für die Girlande betragen nicht mehr als 1000 Rubel. Das Hauptverbrauchsteil ist der fertige Controller. Das Netzteil ist Shareware. Dioden und Drähte kosten nur ein paar Cent. Zusätzliche Kosten: 300 Rubel für Schneeflocken-Lampenschirme. Die Option ist nicht zwingend erforderlich, steigert aber die Attraktivität der Girlande deutlich.
Ich bereue die aufgewendete Zeit (vier volle Wochenenden) nicht: Es war interessant zu arbeiten und das Ergebnis ist es wert.
| Menge | Bezeichnung und Kennzeichnung des Teils im Diagramm | |
| 6 | × | 10K-Widerstand R1, R3, R5 auf beiden Platinen |
| 6 | × | 330 Ohm – 3K-Widerstand R2 (2K), R4 (1K), R6 (330) auf beiden Platinen |
| 1 | × | 2K-Widerstand R7 (nur auf einer Platine) |
| 6 | × | 47uF-Kondensator C1, C2, C3 auf beiden Platinen |
| 6 | × | 9014-Transistor Q1, Q2, Q3 auf beiden Platinen |
| 13 | × | Rote LEDs D1-D6 auf beiden Platinen und D19 (nur auf einer Platine mit R7) |
| 12 | × | Gelbe LEDs D7-D12 (auf beiden Platinen) |
| 12 | × | Grüne LEDs D13-D18 auf beiden Platinen |
| 3 | × | Leiterplatten |
| 4 | × | Batteriebehälter mit Befestigungselementen, Steckdose, Schalter und USB-Stromkabel |
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2. Diagramm eines 3D-Weihnachtsbaums und die Theorie seiner Funktionsweise
Die Nummern der Widerstände und ihre Werte sind auf der Tafel angegeben. Wenn die Werte nicht angegeben sind, beziehen Sie sich auf die eingestellte Zusammensetzungstabelle. Der Wert des eingebauten Widerstands wird anhand eines Farbcodes oder durch Messung des Widerstandswiderstands mit einem Gerät ermittelt.
Sätze von 3D-Weihnachtsbäumen sind mit Widerstandspaaren R2, R4, R6 mit Widerstandswerten unterschiedlich als 1K ausgestattet. In jedem Fall wird der Widerstand mit dem niedrigsten Widerstand im Stromkreis der grünen LEDs D1-D6 und der Widerstand mit dem höchsten Widerstand im Stromkreis der roten LEDs D7-D12 eingebaut. Wenn Sie den grünen LEDs einen niederohmigen Widerstand hinzufügen, leuchten sie etwas heller. Grüne LEDs sind normalerweise weniger hell als LEDs anderer Farben.
Selbstmontage von Widerständen auf der Platine
Die Dirigenten abbeißen
4. Einbau von Transistoren
Transistoren auf der Platine installieren
Den Transistor auf die Platine löten
Installieren Sie den Transistor von der Seite der Platinenmarkierung aus. Die Position des Gehäuses muss mit der Abbildung auf der Platine übereinstimmen. Transistoren schnell und ohne Überhitzung löten. Alle sechs Transistoren verlöten. Als nächstes löten wir die Elektrolytkondensatoren.
5. Lötkondensatoren
Positive Elektrode ist länger
Negative Elektrodenmarkierungen
Polaritätsmarkierungen auf der Platine
Radioconstructor-Kondensatoren sind gelötet
Beim Löten von Elektrolytkondensaten ist auf deren Polarität zu achten. Die negative Elektrode ist auf dem Kondensatorkörper markiert und der Anschluss selbst ist etwas kürzer als der positive Anschluss. Die negative Elektrode auf der Platine ist durch einen schattierten Streifen gekennzeichnet. Wenn auf der Platine kein Bild vorhanden ist, dann hat die Lötfläche für die positive Elektrode des Kondensators meist eine quadratische Form. Berücksichtigen Sie bei der Installation eines Kondensators auf der Platine dessen Position auf der Platine. Siehe Foto. Als nächstes installieren wir LEDs auf der Platine.
6. LEDs löten
Installieren einer LED auf der Platine
LEDs haben beim Anschluss auch Polarität. Die lange Elektrode der LED ist positiv und die kurze Elektrode ist negativ. Beachten Sie auch hier die PCB-Markierungen und die quadratische Form des positiven Lötpads. Achten Sie beim Löten darauf, dass alle LEDs die gleiche Farbe haben. Sie müssen wie in der Abbildung dargestellt mit einem gemeinsamen Widerstand und Transistor gruppiert werden. Wenn Sie LEDs unterschiedlicher Farbe löten, leuchtet eine Farbe der LED heller als eine andere (und die andere Farbe leuchtet möglicherweise überhaupt nicht!).
Achten Sie auf die Position der LEDs relativ zur Platine. Wir installieren die Diode D19 noch nicht. Nach der Installation der LEDs ist es an der Zeit, die korrekte Installation zu überprüfen.
7. Überprüfung der Funktion gelöteter Platinen
Nach der Installation aller Elemente auf dem 3D-Baumbrett (außer der D19-LED an der Spitze) muss das Brett getestet werden. Dazu werden die mit „-“ und „+“ gekennzeichneten Bereiche am Baumstumpf mit 5 Volt Strom versorgt. Wir legen die Batterien in den Behälter ein und berühren unter Beachtung der Polarität die Leiter mit den Stromkontaktpads auf der Platine. Sehen Sie sich das Video an. Wenn alle Teile richtig montiert und verlötet sind, sollten alle LEDs schön blinken. Wenn nicht, PRÜFEN SIE AUF KORREKTE INSTALLATION und korrigieren Sie Fehler. Als nächstes installieren wir die Stromversorgungs- und Schaltelemente auf der Grundplatine.
8. Löten der Grundplatine
Richtige Position des Schalters auf der Platine
Installation der 3D-Weihnachtsbaum-Steckdose
Batteriebehälter auf Grundplatte
Löten von Batteriestromleitern
Wir löten den Netzschalterknopf des 3D-Weihnachtsbaums und die externe Stromversorgungsbuchse. Aufmerksamkeit! Beim Einbau des Netzschalters sollte die abgeschnittene Seite des Tasters zur nächstgelegenen Kante der Platine zeigen, siehe Foto!. Ein Stück der abgeschnittenen Elektrode eines Widerstands oder Kondensators wird verwendet, um die Stromversorgungsbuchse auf der Platine zu befestigen. Eine solche Schlaufe fixiert die Buchsen fest auf der Platine. Wir befestigen den Batteriebehälter mit Schrauben und Muttern auf der Rückseite der Grundplatine. Siehe Foto. Wir kürzen die Leiter der Batterien und verlöten sie unter Beachtung der Polarität zur Leiterplatte. Legen Sie Strom an die Platine an und überprüfen Sie die Polarität der Spannung an den Pins in der Mitte der Platine. Beginnen wir mit der Endmontage des Weihnachtsbaums.
9. Endmontage
Elektronischer Weihnachtsbaum. PCB-Montageschlüssel
Die Bretter miteinander verbinden
Wir montieren zwei Bretter im Fischgrätenmuster, die Pfeile auf den Brettern sollten nebeneinander liegen. Fixieren Sie die Position der Platinen zueinander, indem Sie ein Kontaktpad am Baumstamm anlöten.
Drei Bretter miteinander verbinden
Wir setzen den Baum in die Basisplatine ein und beachten dabei die Polaritätshinweise („+“ und „-“) auf allen drei Platinen. Stellen Sie sicher, dass der Baum richtig installiert ist, und löten Sie die Kontakte und verbleibenden Pads am Baumstamm an.
Der 3D-LED-Weihnachtsbaum kann mit einem Akku oder einer USB-Stromquelle betrieben werden. Beim Einstecken des USB-Stromsteckers wird der Akku durch den internen Kontakt der Steckdose getrennt, so dass bei Stromversorgung über USB die Akkus nicht entnommen werden müssen.
Seien Sie vorsichtig, wenn Sie USB-Geräte und Laptops mit Strom versorgen. Nicht alle Geräte können den Weihnachtsbaum mit Strom versorgen. Unter folgendem Link können Sie einen Radio-Konstruktor-Teilesatz zum Zusammenbau eines 3D-Weihnachtsbaums erwerben http://ali.pub/2rdf6t . Sehen Sie sich das Video an, um zu sehen, wie der Weihnachtsbaum leuchtet
Viel Glück beim Zusammenbau Ihres 3D-Weihnachtsbaums mit Ihren eigenen Händen.
Als Ergänzung können Sie nur einen Weihnachtsbaum auf der Grundplatte installieren. Und verbinden Sie das zweite Board mit Batterien oder über ein USB-Kabel beispielsweise mit einer Powerbank. Das Brett kann an einem Kopfschmuck oder einer Oberbekleidung befestigt werden. Die Nacht wird sehr cool aussehen. Dann ergibt das Set zwei Weihnachtsbäume.
Hallo zusammen!!! Frohes neues Jahr euch allen!! Lass all die schlechten Dinge im alten Jahr bleiben und lass alle guten Dinge im neuen Jahr bei uns sein!! Deshalb möchte ich Ihnen in diesem Artikel erklären, wie Sie in nur wenigen Stunden einen so kleinen Weihnachtsbaum basteln, der beispielsweise im neuen Jahr Ihren Arbeitsplatz schmücken oder irgendwo zu Hause stehen kann
Die Basis des Gerätes ist ein einfacher Multivibrator.
Die Schwingfrequenz hängt von den Werten der Kondensatoren und Widerstände in den Basiskreisen ab. Weites Feld für Experimente.
Was brauchen wir?
1) LEDs. Ich habe drei Farben verwendet: Grün 6 Stück, Gelb 6 Stück und Rot 7 Stück.
2) Widerstände. 10 kOhm – 2 Stück und 1 kOhm – entspricht der Anzahl der verwendeten LEDs.
3) Ein Paar Transistoren
4) Schrumpfschlauch mit einem Durchmesser von 2 und 4 mm
5) Kupferdraht, lackiert, ca. 0,8 oder 0,7 mm dick
6) Noch etwas...
Der Draht sollte in etwa 10–15 cm lange Stücke geschnitten werden. Die Anzahl solcher Segmente sollte der Anzahl der LEDs multipliziert mit zwei entsprechen. Es empfiehlt sich, die Hälfte der Segmente 10 cm und die andere Hälfte 15 cm lang zu machen.
Widerstände werden an die LEDs gelötet, dann wird alles wie in der Abbildung an unsere Drahtstücke gelötet.
Anschließend werden die Widerstände der LEDs im Schrumpfschlauch „versteckt“.
Danach müssen Sie jede LED mit Widerstand noch einmal auf Funktionsfähigkeit prüfen und die Polarität klären. Dann verdrehen wir alle „Pluspunkte“ der LEDs und alle „Minuspunkte“. Dann teilen wir den Haufen „Pluspunkte“ in zwei Teile auf, sodass wir zwei ungefähr identische LED-Gruppen erhalten, die wir an unseren Multivibrator anschließen. So etwas in der Art.
Ich habe den Multivibrator auf zwei KT816G-Transistoren montiert und hatte leider keine Zeit, ein Foto zu machen.
Jetzt müssen Sie nur noch alles in einen geeigneten Koffer stopfen und voilà!! Genießen!!
