Всем привет, новый год уже наступил, праздники все уже отпраздновали, а елка то осталась!) В этом обзоре я хотел бы рассказать про конструктор «Елочка», который нужно собрать самому. Подробнее под катом.
Решил я как то взять на обзор уже давно всем известный набор - конструктор «Елочка», чтобы украсить свой рабочий стол. Дело было в начале декабря, выбирая ее я думал что посылка все же прорвется сквозь новогодний завал на почте, но купонная лихорадка Али сделало свое черное дело. Абсолютно все посылки, не зависимо от того с трек номером они, или без трек номера, все попали в общий поток завала, так что свой пакет я забрал только после новогодних праздников. Собрать конструктор все же необходимо, не ждать же до следующего года =).
Ехала посылка обычным China post Registered Air mail, т.е. обычной почтой Китая с полным отслеживанием как ее территории так и по России. Упаковано было не плохо, все содержимое продавец обмотал в несколько слоев поролона, благодаря чем все доехало в целости.
Посылка была сборной, все что не относится к обзору показывать не буду. Пакет с набором это обычный zip-пакет, с какой то внутренней магазинной маркировкой, которая нам ничего полезного не скажет.
Особенности:
Модель: CTR-30C (Colorful light)
Рабочее напряжение: DC4.5-5В
Питание: 3хAA батарейки (пальчиковые) или USB зарядка (не входит в комплект)
Размеры: 60 x 136 x 60мм (Длина x Высота x Ширина)
Комплектация:
1 набор «Christmas Tree LED Flash Kit»
Содержимое:
Распаковав содержимое, я не обнаружил никакой инструкции. Забегая вперед скажу, что оказывается инструкция была доступна для скачивания на странице товара, но я заметил ее там только после того как все уже собрал)). На руках у меня не была даже простой схемы сборки, решил собирать начиная от самого легкого и плавно переходя к сложному.
В комплект входило следующее:
- Три печатные платы
- Холдер для батареек (или аккумуляторов) типа АА
- 13 резисторов
- Кнопка включения, вход для 5В
- 6 конденсаторов
- 6 транзисторов
- 37 диодов
- Кабель юсб
- Винтики, болтики
Подготовка к сборке
Перед тем как приступить к сборке, хотелось бы сказать пару слов про качество печатных плат, оно просто на высшем уровне. Я не ожидал от китайцев такой аккуратности в их изготовлении, никаких косяков печати, косяков самих форм нет. Все дорожки на платах там где они и должны быть.
Для сборки елки нам нужно будет подготовить рабочее место, достать и разложить необходимые инструменты. Пригодится конечно же паяльник (в моем случае паяльная станция), без него ничего мы не соберем; бокорезы, отвертка и у кого есть - мультиметр. Необходим и хороший свет, деталей много и все они мелкие, чтобы случайно не спаять соседние дорожки, нужно хорошо видеть что и куда мы паяем)).
Сборка
Приступим к ручному труду, начнем паять с самых простых элементов. Свою сборку этого конструктора я буду рассказывать от лица обычного обывателя, без больших знаний и умений в радиоэлектронике. В дополнительном пакете находятся диоды с транзисторами и конденсаторами, достанем их. 
Первыми начнем паять конденсаторы, потому что это сделать легче всего. Их всего шесть штук, все с одинаковыми характеристиками - 16В, 47uF (микрофарад). 
Сгибаем контакты конденсаторов под углом в 90 градусов.
Паять нужно соблюдая полярность, заштрихованная сторона это всегда минус. Так же можно посмотреть и на «ножки», длинная нога это всегда плюс. На самой плате так же есть подсказки в виде графических обозначений мест пайки - C1, С2, С3; указана плюсовая сторона и заштрихованная - минусовая. Правда вот значения для конденсаторов отмечены как 22uF, хотя в комплекте у нас на 47uF, думаю большой роли это не играет. Запаиваем контакты к плате и откусываем лишнее бокорезами. Для удобства можно отогнуть их в разные стороны чтобы элемент не выпал пока мы его не спаяем.
Дополнительное фото
Припой у меня оказался очень плохо качества, тугоплавкий, пришлось поднимать температуру до 350гр, да еще и толстый - 1мм, для таких работ как мы должны проделать лучше использовать максимально тонкий с меньшей температурой плавления.
Закончив с конденсаторами, перейдем к транзисторам, если кто не знает это те что с тремя ногами)). Их так же 6 штук и одной и той же маркировке - S9014 C331.
Паять нужно следуя маркировке на самой плате, во первых все места для транзисторов подписаны соответствующим образом (9014), во вторых есть и подсказка для правильной их установки. 
Ножки от транзистора можно отогнуть в разные стороны для облегчения процесса пайки, после откусываем лишнее.
Далее транзистор сгибаем к плате, чтобы ничего не торчало и выглядело это более презентабельно.
Дополнительное фото
Все транзисторы на месте. 
А теперь на очереди, как мне кажется самое сложное - это установка резисторов. Никаким образом они не помечены, какой из них какого номинала понять сразу невозможно. Представим ситуацию что у нас нет в хозяйстве мультиметра, даже самого простого, как же тогда быть? Ответ прост, каждый резистор имеет цветовую маркировку (кольца), по которой можно определить его номинал.
Просмотрев внимательно весь набор, я выделил их трех видов:
- коричневый, черный, красный, золотой 1КОм
- красный, красный, красный, золотой 2.2КОм
- коричневый, черный, оранжевый, золотой 10КОм
Получившие значения я проверил и с помощью мультиметра и все сошлось, можно идти паять. Первым делом устанавливаю резисторы номиналом 10КОм, потому что только для них на платах имеется маркировка (R1, R3, R5 как на одной так и на второй плате). Какой стороной их паять разницы нет, резисторы не имеют полярности.
Замер мультиметром
Резисторы на 10КОм установлена на их места.
Но вот дилемма, для оставшихся резисторов не подписаны их посадочные места, куда какой паять?.. Решил на места R2, R4, R6 установить резисторы номиналом в 1КОм, а на R7 - 2.2КОм.
Перейдем к светодиодам, все они внешне одного цвета, что облегчаем нам задачу и не нужно отсеивать по группам цветов.
Места под них помечены как D1-D18. При установке надо быть внимательным, светодиоды имеют полярность, длинная нога это плюс. Теперь смотрим на плату, там есть сразу две подсказки, первая это форма места пайки, плюсовой контакт всегда квадратный, вторая подсказка это ключ рядом с минусовым (см. фото ниже).
Процесс установки светодиодов оказался очень утомительным, было затрачено больше получаса на всю работу. И нужно быть особенно внимательным. чтобы не получилось конфуза с полярностью, не думаю что кому то потом захочется перепаивать и исправлять свои ошибки.
Все светодиоды на месте
Отложив в сторону готовые макеты елочки, подготовим основание для ее установки. Представляет оно из себя небольшой квадрат из текстолита с прорезями для двух других плат с формой елочки.
Кроме того на основание нужно впаять кнопку включения и вход 5В для питания от юсб зарядки.
После того как установил кнопку и вход решил проверить будет ли работать моя сборка и тут произошло непонятное, от батареек все работало, а вот от юсб зарядки нет.
Оказалось что я впаял их не на ту сторону платы, нужно было все устанавливать на ту что имела надписи, это можно видеть на фото ниже.
Установим плату с нашими светодиодами, для нее в основании есть специальные прорези, а так же площадка для спайки. Не забываем про полярность, на всех платах есть подсказки в виде графического обозначения + и -.
Вторая половинка макета на месте и наш конструктор почти собран!
Дополнительно для увеличения жесткости конструкции спаиваем половинки между собой, для этого есть специальные площадки (помечены стрелками).
Холдер под батарейки (аккумуляторы) размещаем под основанием елки, скрепляем двумя винтами.
Провода от холдера выводим сверху платы и впаиваем следуя подсказке (+ - красный провод, - черный).
Конструктор елка собран и готов к первому официальному включению! =)
Первое включение
Как видим результат оправдав все ожидания, все светодиоды горят и меняют цвет, к слову каждый может светит красным, зеленым и синим цветом поочередно. На весь процесс ушло примерно часа 3-3,5, конечно можно было бы собрать быстрее, но каждый этап нужно было фиксировать на фото, а это дополнительно затраченное время.
Набор хорошо подойдет тем кто только учится паять, кто хочет научится быть усидчивым и терпеливым!
Потребляет совсем ничего, замер показал результат от 0.019 до 0.02 ампер.
На этом все, всех с китайским новым годом =))
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +12 Добавить в избранное Обзор понравился +19 +36"Как Новый год встретишь - так его и проведешь" - давно ставшая крылатой фраза, в какой-то степени заставляющая заранее готовиться к самому любимому празднику. И если такие традиционные атрибуты, как оливье и мандарины, незаменимы, то выбор различных инсталляций и украшений ежегодно заставляет ломать голову, радиолюбителям и электронщикам - в особенности.
Просмотренные в Интернете видео с поделками на "умных" светодиодах WS2812B сразу породили множество идей их применения. В конце ноября мне наконец-то пришла долгожданная, заказанная на eBay лента из 200 диодов. Доставка бесплатна, стоимость одного диода - около шести рублей. И так как до Нового года оставался всего месяц, я решил совместить приятное с полезным - и с подключением диодов разобраться, и к празднику подготовиться.
WS2812B - трехцветный светодиод с интегрированным драйвером и схемой, реализующей протокол управления. Имеет 4 вывода, как и "обычный" RGB-диод, однако их назначение отличается: два вывода отведены под питание схемы, один вывод под вход данных, и один - под выход (диоды можно соединять последовательно). Нет необходимости придумывать сложные алгоритмы для регулировки яркости и цвета каждого диода - разработчику достаточно передать в цепочку диодов последовательность байт и выдержать необходимые временные интервалы - после чего цепочка будет гореть заданным цветом либо до подачи другой последовательности, либо до отключения питания. При этом расходуется всего один вывод МК или ПЛИС!
В даташите на диоды (прикреплен в конце статьи) подробно расписаны все характеристики, здесь же приведу наиболее важные параметры:
- размер одного диода 5х5 мм, корпус - для поверхностного монтажа;
- напряжение питания - 3,5...5,3В;
- максимальное количество диодов в одной цепочке - 1024, при частоте обновления 30 кадров в секунду. Стоит заметить, что подключить такое число диодов возможно при идеальном следовании таймингам протокола, что бывает проблематично;
- светодиоды реализуют RGB-модель: каждый цвет кодируется одним байтом - теоретически возможно получить более 16 млн цветов. Однако на глаз разница между даже не столь близкими цветами незаметна.
Схема подключения диодов выглядит следующим образом:
При подаче питания диоды не инициализированы и горят синим цветом. Для инициализации цепочки диодов требуется выполнить следующие действия:
- Передать 8 бит G7..G0 для установки зеленого цвета первого диода;
- Передать биты R7..R0 для установки красного цвета;
- Передать биты B7..B0 для установки синего цвета;
- Повторить пункты 1-3 для второго, третьего и др. диодов. То есть, после инициализации первого диода, данные начинают проходить через него на следующий диод;
- Установить на входе логический "0" как минимум на 50 мкс, после чего все инициализированные диоды примут заданный цвет.
Передача единиц и нулей осуществляется не непосредственно, но выдержкой определенных временных интервалов; суммарное время передачи одного бита - 1,25 мкс, настройки одного светодиода - 30 мкс. На практике требуется соблюсти лишь длительность высокого уровня, длительность низкого может выходить из пределов в большую сторону.
Далее я подробно прокомментирую программу, которая инициализирует диоды, отвечает за управление и смену эффектов. Программа написана на языке ассемблера, проект в среде ATmelStudio 6.2 прикреплен в конце статьи. Будет рассмотрена только логика загрузки и переключения эффектов; очевидные вещи, вроде инициализации стека и настройки прерываний и портов, опущены. Также подразумевается, что цепочка диодов подключена к порту PD7 контроллера, рабочая частота - 8 МГц.
Идея программы заключается в следующем. Имеется некий набор эффектов, которые поочередно требуется выводит на светодиоды. Эффект характеризуется:
- частотой кадров;
- временем работы;
- "интеллектуальностью". "Умным" называется эффект, который проще запрограммировать (например, плавные переливы цветов, одинаковые для многих эффектов); "глупый" же эффект описывается покадрово, массивом.
Перед объяснением логики работы следует пояснить, для чего нужны следующие регистры и константы:
Def temp = r16 ;для всего, своего рода регистр-помойка.def counter = r17 ;регистр-счетчик светодиодов.def curFn = r18 ;счетчик кадров, прошедших с момента начала текущего эффекта.def curEf = r19 ;7..4 - число эффектов всего, 3..0 - номер текущего.equ LED_COUNT = 17 ;константа-общее число светодиодов.equ BUFFER_SIZE = LED_COUNT*12+1 ;размер буфера (будет пояснено позднее) .equ XTAL = 8000000 ;тактовая частота.equ DIV = 256 ;значение предделителя таймера.equ TPS = XTAL / DIV ;число тиков таймера за секунду.equ END = 0xFE ;маркер конца
Учитывая приведенные выше характеристики эффекта, он выглядит примерно следующим образом:
EffectName: .db high(TPS/15),low(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
В первой строке находятся 4 байта характеристик:
- два байта настройки прерывания таймера, определяющие частоты смены кадров. В данном случае частота - 15 кадров/сек;
- байт длительности эффекта (в кадрах). Данный эффект продлится 16 секунд;
- байт "умности" эффекта. Так как данный эффект (перелив) проще запрограммировать, байт равен единице.
- 51 байт цветовых характеристик каждого диода (в случае покадрового описания их было бы на порядок больше);
- маркер конца массива.
Под хранение буфера и некоторых констант в ОЗУ выделено следующее количество места:
Dseg BytesBuffer: .byte BUFFER_SIZE ;массив байт, который будет загружаться в диоды (пояснено ниже) ColorsTable: .byte LED_COUNT*3+1 ;3 - число цветоканалов(R,G,B), 1 байт под маркер конца MaxFrame: .byte 1 ;число кадров, которое необходимо проиграть, для конкретного эффекта CurEffectAddr: .byte 2 ;хранит в себе адрес текущего эффекта.equ CEA_H = CurEffectAddr + 1 .equ CEA_L = CurEffectAddr + 0
Хочется подробнее пояснить "программируемость" эффектов. Дело в том, что в массиве должны быть перечислены интенсивности каждого цвета (от 0 до 16). В свою очередь, данные значения умножаются на значения следующий регистров (заодно приведены константы-помощники в реализации перелива):
Def R = r20 ;динамическая интенсивность красного.def G = r21 ;зеленого.def B = r22 ;и синего.def F = r23 ;флаг для автомата переключения состояний;флаги состояний.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
Произведение констант из массива и соответствующих регистров формируют таблицу цветов (ColorsTable) для каждого из диодов. В случае, если эффект программируется, значения регистров R,G,B можно динамически менять. Описание всех кадров такого эффекта нецелесообразно (требует слишком много памяти контроллера).
В случае, если эффект не программируемый, все кадры перечислены в массиве, а интенсивности вместо значений регистров умножаются на 15.
После получения таблицы цветов необходимо получить последовательность байт, которая будет загружаться непосредственно в диоды. Это выполняет следующая функция:
ColorToBytes: ldi temp,0x88 sbrc R0,7 ;используется регистр R0 как стандартный аргумент команды 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
То есть, данная функция преобразует один байт в четыре, которые будут загружаться в диоды.
LoadData: cli ;цикл загрузки битов в диоды. Очень быстрый, и дабы тут ничего не сломалось, на всякий случай запрещаю прер-ия. LoadData2: ld temp,Y+ cpi temp,END breq FromBegin ;все диоды инициализированы, прыгаем в бесконечный цикл 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 ;выполняется 2 такта, но занимает 2 байта, в отличие от 2*nop, которые выполняются столько же, rjmp PC+1 ;но занимает 4 байта rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp LoadData2 FromBegin: sei cbi PortD,7 Loop: ;пока что цикл абсолютно пуст, то есть можно разместить еще какие-либо действия/обработчики rjmp Loop
Откуда взялась волшебная константа 0х88? Нужная длительность низких и высоких уровней формируется путем выдерживания определенного значения на выходе порта. Команды lsl - nop - out выполняются за три такта, то есть за 375 нс, что укладывается в допустимую погрешность. Таким образом, передача нуля сводится к загрузке последовательности 1000, а единицы - 1100. То есть, в одном байте передаются два бита, а в двенадцати байтах - настройки одного диода (24 бита = 3 байта G,R,B), что сразу делает понятной данную строку:
Equ BUFFER_SIZE = LED_COUNT*12+1 ;размер буфера (будет пояснено позднее)
Именно поэтому в начале байт равен 0x88, функция ColorToBytes попросту выставляет единицы на позициях 6 и 2, если это необходимо, и загружает байт в выходной буфер.
В упомянутом выше прерывании таймера реализовано следующее:
Общий алгоритм работы представлен следующей блок-схемой:
Также в конце статьи прикреплен шаблон проекта, незначительная правка которого позволит очень быстро работать с WS2812B.
Осталось продемонстрировать готовое устройство на "умных" светодиодах - новогоднюю елку. Схема елки достаточно проста и приведена ниже:
Основной компонент схемы - микроконтроллер ATmega8A в TQFP-корпусе. Также я оставил две кнопки для будущей доработки елки. Остальные компоненты почти полностью представлены резисторами и конденсаторами типоразмера 0805. Питается елка от 5 Вольт через разъем micro-USB, что позволяет разместить елку где угодно при подключении к внешнему ЗУ типа PowerBank. Файл с ПП елки находится в архиве (плата двусторонняя).
Фото вырезанной на ЧПУ-станке платы (одна сторона):
Впервые в жизни попробовал вырезать плату из тонкого (0.3мм) текстолита, так как планировал закрепить елку на листе бумаги формата А3. Для больших плат механическая прочность такого текстолита низка; советую брать текстолит от 1 мм толщиной. На фото даже видно просвечивающие дорожки другой стороны!
Пайка и прошивка схемы трудностей вызвать не должны, все необходимые файлы прикреплены в конце статьи. Фото елки в работе (эффект северного сияния, фрагменты гирлянд):
Небольшое видео работы (пример эффекта перелива):
В конце статьи прикреплен архив, где находятся:
- исходный проект новогодней елки в AtmelStudio 6.2;
- шаблон проекта в этой же среде;
- файл печатной платы елки;
- файл схемы елки;
- прошивка елки;
- FUSE-биты контроллера;
- схема подключения диодов;
- даташит на WS2812B.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | МК AVR 8-бит | ATmega8A-AU | 1 | TQFP32 | В блокнот | |
| D1-D17 | Светодиод | WS2812B | 17 | В блокнот | ||
| C1 | Конденсатор | 47 мкФ | 1 | TANT_A | В блокнот | |
| C2 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | 0805 |
Под Новый год хочется украсить свой дом оригинально: чтобы не как у соседей, и разумеется, не так, «как в прошлый раз». С помощью предлагаемых в продаже светодиодных гирлянд можно создать интересные композиции, но цена вопроса перечеркивает смелые дизайнерские решения. Да и выглядят типовые китайские LED украшения одинаково, и как правило – безлико.
Разумное решение – создать гирлянду своими руками
- Во-первых – это будет на 100% оригинальный продукт.
- Во-вторых – конфигурация украшения будет именно такой, как вам нужно.
- В-третьих – это реальная экономия денег.
- И наконец, можно смело сказать членам семьи, и особенно детям: «Папа может!»
Концепция следующая: от вершины к нижним веткам натягиваются провода, светодиоды располагаются с одинаковым интервалом, как бы создавая ярусы.
Свет должен быть динамичным: потребуется управляющий контроллер. Простые светодиоды светят красиво, но точечные огоньки не создают объема. Значит нужны плафоны на каждый LED элемент.
Расчет гирлянды начинается от блока питания. Вариант сугубо индивидуальный: я использовал ненужный БП от ноутбука. Предполагаемое количество светодиодов - не более 100 штук, при использовании стандартных LED 5 мм, суммарный ток потребления (20 mA * 100) равен 2 А при максимальной яркости. Для последовательного соединения 6 диодов (падение напряжения на каждом порядка 3 вольт), напряжение блока питания 18-20 вольт.
Общий расчет питания гирлянды:
Собираем 5 линий. Каждая «нитка» состоит из 18 светодиодов по 6 шт. на канал (вариант RGB). 18*5 = 90 шт., общий ток 1,8 А. Таким образом, блок питания для ноутбука с параметрами: 19 вольт, 4 ампера, подходит. При этом обеспечивается двукратный резерв по мощности.
Подбор необходимых материалов:
1. Светодиоды. Я заказал на красных, зеленых и синих LED элементов типа «соломенная шляпа», угол рассеивания 120 градусов.2. . На этом элементе остановимся подробнее. Если не хочется тратить время на изготовление собственной схемы (вариантов множество, самый дешевый из них – на Arduino), можно взять готовый контроллер для RGB ленты. Все схемы работают по одинаковому принципу: 3 управляемых канала, задается очередность включения, и яркость света. Собственно, трех цветность тут условная, вы можете подключить 3 канала одинаковых светодиодов, и наслаждаться световыми эффектами.
Для питания 19-вольтовых каналов, я выбрал контроллер с универсальным напряжением 12-24 вольта. Управляющая схема питается от любого напряжения в этом диапазоне, на выходе мы получаем вольтаж .
Обязательное условие (для моей схемы) – наличие дистанционного пульта управления режимами.
3. Вместо жгута проводов я выбрал (3 канала + 1 общий).
4. разных цветов.
Для удобства монтажа я использовал 4 pin разъемы типа dupon (шаг 2,54 мм). Соответствующий набор давно приобретен у тех же китайцев, отличное подспорье для различных электронных поделок.
Поскольку я запланировал упрятать светодиоды в плафоны – на Aliexpress была куплена . Посадочный диаметр 5 мм.
Расчет схемы подключения
Светодиоды, даже при последовательном соединении (в моем случае 6 диодов), подключаются через токогасящий резистор. Параметры LED элементов на упаковке:
Расчет резистора выполняется по формуле, или на LED калькуляторе. Я воспользовался онлайн сервисом:
- Для канала RED (падение напряжения 1,8-2,0 В) сопротивление 420 Ом.
- Для каналов GREEN и BLUE (падение напряжения 3,0-3,2 В) сопротивление 82 Ом (зеленый) и 75 Ом (синий). Зеленый LED элемент светит ярче, поэтому резистор с более высоким номиналом, для уравнивания общей картинки.
Я купил контроллер для RGB светодиодов с общим анодом. То есть на каждый канал подается минус, а на общий провод – плюс.
Собираем гирлянду
Можно использовать скрученные провода, как на заводских гирляндах. Мне больше понравилась конструкция на шлейфе.
Делаем укрепленную ножку для каждого LED элемента. Для этого понадобятся зубочистки и термоусадка.
Собираем, греем феном.
Получается вот такая конструкция:
Есть смысл сразу подготовить и проверить все 90 светодиодов.
Затем размечаем шлейф, определяя места установки диодов через равное расстояние. Я сделал аккуратные надрезы вдоль шлейфа на проводах нужного цвета, разрезал и залудил места монтажа.
После сборки каждый светодиод выглядит так:
Получилось аккуратно и надежно.
Паять удобно на приспособлении с лупой, которое именуется «третья рука».
Далее соединяем питающий провод (общий «+») с каналами, через резисторы.
Изолируем детали термоусадкой.
И соединяем с «плюсом».
Эту петлю укрываем термоусадкой большого диаметра.
На противоположный конец монтируем разъемы.
Затем надеваем на светодиоды плафоны-снежинки.
Занятие непростое (все-таки 90 штук!), но увлекательное.
Снова проверяем. Эффект потрясающий.
Замечание: Работающие светодиоды плохо получаются на фотографиях, поэтому изображение существенно хуже оригинала.
Остается смонтировать гирлянду на елку – и позвать детвору: полюбоваться на папину работу.
Итог:
Суммарные финансовые затраты на гирлянду – не более 1000 рублей. Основная расходная часть – готовый контроллер. Блок питания условно бесплатный. Диоды и провода – сущие копейки. Дополнительные затраты: 300 рублей на плафоны-снежинки. Опция не обязательная, но существенно повышает привлекательность гирлянды.
Затраченного времени (4 полных выходных) совершенно не жаль: работать было интересно, и результат того стоит.
| количество | Обозначение и маркировка детали на схеме | |
| 6 | × | 10К резистор R1, R3, R5 на обеих платах |
| 6 | × | 330 Ом — 3K резистор R2 (2К), R4 (1К), R6 (330) на обеих платах |
| 1 | × | 2K резистор R7 (только на одной плате) |
| 6 | × | 47мкФ конденсатор C1, C2, C3 на обеих платах |
| 6 | × | 9014 транзистор Q1, Q2, Q3 на обеих платах |
| 13 | × | Красные светодиодыD1-D6 на обеих платах и D19 (только на одной плате с R7) |
| 12 | × | Желтые светодиодыD7-D12 (на обеих платах) |
| 12 | × | Зеленые светодиодыD13-D18 на обеих платах |
| 3 | × | Печатные платы |
| 4 | × | Контейнер батарей с крепежом, гнездо питания, выключатель и USB кабель питания |
Состав набора
2. Схема 3D елки и теория ее работы
На плате обозначены номера резисторов и их номинал, если номинал не обозначен ориентируйтесь на таблицу состава набора. Определение номинала установленного резистора осуществляется с использованием цветового кода или замером сопротивления резистора прибором.
Наборы 3D елок комплектуются парами резисторов R2, R4, R6 с номиналами сопротивления отличающимися от 1К. В любом случае резистор самого низкого сопротивления устанавливается в цепь питания зеленых светодиодов D1-D6, а резистор самого большого сопротивления в цепь красных светодиодов D7-D12. Установка резистора низкого сопротивления в цепь питания зеленых светодиодов позволит им светиться чуть-чуть ярче. Зеленые светодиоды обычно менее яркие относительно светодиодов другого цвета свечения.
Установка своими руками резисторов в плату
Откусывание проводников
4. Установка транзисторов
Установка транзисторов на плату
Пайка транзистора на плате
Устанавливайте транзистор со стороны маркировки платы. Положение корпуса, должно соответствовать рисунку на плате. Пайку транзисторов проводите быстро без перегрева. Припаиваем все шесть транзисторов. Далее припаиваем электролитические конденсаторы.
5. Пайка конденсаторов
Положительный электрод длиннее
Маркировка отрицательного электрода
Маркировка полярности на плате
Конденсаторы радиоконструктора припаяны
При пайке электролитических конденсатов необходимо учитывать полярность последних. Отрицательный электрод имеет маркировку на корпусе конденсатора, а сам вывод несколько короче положительного вывода. Отрицательный электрод на плате обозначен зашрихованной полоской. Если рисунка нет на плате, то площадка припаивания положительного электрода конденсатора обычно имеет квадратную форму. При установке конденсатора на плату учитывайте его положение на плате. Смотри фото. Далее устанавливаем на плату светодиоды.
6. Припаивание светодиодов
Установка светодиода в плате
Светодиоды тоже имеют полярность при подключении. Длинный электрод светодиода положительный, а короткий — отрицательный. Снова обратите внимание на маркировку печатной платы и квадратную форму положительной площадки пайки. При пайке обязательно все светодиоды одинакового цвета Должны быть сгруппированы вместе с общим резистором и транзистором, как показано на схеме. Если подпаяете светодиоды разного цвета, то один цвет светодиода будет светится ярче, чем другой цвет (причем другой цвет может вообще не светиться!).
Обратите внимание на положение светодиодов относительно платы. Диод D19 пока не устанавливаем. После установки светодиодов настает время проверки правильности монтажа.
7. Проверка работы спаянных плат
После установки на плату 3D елки всех элементов (за исключением светодиода D19 на кончике) плату надо протестировать. Для этого подается питание 5 Вольт на площадки обозначенные «-» и «+» на пеньке елки. Вставляем в контейнер батарейки и соблюдая полярность касаемся проводниками контактных площадок питания на плате. Смотрите видео. Если все детали установлены и припаяны правильно, то все светодиоды должны красиво мигать. Если нет — ПРОВЕРЯЙТЕ ПРАВИЛЬНОСТЬ МОНТАЖА и устраняйте ошибки. Далее устанавливаем элементы питания и коммутации на базовую плату.
8. Пайка базовой платы
Правильное положение выключателя на плпте
Установка гнезда питания 3D елки
Батарейный контейнер на базовой плате
Пайка проводников питания от батарей
Припаиваем кнопку выключателя питания 3D елки и гнездо подачи внешнего питания. Внимание! При установке выключателя питания вырезанная сторона кнопки должна быть обращена к ближайшему краю печатной платы, смотрите фото!. Куском обрезанного электрода от резистора или конденсатора закрепляется на плате гнездо подачи питания. Такая петля жестко зафиксирует гнезда на плате. Батарейный контейнер закрепляем винтами с гайками на обратной стороне базовой платы. Смотрите фото. Проводники от батарей укорачиваем и припаиваем соблюдая полярность к печатной плате. Подайте питание на плату и проверьте полярность напряжения на контактах в центре платы. Приступаем к окончательной сборке елочки.
9. Окончательная сборка
Электронная елка. Ключ сборки плат
Соединение плат вместе
Собираем две платы в елочку, стрелки на платах должны быть рядом. Зафиксируйте положение плат друг относительно друга пайкой одной контактной площадки на стволе елки.
Соединение трех плат вместе
Вставляем елку в базовую печатную плату, соблюдая указания полярности («+» и «-») на всех трех печатных платах. Убедитесь, что елка установлена правильно и пропаяйте контакты и оставшиеся контактные площадки на стволе елки.
3D светодиодная елка может питаться от батарейного блока или USB источника питания. Когда штекер USB питания вставлен, батареи внутренним контактом гнезда отключается, поэтому батареи можно не вынимать при питании от USB.
Будьте осторожны при подаче USB питания от гаджетов и ноутбуков, не все они смогут обеспечить питание елки. Радиоконструктор набор деталей для сборки 3D елки вы можете приобрести по следующий ссылке http://ali.pub/2rdf6t . Как светится елка смотрите на видео
Удачной сборки 3D елочки своими руками.
В качестве дополнения, можно установить на базовую плату только одну елочку. А вторую плату подключить к батареям или через USB кабель, например, к банку питания. Плату можно закрепить на головном уборе или на верхней одежде. Ночь будет смотреться очень здорово. Тогда из набора получится две елочки.
Всем привет!!! Всех с наступающим Новым Годом!! Пусть все плохое останется в старом году, а все хорошее будет с нами в новом году!! Итак в этой статейке я хочу рассказать как сделать буквально за пару часов вот такую небольшую елочку, которая может украшать ваше, например рабочее место, в новом году, или может стоять где то дома
Основу устройства составляет простейший мультивибратор.
Частота колебаний зависит от номиналов емкостей и резисторов в цепях баз. Широченное поле для экспериментов.
Что же нам понадобится?
1) Светодиоды. Я использовал трех цветов зеленые 6шт, желтые 6шт и красные 7шт.
2) Резисторы. 10кОм - 2шт, и 1кОм - равно количеству используемых светодиодов.
3) Пара транзисторов
4) Термоусадка диаметром 2 и 4 мм
5) Медная проволока, покрытая лаком, толщиной примерно 0,8 или 0,7мм
6) Что то еще...
Проволоку надо нарезать на отрезки примерно 10-15см длинной. Количество таких отрезков должно быть равно количеству светодиодов умноженное на два. Целесообразно сделать половину отрезков 10см, вторую половину 15 см.
К светодиодам припаиваются резисторы, потом все это припаивается к нашим отрезкам из проволоки, как на рисунке.
Потом резисторы на светодиодах "прячутся" в термоусадку.
После этого необходимо еще раз проверить каждый светодиод с резистором на работоспособность, и уточнить полярность. Потом скручиваем вместе все "плюсы" светодиодов, и все "минусы" Потом пучок "плюсов" как бы разбиваем на два чтоб получились две примерно одинаковые группы светодиодов, которые будем подключать к нашему мультивибратору. Примерно вот так.
Мультивибратор я сделал навесным монтажом на двух транзисторах КТ816Г, и к сожалению не успел сфотографировать.
Осталось все это запихнуть в любой подходящий корпус, и вуаля!! Наслаждаемся!!
