"Як Новий рікзустрінеш - так його і проведеш" - давно стала крилатою фразою, яка певною мірою змушує заздалегідь готуватися до найулюбленішого свята. І якщо такі традиційні атрибути, як олів'є та мандарини, незамінні, то вибір різних інсталяцій та прикрас щорічно змушує ламати голову, радіоаматорам та електронникам – особливо.

Переглянуті в Інтернеті відео з виробами на розумних світлодіодах WS2812B відразу породили безліч ідей їх застосування. Наприкінці листопада мені нарешті прийшла довгоочікувана, замовлена ​​на eBay стрічка з 200 діодів. Доставка безкоштовна, вартість одного діода – близько шести рублів. І оскільки до Нового року залишався всього місяць, я вирішив поєднати приємне з корисним – і з підключенням діодів розібратися, і до свята підготуватися.

WS2812B - триколірний світлодіод з інтегрованим драйвером та схемою, що реалізує протокол управління. Має 4 висновки, як і "звичайний" RGB-діод, однак їхнє призначення відрізняється: два виведення відведені під живлення схеми, один висновок під вхід даних, і один - під вихід (діоди можна з'єднувати послідовно). Немає необхідності вигадувати складні алгоритми для регулювання яскравості та кольору кожного діода - розробнику достатньо передати в ланцюжок діодів послідовність байт і витримати необхідні часові інтервали - після чого ланцюжок горітиме заданим кольором або до подачі іншої послідовності, або до відключення живлення. При цьому витрачається лише один висновок МК або ПЛІС!

У датасіті на діоди (прикріплений наприкінці статті) докладно розписані всі характеристики, тут же наведу найважливіші параметри:

• розмір одного діода 5х5 мм, корпус - для поверхневого монтажу;
• напруга живлення – 3,5...5,3В;
• максимальна кількість діодів в одному ланцюжку – 1024, при частоті оновлення 30 кадрів на секунду. Варто зауважити, що підключити таку кількість діодів можливо при ідеальному дотриманні таймінгів протоколу, що буває проблематично;
• світлодіоди реалізують RGB-модель: кожен колір кодується одним байтом - теоретично можна отримати більше 16 млн кольорів. Однак на око різниця між навіть не такими близькими квітами непомітна.

Схема підключення діодів виглядає так:

При подачі живлення діоди не ініціалізовані та горять синім кольором. Для ініціалізації ланцюжка діодів потрібно виконати такі дії:

1. Передати 8 біт G7..G0 для встановлення зеленого кольору першого діода;
2. Передати біти R7..R0 для встановлення червоного кольору;
3. Передати біти B7..B0 для встановлення синього кольору;
4. Повторити пункти 1-3 для другого, третього та інших діодів. Тобто, після ініціалізації першого діода дані починають проходити через нього на наступний діод;
5. Встановити на вході логічний "0" як мінімум на 50 мкс, після чого всі ініціалізовані діоди приймуть заданий колір.

Передача одиниць та нулів здійснюється не безпосередньо, але витримкою певних часових інтервалів; сумарний час передачі одного біта – 1,25 мкс, налаштування одного світлодіода – 30 мкс. На практиці потрібно дотриматися лише тривалості високого рівня, тривалість низького може виходити з меж у велику сторону.

Далі я докладно прокоментую програму, яка ініціалізує діоди, відповідає за керування та зміну ефектів. Програма написана мовою асемблера, проект у середовищі ATmelStudio 6.2 прикріплений наприкінці статті. Буде розглянуто лише логіку завантаження та перемикання ефектів; очевидні речі, на кшталт ініціалізації стека та налаштування переривань та портів, опущені. Також мається на увазі, що ланцюжок діодів підключений до порту PD7 контролера, робоча частота- 8 МГц.

Ідея програми полягає у наступному. Є певний набір ефектів, які потрібно виводить на світлодіоди. Ефект характеризується:

• частотою кадрів;
• часом роботи;
• "інтелектуальністю". "Розумним" називається ефект, який простіше запрограмувати (наприклад, плавні переливи кольорів, однакові для багатьох ефектів); "дурний" ефект описується покадрово, масивом.

Перед поясненням логіки роботи слід пояснити, навіщо потрібні такі регістри і константи:

Def temp = r16; для всього, свого роду регістр-смітник. def counter = r17; регістр-лічильник світлодіодів. def curFn = r18; ефектів всього, 3..0 - номер поточного. equ LED_COUNT = 17; константа-загальна кількість світлодіодів. 256 ;значення таймера.equ TPS = XTAL / DIV ;число тиків таймера за секунду.equ END = 0xFE ;маркер кінця

Враховуючи наведені вище характеристики ефекту, він виглядає приблизно так:

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

У першому рядку знаходяться 4 байти характеристик:

• два байти налаштування переривання таймера, що визначають частоти зміни кадрів. У разі частота - 15 кадрів/сек;
• байт тривалості ефекту (у кадрах). Цей ефект триватиме 16 секунд;
• байт "розумності" ефекту. Так як цей ефект (перелив) простіше запрограмувати, байт дорівнює одиниці.

• 51 байт колірних характеристиккожного діода (у разі покадрового опису їх було б значно більше);
• маркер кінця масиву.

Під зберігання буфера та деяких констант у ОЗП виділено таку кількість місця:

Dseg BytesBuffer: .byte BUFFER_SIZE ;масив байт, який завантажуватиметься в діоди (пояснено нижче) ColorsTable: .byte LED_COUNT*3+1 ;3 - число квітоканалів(R,G,B), 1 байт під маркер кінця MaxFrame: .byte 1 ;кількість кадрів, яке необхідно програти, для конкретного ефекту CurEffectAddr: .byte 2 ;зберігає в собі адресу поточного ефекту.equ CEA_H = CurEffectAddr + 1 .equ CEA_L = CurEffectAddr + 0

Хочеться докладніше пояснити "програмованість" ефектів. Справа в тому, що в масиві мають бути перераховані інтенсивності кожного кольору (від 0 до 16). У свою чергу, дані значення множаться на значення наступних регістрів (заодно наведено константи-помічники у реалізації переливу):

Def R = r20; динамічна інтенсивність червоного. def G = r21; зеленого. def B = r22; і синього. = 3 .equ G_DOWN = 4 .equ R_HIGH = 5 .equ B_DOWN = 6 .equ MAX_FLAG = 7

Добуток констант з масиву та відповідних регістрів формують таблицю кольорів (ColorsTable) для кожного з діодів. Якщо ефект програмується, значення регістрів R,G,Bможна динамічно міняти. Опис усіх кадрів такого ефекту недоцільно (вимагає надто багато пам'яті контролера).

Якщо ефект не програмований, всі кадри перераховані в масиві, а інтенсивності замість значень регістрів множаться на 15.

Після отримання таблиці кольорів необхідно отримати послідовність байт, яка завантажуватиметься безпосередньо в діоди. Це виконує така функція:

ColorToBytes: ldi temp,0x88 sbrc R0,7 ;використовується регістр R0 як стандартний аргумент команди 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

Тобто, ця функція перетворює один байт на чотири, які завантажуватимуться в діоди.

LoadData: cli; цикл завантаження бітів у діоди. Дуже швидкий, і щоб тут нічого не зламалося, про всяк випадок забороняю прер-ія. LoadData2: ld temp,Y+ cpi temp,END breq FromBegin ;всі діоди ініціалізовані, стрибаємо в нескінченний цикл Out1: out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp ls nop out PortD, temp lsl temp nop out PortD, temp lsl temp nop cbi PortD, 7 rjmp PC + 1; виконується 2 такти, але займає 2 байти, на відміну від 2 * nop, які виконуються стільки ж, rjmp PC + 1; але займає 4 байти rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp LoadData2 FromBegin: sei cbi Loop

Звідки взялася чарівна константа 0х88? Потрібна тривалість низьких та високих рівнів формується шляхом витримування певного значення на виході порту. Команди lsl-nop-out виконуються за три такти, тобто за 375 нс, що вкладається в допустиму похибку. Таким чином, передача нуля зводиться до завантаження послідовності 1000, а одиниці - 1100. Тобто, в одному байті передаються два біти, а в дванадцяти байтах - налаштування одного діода (24 біти = 3 байти G,R,B), що відразу робить зрозумілим цей рядок:

Equ BUFFER_SIZE = LED_COUNT*12+1 ;розмір буфера (пояснено пізніше)

Саме тому на початку байт дорівнює 0x88, функція ColorToBytes просто виставляє одиниці на позиціях 6 і 2, якщо це необхідно, і завантажує байт у вихідний буфер.

У згаданому вище перериванні таймера реалізовано таке:

якщо ж ефект дійшов "до кінця", то наступним кадром буде початок ефекту;

якщо ефект відіграв встановлений час, наступним кадром буде початок наступного ефекту;

якщо ефект "розумний", буде змінено значення інтенсивностей у регістрах.

Загальний алгоритм роботи представлений наступною блок-схемою:

Також наприкінці статті прикріплено шаблон проекту, незначне виправлення якого дозволить дуже швидко працювати з WS2812B.

Залишилося продемонструвати готовий пристрій на "розумних" світлодіодах – новорічну ялинку. Схема ялинки досить проста і наведена нижче:

Основний компонент схеми - мікроконтролер ATmega8A у TQFP-корпусі. Також я залишив дві кнопки для майбутньої доробки ялинки. Інші компоненти майже повністю представлені резисторами та конденсаторами типорозміру 0805. Живиться ялинка від 5 Вольт через роз'єм micro-USB, що дозволяє розмістити ялинку будь-де при підключенні до зовнішнього ЗУ типу PowerBank. Файл із ПП ялинки знаходиться в архіві (плата двостороння).

Фото вирізаної на ЧПУ-верстаті плати (одна сторона):

Вперше спробував вирізати плату з тонкого (0.3мм) текстоліту, оскільки планував закріпити ялинку на аркуші паперу формату А3. Для великих плат механічна міцність такого текстоліту низька; раджу брати текстоліт від 1 мм завтовшки. На фото навіть видно доріжки, що просвічують, іншої сторони!

Пайка і прошивка схеми труднощів не повинні викликати, всі необхідні файли прикріплені в кінці статті. Фото ялинки в роботі (ефект північного сяйва, фрагменти гірлянд):

Невелике відео роботи (приклад ефекту переливу):

Наприкінці статті прикріплено архів, де знаходяться:

• вихідний проект новорічної ялинки в AtmelStudio 6.2;
• шаблон проекту у цьому ж середовищі;
• файл друкованої плати ялинки;
• файл схеми ялинки;
• прошивка ялинки;
• FUSE-біти контролера;
• схема підключення діодів;
• датує на WS2812B.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка	Магазин	Мій блокнот
U1	МК AVR 8-біт	ATmega8A-AU	1	TQFP32		До блокноту
D1-D17	Світлодіод	WS2812B	17			До блокноту
C1	Конденсатор	47 мкФ	1	TANT_A		До блокноту
C2	Конденсатор	100 нФ	1	0805

Всім доброго доби! До Нового Рокуще є час, вирішив зробити Ялинку. Як то кажуть, я її зліпив з того, що було!

А було саме:

• Мідна трубка висотою 30 см діаметром 5-7 мм (можна і залізну),
• Мідний дріт діаметром 1-1,5 мм не пам'ятаю скільки метрів, м'яка ізолента «Японія» (Насправді «Made in China») думаю підійде і вузький скотч,
• Термоусадка діаметром 4 мм,
• Мідний провід (я використовував кручені пари з UTP кабелю),
• Світлодіоди 3мм (кількість в залежності від кількості гілок на майбутній ялинці) зелені та червоні які були в наявності, які були колись замовлені з китайського інтернет магазину,
• Резистори (номінал і кількість залежить від методу підключення та напруги живлення, я випаяв резистори зі старих схем телефонів, телевізорів, магнітофонів),
• Плоскогубці,
• Ножиці, або кусачки для відкушування дроту,
• Пряжа «Травка» зеленого кольору була куплена у відділі «Пряжа»,
• Блок живлення (використовував стару зарядку від телефону)
• Номінали резисторів, кількість та схему підключення можна розрахувати на сайті: http://www.casemods.ru/services/raschet_rezistora.html
• Розрахунок мультивібратора робив у програмі "Symmetrical multivibrator"

Почнемо!

Відміряємо дріт на верхні гілки, робимо припуск на кріплення гілки до ствола, складаємо навпіл і скручуємо між собою половинки. Таким чином отримуємо заготівлю гілки:

Кількість гілок у першому ряду залежить від вашої фантазії, Я зробив 4. Далі кріпимо гілки до ствола за допомогою ізоленти.

Робимо маківку таким же методом. Далі робимо другий ряд гілок униз. У мене їх 6 все зроблені як і перші, тільки вони трохи довші, кількість гілок у ряду та кількість рядів у дереві залежить від Вас. Таким чином, потрібно зробити і закріпити всі гілки на майбутній ялинці.

Якщо ви не хочете робити гірлянду, то можна відразу обмотувати гілки та стовбур пряжі «Травка». Але я зробив гірлянду, а точніше навіть дві окремі. Одна гірлянда з червоних світлодіодів, а друга з зелених.

Паяв світлодіоди послідовно по 2 штуки, резистор 120 ом 0,04 Вт. Напруга живлення 6 вольт. На кожен кінчик гілки за одним світлодіодом. Кінчик гілки вставляв між ніжками світлодіода. Дріт з якої зроблені гілки в лаковій ізоляції. Після паяння надягалася термоусадка.

Перед обмоткою гілок перевірив всю конструкцію на працездатність (як видно на фото, це вже друга ялинка, а на відео в кінці статті третя).

Підставка для ялинки була виготовлена ​​з картонної труби (основа бобіни пакувальної плівки). Верх підставки випиляний з ДСП, просвердлено отвір діаметром стовбура, ДСП прикріплено до картонної труби цвяхами, низ підставки випиляний з крагіса. Стовбур зафіксовано у підставці за допомогою термоклею. Підставка обшита чорним кашеміром.

Збоку підставки просвердлено отвір під провід живлення.

У підставку вставлений мультивібратор, розрахований у програмі "Symmetrical multivibrator" і спаяний за цією схемою:

Все підключено за схемою. Після встановлення мультивібратора в підставці, кріпимо дно підставки (крагіс) меблевим степлером. Ялинка готова! За бажанням можна імітувати сніг на гілках гуашшю.

Відео саморобної ялинки:

Під Новий рік хочеться прикрасити свою оселю оригінально: щоб не як у сусідів, і зрозуміло, не так, «як минулого разу». За допомогою пропонованих у продажу світлодіодних гірлянд можна створити цікаві композиції, але ціна питання перекреслює сміливі дизайнерські рішення. Та й виглядають типові китайські LED прикраси однаково, і зазвичай безлико.

Розумне рішення – створити гірлянду своїми руками

• По-перше, це буде на 100% оригінальний продукт.
• По-друге, конфігурація прикраси буде саме такою, як вам потрібно.
• По-третє, це реальна економія грошей.
• І нарешті, можна сміливо сказати членам сім'ї, і особливо дітям: "Тато може!"

Найбільшу складність є освітлення новорічної ялинки. Власне, є лише два варіанти: намотати стандартну гірлянду по спіралі або спробувати розташувати її вертикально, у вигляді піраміди. Вибираємо другий варіант, тим більше що лінії можна виготовити необхідного розміру: по висоті ялинки.
Концепція наступна: від вершини до нижніх гілок натягуються дроти, світлодіоди розташовуються з однаковим інтервалом, ніби створюючи яруси.

Світло має бути динамічним: потрібно керуючий контролер. Прості світлодіоди світять красиво, але точкові вогники не створюють об'єму. Отже, потрібні плафони на кожен LED елемент.
Розрахунок гірлянди починається від блоку живлення. Варіант є суто індивідуальним: я використовував непотрібний БП від ноутбука. Передбачувана кількість світлодіодів – не більше 100 штук, при використанні стандартних LED 5 мм, сумарний струм споживання (20 mA*100) дорівнює 2 А при максимальній яскравості. Для послідовного з'єднання 6 діодів (падіння напруги на кожному порядку 3 вольт), напруга блоку живлення 18-20 вольт.
Загальний розрахунок харчування гірлянди:
Збираємо 5 ліній. Кожна нитка складається з 18 світлодіодів по 6 шт. на канал (варіант RGB). 18 * 5 = 90 шт., Загальний струм 1,8 А. Таким чином, блок живлення для ноутбука з параметрами: 19 вольт, 4 ампери, підходить. При цьому забезпечується дворазовий резерв за потужністю.

Підбір необхідних матеріалів:

1. Світлодіоди. Я замовив на червоних, зелених та синіх LED елементів типу «солом'яний капелюх», кут розсіювання 120 градусів.
2. . На цьому елементі зупинимося докладніше. Якщо не хочеться витрачати час на виготовлення власної схеми (варіантів безліч, найдешевший на Arduino), можна взяти готовий контролер для RGB стрічки. Всі схеми працюють за однаковим принципом: 3 керовані канали, задається черговість включення, і яскравість світла. Власне, трьох кольорів тут умовна, ви можете підключити три канали однакових світлодіодів, і насолоджуватися світловими ефектами.
Для живлення 19-вольтових каналів я вибрав контролер з універсальною напругою 12-24 вольта. Керуюча схема живиться від будь-якої напруги в цьому діапазоні, на виході ми отримуємо вольтаж.
Обов'язковою умовою (для моєї схеми) є наявність дистанційного пульта управління режимами.
3. Замість джгута проводів я вибрав (3 канали + 1 загальний).
4. різних кольорів.

Для зручності монтажу я використав 4 pin роз'єми типу dupon (крок 2,54 мм). Відповідний набір давно придбаний у тих же китайців, чудова підмога для різних електронних виробів.

Оскільки я запланував сховати світлодіоди в плафони – на Aliexpress було куплено. Посадковий діаметр 5 мм.

Розрахунок схеми підключення

Світлодіоди, навіть при послідовному з'єднанні (у моєму випадку 6 діодів), підключаються через струмогасний резистор. Параметри LED елементів на упаковці:

Розрахунок резистора виконується за формулою або на LED калькуляторі. Я скористався онлайн сервісом:

• Для каналу RED (падіння напруги 1,8-2,0) опір 420 Ом.
• Для каналів GREEN і BLUE (падіння напруги 3,0-3,2 В) опір 82 Ом (зелений) та 75 Ом (синій). Зелений LED елемент світить яскравіше, тому резистор із вищим номіналом, для вирівнювання загальної картинки.

Блок схема (разом з принциповою) на ілюстрації:

Я купив контролер для RGB світлодіодів із загальним анодом. Тобто, на кожен канал подається мінус, а на загальний провід – плюс.

Збираємо гірлянду

Можна використовувати скручені дроти, як на заводських гірляндах. Мені більше сподобалася конструкція на шлейфі.

Робимо укріплену ніжку для кожного елемента LED. Для цього знадобляться зубочистки та термоусадка.

Збираємо, гріємо феном.

Виходить така конструкція:

Є сенс одразу підготувати та перевірити усі 90 світлодіодів.

Потім розмічаємо шлейф, визначаючи місця встановлення діодів через рівну відстань. Я зробив акуратні надрізи вздовж шлейфу на проводах потрібного кольору, розрізав та залудив місця монтажу.

Після збирання кожен світлодіод виглядає так:

Вийшло акуратно та надійно.
Паяти зручно на пристрої з лупою, яке називається «третя рука».

Далі з'єднуємо провід живлення (загальний «+») з каналами, через резистори.

Ізолюємо деталі термоусадкою.

І з'єднуємо із «плюсом».

Цю петлю вкриваємо термоусадкою великого діаметру.
На протилежний кінець монтуємо роз'єми.

Потім надягаємо на світлодіоди плафони-сніжинки.

Заняття непросте (все-таки 90 штук!), але цікаве.

Знову перевіряємо. Приголомшливий ефект.

Примітка: Світлодіоди, що працюють, погано виходять на фотографіях, тому зображення істотно гірше оригіналу.
Залишається змонтувати гірлянду на ялинку - і покликати дітлахів: помилуватися на татову роботу.

Підсумок:
Сумарні фінансові витрати на гірлянду - трохи більше 1000 рублів. Основна витратна частина – готовий контролер. Блок живлення умовно безкоштовний. Діоди та дроти – справжні копійки. Додаткові витрати: 300 рублів на плафони-сніжинки. Опція не обов'язкова, але значно підвищує привабливість гірлянди.
Витраченого часу (4 повних вихідних) зовсім не шкода: працювати було цікаво, і результат того вартий.

Світлодіодна ялинка своїми руками, яка не вимагає програмування!

У цьому проекті показано як зробити новорічну прикрасу у вигляді ялинки без особливих зусиль та знань. Новорічна ялинка має розмір 120 х 80 см і виконана із звичайних світлодіодів, але для їх роботи абсолютно не потрібний мікроконтролер та його програмування. А це означає, що це під силу кожному.

Виготовлення проекту займає не так багато часу, хоч він і містить майже 1500 окремих світлодіодів. Збирається він досить швидко і просто, але це при врахуванні, що ви дотримуватиметеся інструкцій викладених нижче, в яких будуть дано застереження від різних помилок. Перед початком складання, рекомендується переглянути відео подане вище.

Крок 1: Матеріали та інструменти

Для виготовлення цього проекту потрібно дійсно не так багато матеріалів та інструментів, як може здатися спочатку. Це робить проект дешевим та простим у виготовленні. Отже, знадобиться:

Матеріали:

• Світлодіоди 5 мм. У цьому проекті використовувалося майже 1100 зелених, 300 жовтих та 100 синіх світлодіодів. Причому жовті та сині світлодіоди мають бути миготливими.
• Аркуш МДФ або ДВП
• Матеріали для паяння
• Електричні дроти, близько 30 метрів, переважно з тонкої, цільної мідної жили. У цьому випадку використовувався телефонний кабель.
• Старий зарядний пристрій від ноутбука як джерело живлення, в даному випадку використовували блок живлення на 18,5 Вольт потужністю 4 Ампера.

Найголовніший секрет у цьому проекті полягає в тому, щоб світлодіоди окремих кольорів були миготливими. У цьому проекті такими є жовті та сині світлодіоди. При проектуванні було зроблено припущення, що вони блиматимуть у різних інтервалах, викликаючи випадковий візерунок через деякий час, і ця теорія виявилася вірною. У момент подачі живлення вони починають блимати з однаковим інтервалом, але через 10 – 15 секунд, вони починають блимати випадковим чином. Якщо врахувати цю особливість не однаковості спрацьовування, то виходить, що для створення гарного ефекту не потрібно ні мікроконтролера, ні програмування, ні резисторів, ні конденсаторів, крім світлодіодів!

З інструментів знадобиться теж зовсім небагато:

• Свердло діаметром 1 мм і 5 мм, дриль
• Паяльник
• Дерев'яний макет – матриця
• Ізолента
• Інструмент для зачистки проводів (як виявилося найважливішим, оскільки дуже полегшує роботу).
• Лінійка, олівець та інші дрібниці.

Крок 2: Підготовка дизайну

Підготовка до роботи займає приблизно близько половини всього часу на виготовлення цього проекту, і повірте, воно того варте.

По-перше, треба намалювати зображення на картатому папері (можна використовувати міліметрівку), використовуючи лише ті кольори світлодіодів, яких ви зможете знайти. Будьте обережні із червоним кольором, т.к. в даному випадку було замовлено 100 червоних світлодіодів, що миготять, і виявилося, що коли вони об'єднуються в серію, то вони відключають всю серію одночасно і більше не спалахують (це виглядає некрасиво, і вам не рекомендується). Поєднавши червоні світлодіоди в серію по 9 шт. вони практично не спалахували. Сині та жовті світлодіоди цій проблемі не схильні, тому довелося виключити червоні світлодіоди з усього проекту.

У цьому проекті спочатку зображення створювалося у програмі Photoshop, але це виявилося досить складним моментом. Після пошуків подібних програм в інтернеті було знайдено багато програмних продуктів, які розкладають зображення на квадратні пікселі. Їх дуже багато, і що зручніше вибирати вам. Суть цього кроку, розділити зображення за кольорами на квадрати певного розміру. Після цього роздрукувати його на папері.

Наступний крок у тому, щоб правильно орієнтувати світлодіоди, зменшення фізичних зв'язків. Можна було б просто орієнтувати всі катоди в один бік, а аноди в інший, створивши при цьому подібність квадратної маски, підключивши харчування всього лише до двох полюсів, але на практиці це виявилося дуже незручно. Тому схема приєднання в цьому проекті виглядає як з'єднання прямокутних областей, оскільки це не вимагає наявності великої кількості додаткових резисторів, щоб знизити напругу, що подається на світлодіоди, а заодно і знижує споживаний струм.

З технічного опису світлодіодів, було з'ясовано, кожен світлодіод має падіння напруги близько 2,5 Вольт. Для того, щоб повністю виключити використання резисторів, було вирішено об'єднувати світлодіоди в серію з розрахунку 18,5 Вольт/7шт. = 2,6 Вольта (Падіння напруги на світлодіоді). Таким чином, одна серія світлодіодів повинна містити 7 світлодіодів і при цьому вони світитимуться на максимальній яскравості.

У нашому випадку використовувався шаблон із квадратами, в центрі якого була точка певного кольору. Потім на папері кожен колір був об'єднаний в серію по сім світлодіодів. Це було дуже стомлюючим заняттям, але по-своєму кумедним, майже як вирішення головоломки. Як виявилося в результаті, серії з 7 світлодіодів мало, щоб вона могла витримати напругу 18,5 Вольт, тому в результаті довелося збільшити серію до 9 світлодіодів. Настійно рекомендуємо вам дізнатися і точно розрахувати допустиму напругу на одну серію. Це вас убереже від повторної обробки всієї схеми.

Крок 3: Координатні паяння (серії світлодіодів)

Для того, щоб зробити життя простіше, була виготовлена ​​невелика матриця. Використовуючи ті ж розміри, що і при остаточному складанні, було зроблено невелику дерев'яну плату з кроком між точками 5 мм. Прикладаючи цю матрицю до листа МДФ або ДВП, вона повинна точно відповідати місцям свердління отворів. Після позначки отворів, рекомендується відзначати номери рядків і стовпців, це ще більше спростить подальше складання. Також на цій матриці на наступному кроці будуть збиратися окремі серії світлодіодів, які потім вставляться в основний шаблон.

Крок 4: Створення індивідуальних серій світлодіодів

Тепер, за наявності зручного шаблону для складання серій із світлодіодів, можна приступити до наступного кроку. Починати треба від початку, тобто. з першої серії. Розмістіть світлодіоди першої серії у потрібному порядку. Деякі ніжки світлодіодів повинні бути скорочені, інакше вони можуть призвести до короткого замикання. Потім розігніть ніжки світлодіодів так, щоб у вас вийшло послідовне з'єднання (тобто плюс попереднього з наступним мінусом і т.д.). Для маркування серії були наклеєні невеликі шматочки липкої стрічки з номером серії на аноді останнього світлодіода, а мінус ніяк не позначався. Після складання серії вона перевіряється на працездатність, якщо все нормально, то можна переходити до наступної серії. У даному проекті вийшло 150 серій світлодіодів, робота дуже втомлива та потребує уваги. Не забувайте перевіряти з'єднання після паяння.

Крок 5: Підготовка ДВП

Розмір листа МДФ, що був придбаний для цього проекту, ідеально підходив за розмірами, тому не було потреби у його обрізанні. Якщо у вас виникає така необхідність, то обріжте листок до необхідних розмірів.

Розкресліть квадратну сітку по всьому аркушу, але заздалегідь переконайтеся, що вона відповідає сітці, яку ви використовували для створення світлодіодних секцій. відповідає попередньої матриці. Будьте обережні, якщо трохи порушите квадратну матрицю, тобто. прокресліть лінії не перпендикулярно, це може зруйнувати весь ваш проект!

Потім, використовуючи шаблон із квадратами, накреслений на папері, визначте круглі області, в яких треба просвердлити отвори. Це не точні області, вони потрібні лише для розуміння контуру фігури. Після цього нанесіть точні точки для свердління отворів.

Після цього, щоб отвори свердлилися простіше, просвердлюйте всі отвори свердлом діаметром 1 мм, а після цього пройдіться по всіх отворах свердлом 5 мм. Цей крок досить довгий за часом, на свердління 1500 отворів пішло приблизно 7 годин!

Ще додаткова година пішла на шліфування різних нерівностей і видалення задирок.

Крок 6: Встановлення світлодіодів у МДФ дошку

Цей крок досить простий, але знову ж таки якщо у вас точно збігаються розміри попередньої матриці та отворів, просвердлених у листі МДФ. Якщо все точно, то просто вставте секції світлодіодів з тильного боку листа МДФ у просвердлені отвори згідно паперової карти. В ідеалі, вам не знадобиться жодна фіксація світлодіодів.

Будьте обережні, вставляючи світлодіоди в отвори, якщо відстань трохи не відповідає, тобто можливість пошкодити лінзу світлодіода або пайку контактів. Також не поспішайте знімати стрічку з номерами секцій, вона стане в нагоді надалі!

Крок 7: Створення позитивних та негативних шин живлення

Для створення шин живлення, треба взяти звичайний провід, який використовується для напруги 230 Вольт (наприклад, жили дроту ПВС), зачистити його від ізоляції, і добре перекрутити, щоб уникнути розшарування дрібних жил. На кожну сторону потрібно приблизно 150 см дроту. Потім кожну із жил закріпити зі зворотного боку листа МДФ, наприклад, пластмасовими скобами, по обидва боки листа по вертикалі. У місцях перетину ліній квадратів провід необхідно залудити для подальшого паяння (у даному випадку вийшло близько 60 точок з кожного боку).

Крок 8: З'єднання світлодіодів

На цьому кроці, коли всі світлодіоди встановлені на місце, чітко визначтеся, де серія плюс, а де мінус. Порядок підключення секцій не має значення.

Починайте з нижнього ряду. Припаяйте по черзі всі секції до позитивної та негативної шини живлення. З метою економії часу, дроту та кількості місць пайок, продумайте можливість паралельного підключення секцій – це суттєво заощадить ваш час та сили. Пам'ятайте, що дроти для підключення до шин живлення повинні бути в ізоляції, інакше станеться коротке замикання!

Рекомендується виконувати підключення рядково, це вам значно допоможе, якщо ви припуститеся помилки. Також, за вашим бажанням, ви можете додати до схеми звичайний вимикач живлення між зарядним пристроєм і світлодіодною ялинкою, у нашому випадку проект працює просто від підключення блока живлення до розетки.

На цьому виготовлення проекту закінчується, але пам'ятайте, що ця ідея підходить не тільки для зображення ялинки, ви можете реалізувати свої, абсолютно не схожі, ідеї.

Напередодні Нового Року хочеться зробити щось святкове! А найкраща прикраса будинку – це всіма улюблена ялинка.

Для досягнення домашнього затишку нам потрібно: невеликий шматок шпалер (або якогось картону), зелений дощик, скотч та рівні руки.

Змотуємо наш аркуш паперу у формі конуса та фіксуємо скотчем. Далі складаємо його і рівно обрізаємо низ, так щоб він міг стояти. Потім візьмемо трохи мідного дроту (0.3...0.5мм) і обмотаємо наш конус, зафіксувавши дріт скотчем, це додасть йому пружності. Розрізаємо його за висотою (так зручніше встановлювати ряди світлодіодів). Після поярусної (вони на схемі прономеровані) установки світлодіодів скріплюємо розріз знайомим нам скотчем. Плату також розміщуємо всередині ялинки. На наступному етапі, починаючи з верхівки, обмотуємо конус зеленим дощем так, щоб трошки виступали світлодіоди. Ну за конструкцією все...

Щодо схеми. Подаємо 7..12В (думаю подібних блоків у кожного вистачає) на стабілізатор, для живлення контролера і робимо загальний + (не стабілізований), який загальний для всіх світлодіодів. Від цього загального дроту паралельно у кожному ярусі включаються світлодіоди, робимо це у тому, ніж довелося кожної групи світлодіодів тягнути по два дроти. На виходах МК по черзі з'являються 0 або 1, які йдуть на бази транзисторів, для їх відкриття. Транзистори потрібні, так як до кожного порту МК підключено кілька світлодіодів, контролер може не потягнути всі ці струми. До речі, між портами МК та базами транзисторів можна поставити струмообмежуючі резистори. Світлодіоди підключені "мінусом" на колектори (емітери на землю), а перед їх "плюсом" стоять резистори, що токозадають. Думаю по роботі схеми питань не повинно бути...

Транзистори: BC547 (або будь-які аналоги)

Струмозадаючі резистори: 200 Ом...1кОм
Конденсатори: будь-які (це фільтри живлення) від 0.1мкФ

На схемі нумерація (1-6) – це наші яруси світлодіодів, починаючи з нижнього. 6-й це наша верхівка, зірочка або щось таке. Не переплутайте, інакше пропаде малюнок свічення!

У додатку є вихідник в , хто хоче переписати програму під свій розсуд.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка	Магазин	Мій блокнот
	МК AVR 8-біт	ATmega8	1			До блокноту
	Лінійний регулятор	L78L05	1			До блокноту
	Біполярний транзистор	BC547	12			До блокноту
	Резистор	10 ком	1			До блокноту
	Резистор	~900 Ом	38			До блокноту
	Конденсатор	0.1 мкФ	2