Bükülmüş Velosiped Arka Fənəri: 9 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:49

Etiraf edək. Arxa işıqlar darıxdırıcıdır.

Ən yaxşı halda gözlərini qırpırlar - mənə bax! Gözlərimi qırpıram - hər zaman. Və həmişə qırmızıdırlar. Çox yaradıcı. Bundan daha yaxşısını edə bilərik, bəlkə də çox deyil, amma yenə də "göz qırpmaq" dan daha yaxşı. Yeni il şənliklərində velosiped sürürdüm və insanların xoşuna gəlirdi və hamısı sərxoş deyildi;-) Qalanları olduqca düzdür: 2x AA hüceyrələri, 5V üçün gücləndirici çevirici, bəzi RGB LEDləri, məcburi mikro nəzarətçi, xüsusi BatchPCB -dən çap lövhələri, perfboard və adi lehimləmə vasitələri.

Addım 1: Əsas Şematik

Həqiqətən xüsusi bir şey yoxdur. Bir çörək taxtasına bir AVR çipi və ya bir çörək taxtasına bir Arduino bağlamağı bilirsinizsə, bunu daha çox bəyənsəniz, bu ilə heç bir probleminiz olmayacaq. Şematik və çaplı lövhələrin dizaynı üçün KICAD -dan istifadə etdim. KICAD açıq mənbəyidir və pulsuz (pulsuz olduğu kimi) versiyası olan qartaldan fərqli olaraq edə biləcəyiniz lövhələrin ölçüsündə heç bir məhdudiyyət yoxdur. İstədiyiniz fab evi ilə işləyən gerber faylları da əldə edirsiniz. Məsələn, BatchPCB onlarla heç bir problem yaşamadı.

Şemada cpu, LED -lər, bir neçə rezistor və kondansatör tapa bilərsiniz. Hamısı budur. Bir neçə başlıq da var. Lövhələrdə önyükleyicinin yanıb -sönməsi üçün ICSP başlığı və rahat seriyalı yükləmə üçün 6pin başlığı var. Son 2 başlıq aynalı və güc, I2C və daha iki GPIO/ADC sancağı ehtiva edir. Tək rəngli bütün 8 anoda cərəyan vermək üçün 3 cərəyan məhdudlaşdırıcı rezistorlu 3 GPIO sancağı istifadə olunur. Fərdi LED -lər, katotları idarə etmək üçün 8 GPIO pinindən istifadə edərək açılır və ya söndürülür. Əməliyyat növündən asılı olaraq LEDlər ya multipleksləşdirilir (daha çox rəng üçün PWM), ya da tam yanar (daha yüksək parlaqlıq). Bu lövhədə istifadə etdiyim paketlər haqqında bəzi məlumatlar: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Rezistorlar: 0805 SMD - Kondansatörler: 0805 SMD, 1206 SMD

Addım 2: LED -lərlə işləmək

Başqa yerlərdə dəfələrlə işıqlandırıldığı üçün burada ətraflı məlumat verməyəcəyəm. Mikro nəzarətçinin pin başına maksimum çıxış cərəyanını aşmadığınızdan əmin olmalısınız (təxminən 35mA və ya AVR üçün). Eyni şey LED cərəyanı üçün də keçərlidir. Şəkildən təxmin etdiyiniz kimi, yaxşı balanslaşdırılmış ağ işıq əldə etmək üçün müqavimət nisbətini anlamaq üçün SMD LED -lərindən birini istifadə etdim. Digər tərəfdə 3 ədəd 2k potensialiometr var. Hamısı budur. Bu vəziyyətdə 90 ilə 110Ω arasında bir rezistorla başa çatdım, amma bu, əldə etdiyiniz LED növündən asılıdır. LEDin V_led irəli gərginliklərini təyin etmək üçün standart bir multimetrdən istifadə edin və işiniz var.

Ohm Qanunu istifadə edərək, kiçik LED -lər üçün cari məhdudlaşdırıcı rezistorların dəyərlərini belə hesablaya bilərsiniz: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led istifadə etdiyiniz hissələrin heç bir cari həddini keçməməlidir. Həm də bu yanaşma yalnız aşağı cərəyan tətbiqləri üçün yaxşıdır (bəlkə də 100mA -ya qədər) və Luxeon və ya CREE LEDləri üçün istifadə edilməməlidir! LED -lərdəki cərəyan temperaturdan asılıdır və sabit bir cərəyan sürücüsü istifadə edilməlidir. Bu mövzuda daha çox məlumata ehtiyacınız varsa, vikipediyada bəzi məlumatlar olacaq. Yarımkeçiricilərin elektrik keçiriciliyini (aşağı/yüksək dopinq və s.) Və ya mənfi temperatur əmsalını axtarmaq faydalı ola bilər. 6 pinli SMD RGB LED -ləri heç bir şey etmədən istifadə etdim. Google -a müraciət etsəniz, bir çox nəticə əldə edəcəksiniz. Sehrli sözlər "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050" dir. 5050, x və y üçün 0,1 mm vahidlərdə metrik ölçüdür. Ebay -da onları yüksək həcmli sifarişlər üçün parça başına 50 ¢ -dan aşağı qiymətə tapa bilərsiniz. 10 ədəd paket hazırda təxminən 10 dollara satılır. Ən az 50 alardım;-)

Addım 3: Arxa plan və Güc mənbəyi

Arxa panel hər iki lövhəyə güc və ümumi bir I2C avtobusu verir. Hər bir lövhədə 8 RGB LED və 8MHz -də daxili osilatorla işləyən ATmega168 mcu var. İkincisi, lövhələr arasında sinxronizasiya və/və ya osilatorların yenidən kalibrlənməsi tələb olunur. Bu problem yenidən kod bölməsində görünəcək.

5V gücləndirici çeviricinin sxemi heç bir dəyişiklik edilmədən Maxim MAX756 məlumat cədvəlindən götürülmüşdür. 5V -də təxminən 200mA təmin edə biləcək uyğun bir çip istifadə edə bilərsiniz. Yalnız xarici hissələrin sayının az olduğundan əmin olun. Tipik olaraq ən azı 2 elektrolitik kondansatörə, Schottky dioduna və bir indüktora ehtiyacınız olacaq. Məlumat səhifəsindəki istinad dizaynında bütün nömrələr var. Bu iş üçün yüksək keyfiyyətli FR4 (fiber şüşə) lövhələrdən istifadə etdim. Ucuz rozin əsaslı lövhələr də işləyə bilər, amma çox asanlıqla qırılır. Lövhələrin enişli -yoxuşlu dağılmalarını istəmirəm. Əgər artıq 'MintyBoost' sahibi olsanız, velosipedinizə uyğunlaşdıra bilsəniz, bundan da istifadə edə bilərsiniz.

Addım 4: Biraz Kodunuz Olmalıdır

Yüksək parlaqlıq rejimində lövhə 6 fərqli rəng + ağı dəstəkləyir. Rəng 3 GPIO pinini yüksək və ya aşağı olaraq təyin etməklə seçilir. Bu şəkildə bütün səkkiz LED tamamilə yandırıla bilər, ancaq eyni rəngdədir.

PWM rejimində rəngi 3 GPIO sancağına bir nəbz genişliyi modulyasiya edilmiş siqnal tətbiq etmək və 8 LED -ni çoxaltmaqla təyin olunur. Bu ümumi parlaqlığı azaldır, lakin indi fərdi rəng nəzarəti mümkündür. Bu, arxa planda fasilə qaydası ilə edilir. RGB üçlüyü və ya HUE dəyərindən istifadə edərək LED -lərin müəyyən bir rəng dəyərini təyin etmək üçün əsas funksiyalar mövcuddur. Cihaz rahatlıq üçün Arduino IDE istifadə edərək C dilində proqramlaşdırılmışdır. İstifadə etdiyim cari kodu əlavə etdim. Blogumda ən son versiyalar mövcuddur. Gitweb interfeysindən istifadə edərək GIT anbarına baxa bilərsiniz. Bir çox axmaq proqramlaşdırma səhvləri görünəcək, buna əminəm;-) İkinci rəqəm PWM nəslini göstərir. Bir hardware sayğacı BOTTOM -dan TOP -a qədər sayılır. Sayğac istədiyiniz rəngi ifadə edən müəyyən bir rəqəmdən daha böyük olduqda, çıxış dəyişdirilir. Sayğac TOP dəyərinə çatdıqda hər şey sıfırlanır. LED-in algılanan parlaqlığı siqnalın vaxtı ilə mütənasibdir. Düzünü desəm, bu yalandır, amma başa düşmək daha asandır.

Addım 5: Fəaliyyətə baxın

Yalnız bəzi ilkin testlər. Bəli, tam RGB rəngləri də edə bilər;-)

Real dünya sınaqları. Bəli, qar yağdı, amma bu Miladdan əvvəl idi. İndi yenə qar yağdı. Ancaq, hər zamanki kimi, Milad bayramları və yeni il şənliklərində yağmur yağdı. Zəhmət olmasa videonun ortasında inildəməyimə fikir verməyin, qocalıram, çömbəlmək bir az çətinləşir. Nəhayət, bir az yaxşılaşdırılmış effektlər. Missiya yerinə yetirildi. Geeky arxa fənərlər və yaşadığım yerdə qanunsuz;-) Əminəm ki, artıq yuxulu və ya cahil motoristlər məni görməyəcək. Vaxtları bir az tənzimləyərək, yaxşı göz alıcı olan olduqca zəhlətökən effektlər yarada bilərsiniz. Xüsusilə də gecələr. Lövhələrdə 4 GPIO/ADC pin olduğu üçün (2 kiçik bir I2C şəbəkəsi qurmaq üçün istifadə edilə bilər), hər cür effekti tetiklemek üçün bir düyməni bağlamaq asan olmalıdır. Bir CdSe foto rezistoru bağlamaq da işləyəcək. Ümumi material dəyəri təxminən 50 dollardır. Ən böyük hissə çap edilmiş lövhələrə girdi. Həmişə olduğu kimi aşağı həcmli sifariş cəriməsi. Bir zamanlar ABŞ -da bir cib telefonu şirkəti üçün geniş yayılmış bir televiziya reklamına bənzətməklə, sizdən soruşum: "İndi məni görürsünüzmü? Yaxşı."

Addım 6: Yenilənmiş Dizayn

Burada və orada bir neçə şeyi dəyişdim.

Xüsusilə aşağı düşmə gərginliyi tənzimləyicisinin əlavə edilməsi. İndi lövhə 4 ilə 14V DC arasında bir şeylə işləyə bilər. PCB rəngini sarıya dəyişdim və avtomatik sıfırlamanı aradan qaldırmaq və lazım olmadıqda gərginlik tənzimləyicisini aşmaq üçün atlayıcılar əlavə etdim. Tutmaq və montaj təlimatları üçün demo kodu. Orada KiCAD fayllarını və bir sxemini də tapa bilərsiniz. İstəyirsinizsə, blogumda daha çox məlumat tapa bilərsiniz.

Addım 7: Böyük ölçülü

Siyahıda növbəti şey: Tic Tac Toe

Addım 8: Daha çox Light Hack

3 tel və 3 daha çox rezistor əlavə edərək parlaqlığı iki qat artırmaq olar. İndi cərəyan əldə etmək üçün rəng başına iki GPIO sancağı istifadə olunur.

Addım 9: Daha çox yeniləmə

Beləliklə, nəhayət 'lal' fasiləli idarə olunan PWM -dən BCM -ə (İkili Kod Modulyasiyası) keçdim. Bu, LED pinlərini əymək üçün sərf olunan cpu vaxtını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və parlaqlığı xeyli artırır. Bütün təkmilləşdirilmiş kodu github -da tapa bilərsiniz. Videonun ilk saniyələri sol lövhədə yaxşılaşma olduğunu göstərir. Bu lövhənin növbəti aparat təftişi bitənə qədər (lövhələrin gəlməsini gözləyərək) bu, 'daha çox işıq' ehtiyacını bir qədər təmin edəcək. Tam partlayışla işləyən yeni lövhələrə baxmaq ağrılı olacaq.