Cadou PCB de Crăciun: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

A fost la mijlocul lunii septembrie unde am vrut să fac un mic proiect distractiv. Pentru că se apropia Crăciunul și am vrut să dau niște cadouri de casă familiei mele, am ales să fac un pom de Crăciun.

Bradul de Crăciun ar trebui:

- trebuie să fie eficientă din punct de vedere energetic

- să nu fie mai mare de 10 * 10cm

- programabil

- trebuie să aibă o bază, unde este amplasată bateria

- trebuie să aibă mai mult de 1 mod de funcționare

Am proiectat PCB-ul în Altium Designer, am tipărit PCB-urile pe JLC, am programat microcontrolerul atmel în Atmel Studio 7.0 și am proiectat modelul 3D în SolidWorks.

Pasul 1: Planul

Planul meu este să proiectez 2 plăci în formă de brad.

Înainte să încep să lucrez la schemă, am ales microcontrolerul, sursa de alimentare, driverele cu led …

Pentru microcontroler am folosit ATTINY85-20SU datorită simplității sale (8 pini).

Pentru alimentarea microcontrolerelor și ledurilor am ales 3 baterii AA.

Pentru comutarea ledurilor am ales mosfetele SI1012CR-T1-GE3.

Pasul 2: Proiectarea PCB-ului

Mai întâi am făcut schema, apoi aspectul PCB.

După ce am ales microcontrolerul, m-am uitat la fișa tehnică a controlerului și la pinout. Microcontrolerul trebuia să aibă un mod de repaus și cel puțin 4 pini I / O pentru 3 mosfete, câte unul pentru fiecare culoare (roșu, galben, verde) și un buton. Attiny85 a fost perfect.

Pin1 (RESET) - este pinul de resetare, unde am conectat un rezistor de 10 kOhmPULL UP (pachetul 1206)

Pin2 - am folosit acest pin pentru buton, de fiecare dată când apăsam butonul pinul a fost tras în jos (așa că am programat acest pin ca intrare și am folosit un PULL UP intern)

Pin3 - în SCH1 am conectat acest pin pe antetul masculin, dar nu l-am folosit.

Pin4 - Masă

Pin5 (MOSI) - merge la poarta mosfetului Q3 pentru leduri galbene

Pin6 (MISO) - este conectat la poarta mosfetului Q2 pentru leduri verzi

Pin7 (CLK) - conectat la poarta mosfetului Q1 pentru led-uri roșii

Pin8 - Vcc

Foaie de date a mosfetului:

Pe un mosfet sunt 12 led-uri (consumul total de energie pentru 1 mosfet: P = I * U, P = 20mA * 4,5V = 90mW)

Am adăugat și 6 via-uri (2,54 mm unul de altul pentru programare (antetul 4 și antetul 2 de pe SCH)).

După SCH am continuat să aranjez tabloul. Am decupat forma bradului, apoi am întins componentele.

Am adăugat doi condensatori de decuplare 100pF și 10uF pentru a stabiliza tensiunea de intrare.

Rezistorul de 100 kOhm care se află în SCH nu l-am folosit.

Am adăugat fișierele gerber pentru ambele PCB-uri.

Pasul 3: lipire

Am folosit un fier vechi de lipit pe care l-am pus în jur.

Mai întâi am lipit toate componentele smd, apoi toate componentele orificiului traversant.

După lipire a venit timpul programării distractive: D

Pasul 4: Programare

Pentru programare am folosit AVRISP mk2.

Deoarece aveți nevoie de o sursă de alimentare externă pentru a alimenta microcontrolerul și programatorul, am conectat 5v și gnd de la Arduino Mega doar pentru alimentare. Apoi am conectat programatorul de pe PCB-ul meu programabil unde m-am conectat:

1 pin (RESET) pentru RESET

4 pini (GND) la GND

5 pini (MOSI) la MOSI

6 pini (MISO) la MISO

7 pini (CLK) la CLK

8 pini (Vcc) la Vcc

Am atașat codul programului.

Am codul pe care l-am implementat, controlul pwm, modul de repaus, întreruperi …

Modul firs clipeste doar toate ledurile, în cel de-al doilea mod am folosit pwm pentru a schimba luminozitatea (trebuie doar să modific puțin pentru a o face mai fluentă, al treilea mod doar pornește și oprește ledul în trepte, al patrulea mod este doar o clipire nebună (am folosit funcția pwm ca în al doilea mod) îl numesc modul „funky”: D

După ce apăsați butonul, a început un temporizator care contează 5 minute și apoi revine la modul de repaus (în modul de repaus consumul de energie este de 2-6 uA)

AVERTIZARE!!!

Înainte de a vă programa attiny85 cu acest program, trebuie să dezactivați siguranța de 8 MHz. pentru că dacă nu atiny85 dvs. va funcționa la doar 1 Mhz

Pasul 5: Lista componentelor

Am comandat componente pentru 12 brad de Crăciun și am adăugat un fișier de componente pe care le-am comandat de la Farnell și Mouser, alte componente pe care le-am comandat de la aliexpress:

- LED-uri

- PCB Protoype

- Anteturi feminine

- Anteturi cu unghi drept masculin

- Apasa butoanele

- Comutator ON / OFF

Amazon.de:

- baterie

Pasul 6: Modelare 3D

Nu voi descrie modul în care am proiectat modelul 3d pentru bază, dar dacă vreți, puteți să mă trimiteți PM și vă trimit fișierele.

Am făcut câteva deschideri pentru comutatorul de pornire / oprire și butonul Push.

Mai întâi am lipit niște fire pe butonul de apăsare și pe comutator, apoi le-am poziționat și le-am lipit la cald din interiorul bazei, apoi am decupat plăcile de perf, și am lipit conectorii și firele feminine împreună și am lipit la cald tot din interiorul bazei.

Pasul 7: Rezumat

Scopul principal al acestui proiect a fost acela că am vrut să-mi surprind familia cu ceva de casă, motivul care m-a ajutat să-l finalizez.

Mulțumiri speciale prietenilor mei care m-au ajutat cu acest proiect.

Am adăugat un fișier excel, unde am calculat cât va dura bateria (în condiții ideale).

Dacă aveți întrebări, lăsați un comentariu.