Pohon Natal Charlieplexing: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Xmas datang dan kami membutuhkan beberapa perangkat keras baru.

Perangkat keras Natal harus berwarna hijau + putih + merah + berkedip.

Jadi PCB berwarna hijau + putih, lalu tambahkan beberapa LED yang berkedip dan selesai. Saya memiliki banyak "Tampilan Sisi Sudut Kanan Red Clear Ultra bright SMD 0806 LEDs" (1206 bekerja juga), maka kami memiliki hampir semuanya.

Langkah 1: Skema

Oke, kami punya ide. topi yang kita butuhkan selanjutnya adalah beberapa skema.

Untuk dapat menangani banyak LED dengan perangkat yang tidak terlalu rumit, sebaiknya gunakan charlieplexing. Charlieplexing dekat dengan matriks, tetapi menggabungkan baris dan kolom bersama-sama. Idenya adalah memiliki pohon bersisi 6, maka dengan prinsip biasa e dapat menggunakan matriks charlieplexing 5x6 atau 6x7. Nah, ini xmas, lalu gunakan yang lebih besar. Saya memutuskan untuk menggunakan matriks 6 kolom dan 7 baris. Maka kita membutuhkan MCU dengan minimal 7 pin GPIO masing-masing dengan kemungkinan berfungsi sebagai output dan input (atau status ke-3). Salah satu yang termurah adalah PIC16F15323.

Kami memiliki pin gratis, kemudian misalnya menggunakan konverter A/D untuk beberapa pekerjaan dan meletakkan satu led di atas.

OK, maka skema sudah di tempat.

Bagian selanjutnya adalah memutuskan, bagaimana mengatur papan.

Langkah 2: Papan

Rencana saya, untuk memiliki papan generik, yang dapat digunakan 6×. Satu papan per setiap kolom.

Mari kita asumsikan, kita memiliki 2 papan sisi, kita dapat memiliki dua kolom per papan, satu sisi memberi makan LED dari atas ke bawah, kedua dari bawah ke atas. Kita harus punya tempat, di mana kita membagi dua feed itu. Untuk memisahkan jalur PCB, kami memiliki dua opsi biasa.

• Kami dapat menggunakan pisau dan memotong garis cooper (Anda harus akurat, jika tidak, Anda akan merusak papan)
• Atau kita dapat mengebor persimpangan sisi silang (disebut "via")

Saya lebih suka mengebor. Ini lebih mudah dan kurang terlihat.

Kami juga perlu memberi makan baris, tetapi kami harus memilih yang tepat yaitu umpan dari kolom masing-masing. Saya memutuskan untuk menggunakan sambungan solder PCB. Itu mudah dan hampir gratis. Kemudian pada setiap papan, yang mewakili satu kolom, kami memiliki satu "persimpangan" Jx dan satu "melalui" Vx yang mewakili papan x tertentu. Artinya, di papan 1 kita harus menyolder "persimpangan" J1 dan mengebor "melalui" V1. Satu alasan kecil adalah papan 6, yang harus memberi makan dua baris dan kemudian memiliki dua "persimpangan" J6 dan J6'.

Bagian terakhir adalah membuat papan "dasar", yang akan berisi MCU dan komponen elektronik lainnya. Papan ini relatif sederhana tanpa fungsi khusus.

Langkah 3: Pesanan PCB

Saya menggunakan manufaktur cina untuk pemesanan papan.

Salah satu yang lebih cepat dan nyaman bagi saya adalah AllPCB. Mereka memiliki sistem pemesanan sederhana. Pada halaman pertama masukkan dimensi. Untuk ukuran papan ini 85 × 100 mm, pilih jumlah (jangan lupa, bahwa Anda membutuhkan 3 pcs per satu pohon), simpan 2 lapis dan simpan ketebalan 1,6 mm. Klik kutipan sekarang dan kemudian Anda akan mendapatkan harga termasuk pengiriman.

Anda dapat menyesuaikan warna papan, tetapi hijau adalah warna terbaik untuk pohon dan putih adalah yang terbaik untuk tiruan salju.

Masukkan alamat email Anda dan klik "Tambahkan ke troli".

Anda akan diminta untuk "file gerber". Itu dilampirkan file charlieplex7_85x100_brd.zip, lalu upload. Pilih alamat Anda, metode pembayaran yang diinginkan, dan selesaikan pesanan.

Langkah 4: Siapkan PCB dan Solder Suku Cadang

Dalam beberapa hari Anda dapat mengharapkan paket dengan PCB.

Pertama-tama kita harus membagi papan. Mereka terhubung menggunakan jembatan kecil. Untuk pemesanan lebih mudah di sini terhubung tiga bagian bersama-sama. Saya menggunakan gunting, itu cepat, tetapi menggunakan gergaji JLC membuat pemotongan lebih halus.

Setelah pemotongan selesai, siapkan papan yang akan digunakan untuk kolom yang mana. Hati-hati, saat memilih papan untuk kolom 3 dan 6. Papan 3 dan 6 harus berisi kabel ekstra di sisi belakang untuk LED yang dipasang di atas. Papan dengan kabel ekstra ini adalah papan dengan gambar manusia salju dan lonceng.

Langkah selanjutnya adalah mengebor masing-masing vias dan sambungan solder.

Kemudian solder semua LED SMD, resistor prosesor dan komponen elektronik lainnya ke enam papan kolom dan satu papan dasar.

Langkah 5: Solder Bersama

Ketika semua komponen elektronik SMD disolder, saatnya untuk menyolder papan bersama-sama.

Langkah pertama adalah menyolder keenam papan kolom ke papan dasar. Mulailah dengan titik-titik kecil di satu sisi (misalnya sisi atas saja). papan solder. Solder papan dengan hati-hati, fokus untuk meletakkan papan dekat dengan pusat tetapi dekat, untuk membuat segi enam di tengah.

Ketika keenam papan terpasang ke papan dasar, gunakan satu papan alas kosong cadangan sebagai dudukan. Gambarlah papan cadangan ini di atas papan kolom, itu akan memperbaiki papan kolom pada posisi dan jarak yang diharapkan. Itu membuat semua konstruksi lebih stabil dan lebih mudah untuk menyolder sekitar tiga baris bawah pada papan. Setelah selesai, solder sisi belakang papan, solder kembali sisi atas ke keadaan akhir dan jangan lupa dua kabel tambahan untuk LED atas.

Setelah itu lepaskan papan cadangan bantu dan selesaikan penyolderan semua kolom.

Langkah terakhir adalah LED yang dipasang di atas THT. Potong kabel LED ini, format led agar pas ke bagian belakang papan dan solder ke posisi dengan katoda di papan 3 dan anoda di papan 6.

Itu semua dari sudut pandang solder.

Langkah 6: Perangkat Lunak

Perangkat lunak sangat mudah.

Saya menyiapkan contoh sederhana, yang menggunakan tabel tradisional untuk Microchip PIC MCU. Perangkat lunak ini menggunakan satu pengatur waktu untuk interupsi berjalan melalui LED dan bingkai tampilan yang disimpan dalam RAM "video".

Program utama hanya menonton untuk langkah selanjutnya. Geser data di RAM "video" dan letakkan kolom di sebelahnya.

Itu juga membaca nilai dari konverter DA dan menggunakannya untuk durasi frame berikutnya.

Anda dapat mengunduh kode sumber dan memodifikasinya, atau Anda dapat mengunduh file hex saja dan menggunakannya apa adanya.

Saya menggunakan PICkit3 untuk pemrograman HEX ke prosesor.

File HEX diprogram untuk menyelesaikan pohon xmas menggunakan soket enam lubang 0,1 X1. Tidak perlu menyolder konektor apa pun di sini. Gunakan kabel langsung yang dikirimkan dengan PICkit 3 dengan pin di kedua sisi. Lewatkan pin melalui lubang dan tekan perlahan ke dalam lubang.

Papan berisi tanda segitiga yang sama untuk pin 1 sebagai PICkit3. Saat memprogram, periksa, kabel yang ditandai dengan segitiga pada satu PICkit3 ada di lubang yang ditandai di papan.

Saya menggunakan MPLAB IPE (Integrated Programming Environment) untuk pemrograman.

Sebelum pemrograman dimulai, jangan lupa untuk mengaktifkan powering board dari tools. Opsi itu tersedia di tab "Daya" IPE.

Setelah pemrograman, alat akan tetap bertenaga papan, kemudian Anda dapat langsung memeriksa hasilnya.

Langkah 7: Finalisasi

Bagian terakhir adalah memasang baterai sebagai dudukan.

Saya menggunakan dudukan baterai 3× AA. Dudukan ini biasanya memiliki dua lubang untuk dua sekrup M3. Papan dasar memiliki lubang yang sama, maka pemasangannya mudah dengan menggunakan dua sekrup M3x12 dan masing-masing mur.

Sebelum pemasangan, solder kabel daya ke papan dasar dan ke dudukan baterai.

Dan itu saja. Pasang tiga baterai dan nikmati.