Главная » Световые эффекты
Призовой фонд
на октябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Сердце на ATtiny13

Около трёх месяцев назад я начал увлекаться радиоэлектроникой и затянуло меня в изучение микроконтроллеров. Давалось мне это достаточно тяжело, граблей было найдено немало (до этого ни программированием не занимался, ни в радиоэлектронике ничего не соображал, разве что паяльник в руках умел держать). Когда всё начало немного получаться, встал вопрос о сборке своего первого устройства на микроконтроллере. Было принято решение порадовать свою девушку и собрать светодиодное сердце (в интернете есть вариации на эту тему, которые меня к этому и побудили). И вот, спустя четыре версии, устройство готово.

Итак, начну с описания аппаратной составляющей устройства. Принципиальная схема устройства предельно проста и выглядит следующим образом:

Схема сердца

При подаче питания с разъема USB, микроконтроллер запускается и начинает выполнять записанную в память программу алгоритма световых эффектов, зажигая и выключая светодиоды в определенной последовательности. 

На плате размером 60х50мм размещено десять красных 3528 светодиодов, соединенных последовательно парами, на управляющие ножки МК. Каждая пара светодиодов подключена через гасящий резистор 47 Ом. Сердцем сердца (вот такой каламбур получился) выступает микроконтроллер ATtiny13. Так же на плате присутствует разъем USB от старой флешки, от которого устройство питается и две SMD 1206 перемычки. Для управления светодиодами используются пять выводов микроконтроллера. Вывод Reset подтянут к питанию через 10 КОм резистор. Конденсаторы C1 и C2- стандартная обвязка по питанию микроконтроллера. В качестве корпуса выступает полиморфный пластик (пластик имеющий температуру плавления 60- 65 градусов по Цельсию) или shapelock. Разогрел в горячей воде и вылепил форму, по мере остывания подогревал феном и продолжал формовать до получения нужного результата.

Извиняюсь за качество фото, фотографировал на телефон.

Программная составляющая устройства. Программа писалась в среде CVAVR. Управление свечением осуществляется пятиканальным программным ШИМ-ом. В программе реализовано четыре разных эффекта свечения и один эффект на плавный розжиг светодиодов при включении (выполняется один раз, при подаче питания на устройство, остальные эффекты сменяют друг друга по кругу). Программа предельно проста и легко можно написать новые эффекты или переделать старые, исходник прилагается. Для изменения яркости (светит без пластика довольно ярко и бьет по глазам) нужно лишь изменить значение переменной bri. На плате в спринте отмечены пары светодиодов буквами, соответствующими переменным, которые отвечают за их яркость.

В битах конфигурации МК убран лишь предделитель тактовой частоты на 8, всё остальное по умолчанию. BODLEVEL=11, SPIEN=0, CKSEL=10, SUT=10.

Обновление от 15.09.2013:
Добавлены конденсаторы по питанию, для сглаживания пульсаций и подавления ВЧ составляющей. Подтянул RESET к плюсу питания через резистор 10 кОм.

Обновление от 16.09.2013:
В схему добавлены токоограничительные сопротивления по 47 Ом.

Небольшая инструкция по расчету токоограничивающих резисторов:

Чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод и ногу порта микроконтроллера, необходимо поставить токоограничивающий резистор. Номинал такого резистора считается по следующей формуле:

Rтокоограничивающего резистора=(Uпитания - Uпадения на светодиоде) / Iсветодиода

В данном случае все рассчитывалось с небольшим запасом и выглядело так:

(4,2В (имеется ввиду напряжение на ноге МК) - (1,8+1,8)) / 15мА (с запасом)= (4,2-3,6)/0,015 = 40 Ом. Из стандартных номиналов бал выбран 47 Ом резистор.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC1 МК AVR 8-бит
ATtiny13
1 Поиск в LCSCВ блокнот
C1 1206 smd100 нФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С2 Tantal_D100 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
1206 SMD0 Ом2 Поиск в LCSCВ блокнот
R1 1206 SMD10 кОм1 Поиск в LCSCВ блокнот
R2-R6 1206 SMD47 Ом5 Поиск в LCSCВ блокнот
HL1-HL10 3528 SMDLED RED10 Поиск в LCSCВ блокнот
РазъемUSB-A вилка1 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 17.09.2013 0 0
Я собрал 0 Участие в конкурсе 4
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 3.1 Проголосовало: 4 чел.

Комментарии (28) | Я собрал (0) | Подписаться

0
hd44780 #
Уважаемый автор!
Где токоограничительные резисторы для каждой цепочки светодиодов? И почему Вы не удосужились положить в архив полный проект CvAVR?
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
По 2.5В упадет на диоде, плюс яркость ШИМ-ом регулируется. Ничего светодиодам не будет. Про проект, не посчитал нужным. Если это необходимо, то обязательно выложу.
Ответить
+1
max19 #
Одинаковые светодиоды соеденины последовательно. Резисторы не нужны.
Отредактирован 14.09.2013 20:55
Ответить
+1
zeconir #
Зря питание от USB залепил, автономность хромает, а так - отличный подарок получился. Я вот решил муз. шкатулку сваять, пока в процессе...
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Батарейки некуда пихать. Питается сердце от мобильника, через переходник. Благо, телефон позволяет. Поэтому автономность не страдает. Специально от юсб запитал, чтобы можно было автономно использовать.
Ответить
+2
hardbar #
Увы, но питание от USB 3.3В. Что ни как не даст вам падения напряжения на каждом светодиоде в 2.5В.
И не лишнее было бы добавить резисторы. Ведь будет такой умник, который сделает сердце с большим током светодиодов чем у вас и спалит МК.
И потом напишет что нечего на работает!
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
От USB 5В. Ну а умник, он везде свои грабли найдет
Ответить
0
Artos5 #
Питание на шине USB 4.5 ... 4.6V (0.5V падает на P-N переходе хост контроллера).
Ответить
-1

[Автор]
serenbkii #
Возьмите мультиметр и померьте напругу на USB. Там ровно 5V.
Ответить
+1
миша #
Я думаю Вы, автор можете добавить схему расположения светодиодов, и исходник для поправки какого либо этапа розжига светодиодов?
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Исходник прилагается, светодиоды обозначены в исходнике как abcde(значение яркости 0-255), по кругу, начиная с верхней пары светодиодов, против часовой стрелки.
Ответить
0
Дeн #
1. Резисторов токоограничивающих нет, интересно автор хоть считал протекающий через светодиоды (а соответственно и порты МК) ток? Ведь на сколько я помню, ток через каждый вывод порта на тини не должен превышать 20мА.
2. Где керамические конденсаторы по питанию?
Ответить
-2

[Автор]
serenbkii #
От юсб и так нормальное питание, кондеры ставить необязательно. По первому вопросу почитайте даташит на светодиоды и всё станет ясно.
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Кондеры поставил.
Ответить
0
Электронщик #
Питание по ЮСБ 5В а не 3.3В, а значит высокий уровень портов выходящих на пару светодиодов около 4.5В
Ответить
-2

[Автор]
serenbkii #
Значит на один диод придется 2.2В. Это лишний раз доказывает, что светодиоды работают в штатном для них по даташиту режиме и ток через них не превысит 20 милиампер. Не нужны здесь резисторы.
Ответить
0
Artos5 #
В схеме не хватает ferrite bead и конденсаторов 2шт.
1) Керамика 0.1мкФ
2) Электролит 10/16В
Без этого, устройство будет периодически, по непонятным причинам, зависать.
А также, надо светодиоды (каждый светодиод) подключить через токоограничительные резисторы и не последовательно, а параллельно.
Ответить
-2

[Автор]
serenbkii #
Фигню городите, товарищ! Ну ладно по питанию все ясно, кроме электролита (может ещё и гальваническую развязку сделать, генератор, трансформатор, ШИМ преобразователь) питание от юсб более чем стабильное, все фильтры уже стоят в БП компьютера, ну ВЧ ещё дополнительно отфильтровать можно. А светодиоды если запараллелить, то тинька сгорит 100%. Ток питания светодиода 20 мА, нагрузочная способность ноги МК 20 мА. Параллелим светики, выходит 40мА! Куда вас всех несет-то? Не знаете, зачем говорите?
Ответить
0
Artos5 #
Это Вы городите фигню. От USB порта такая кака лезет, что Вам и не снилось. Станьте осциллографом и посмотрите. Нужно ставить в разрыв питания от USB ферритовую бусину (для развязки на ВЧ).
Ток питания светодиода 20 мА
При использовании резистора на 1кОм ток в цепи светодиода будет в районе 10мА при двух параллельно вкл. светодиодов будет 20мА. В противном случае надо применять доп. транзистор. А так как сделали вы - неправильно, и смахивает на Китайские поделки дедушки "Ляо". У которого цель - максимально сэкономить на "комплектухе".
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Я запитал тем же током, те же светодиоды, на полную яркость (в Вашем случае не будет и половины) не ставя лишние детали в схему (нет, не из- за экономии рассыпухи на 2 рубля ценой), не усложняя печатную плату лишними дорожками и сохранив полную работоспособность и долговечность устройства, увеличив тем самым КПД схемы, простоту повторяемости и немного уменьшив её стоимость. Это отнюдь не "Ляо", это знание мат. части, трезвый ум и немного времени и желания.
P.S. Спасибо за информацию о каке по USB, принял к сведению, так как я новичок и осциллографа у меня нет, соответственно проверить не могу.
Ответить
0
Электронщик #
Насчёт светиков: хоть и не правильно, но китайцы все так городят причём везде, единственный минус, что светики все разные (так как полностью одинаковых нету) и когда один из них деградировать начинает, тянет за собой второй, так как при выходе первого светика на второй начинает идти больший ток. Зато если ставить токоограничительный резистор на каждый светик, то они менее ярко будут светиться, получиться прицепив на одну ногу МК резистор 250 Ом (чтобы с 4,5В выхода порта нам сделать 2В для светика при 10мА), но на 250 Омах тоже есть падение это как дополнительная нагрузка и на одну ногу МК можно в таком случае подключить один светик, два никак, иначе порт сгорит
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Я добавил по одному резистору 47 Ом на пару светодиодов. Токи занижены с запасом, поэтому светодиоды прослужат долгие годы, тем более устройство каждый день не используется (может и меня переживет). Ну и микроконтроллеру ничего от этого не будет. Напруга позволяет включать два светика последовательно, так почему бы и нет?
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Кстати, замерил потребление схемы без резисторов. Оно составляет 96мА, когда все светодиоды горят на полную яркость. 96/5=19,2 мА на цепочку и это не учитывая тока, который ест сам микроконтроллер. Поэтому схема вполне безопасна и без них. Но светодиоды бывают разные, поэтому лучше перестраховаться.
Ответить
0
Artos5 #
Почитайте даташит, а именно: предельный ток через ножку питания VCC GND. Предельный ток через порт. Вы будете сильно удивлены... У Вас почти двух кратное отклонение от максимально допустимых параметров!
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Предельный ток через VCC GND 200mA. Через пин 40 mA. Предельный ток через весь порт не нашел.
Ответить
0
Artos5 #
И Вы уверены что при токе через МК в 200мА устройство будет корректно работать? Особенно, если питается оно от USB порта.
Питание для МК нужно качественное, иначе - будут глюки...
Ответить
0

[Автор]
serenbkii #
Я же написал в этой ветке, что общий ток при максимальной яркости всех светодиодов составляет 96мА. Посмотрите выше. Устройство работает стабильно. Никаких глюков замечено не было. После внесения мной изменений в схему - глюков 100% не будет. Фильтры стоят, ограничение по току тоже.
Ответить
0
digit_fox #
Помехи от USB порта действительно есть, особенно от зарядных блоков питания, но автор, я думаю всё это учел, а так как старт самое то, я сам с "сердец" начинал, конечно лучше привыкать использовать правила схемотехники мк устройств с первых самоделок, чтобы потом проще было, но опять же и оптимизацию ни никто не отменял
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор для сборки - LED лампа
Набор для сборки - LED лампа
Макетная плата для пайки (10 шт) Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
вверх