Quà tặng PCB cây thông Noel: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Đó là vào giữa tháng 9, nơi tôi muốn thực hiện một dự án nhỏ thú vị. Vì Giáng sinh đang đến gần và tôi muốn tặng một số món quà tự làm cho gia đình mình nên tôi đã chọn làm một cây thông Noel.

Cây thông Noel nên:

- phải tiết kiệm điện

- không được lớn hơn 10 * 10 cm

- có thể lập trình

- phải có đế, nơi đặt pin

- phải có nhiều hơn 1 chế độ hoạt động

Tôi thiết kế PCB trong Altium Designer, in PCB trên JLC, lập trình vi điều khiển atmel trong Atmel Studio 7.0 và thiết kế mô hình 3d trong SolidWorks.

Bước 1: Kế hoạch

Kế hoạch của tôi là thiết kế 2 pcb hình cây thông Noel.

Trước khi bắt đầu làm việc trên các sơ đồ, tôi đã chọn bộ vi điều khiển, bộ nguồn, trình điều khiển dẫn…

Đối với bộ vi điều khiển, tôi đã sử dụng ATTINY85-20SU vì tính đơn giản của nó (8 chân).

Để cấp nguồn cho bộ vi điều khiển và đèn led, tôi đã chọn 3 bột AA.

Để chuyển đổi các led, tôi đã chọn mosfet SI1012CR-T1-GE3.

Bước 2: Thiết kế PCB

Đầu tiên tôi thực hiện sơ đồ sau đó là bố trí PCB.

Sau khi tôi chọn bộ vi điều khiển, tôi đã xem biểu dữ liệu của bộ điều khiển và sơ đồ chân. Bộ vi điều khiển cần có chế độ nghỉ và ít nhất 4 chân I / O cho 3 mosfet, một cho mỗi màu (đỏ, vàng, xanh lá cây) và một nút nhấn. Attiny85 là hoàn hảo.

Pin1 (ĐẶT LẠI) - là chân đặt lại, nơi tôi đã kết nối với điện trở 10 kOhmPULL UP (gói 1206)

Pin2 - tôi đã sử dụng ghim này cho nút nhấn, mỗi khi tôi nhấn nút nhấn, ghim sẽ bị kéo xuống đất (vì vậy tôi đã lập trình ghim này làm đầu vào và sử dụng PULL UP bên trong)

Pin3 - trong SCH1, tôi đã kết nối chân này trên tiêu đề nam nhưng tôi không sử dụng nó.

Pin4 - Mặt đất

Pin5 (MOSI) - đi đến cổng của MOSI Q3 cho đèn LED màu vàng

Pin6 (MISO) - được kết nối với cổng của mosfet Q2 cho led xanh

Pin7 (CLK) - kết nối với cổng của mosfet Q1 cho led đỏ

Pin8 - Vcc

Datasheet của mosfet:

Trên một mosfet có 12 led (tổng công suất tiêu thụ cho 1 mosfet: P = I * U, P = 20mA * 4.5V = 90mW)

Tôi cũng đã thêm 6 vias (cách nhau 2,54 mm để lập trình (tiêu đề 4 và tiêu đề 2 trên SCH)).

Sau khi SCH tôi tiếp tục sắp xếp bảng. Tôi cắt bỏ hình cây thông Noel, và sau đó tôi sắp xếp các thành phần.

Tôi đã thêm hai tụ tách 100pF và 10uF để ổn định điện áp đầu vào.

Điện trở 100 kOhm trong SCH tôi đã không sử dụng.

Tôi đã thêm các tệp mầm cho cả hai PCB.

Bước 3: Hàn

Tôi đã sử dụng một cái mỏ hàn cũ mà tôi đã đặt xung quanh.

Đầu tiên tôi hàn tất cả các thành phần smd, sau đó là tất cả các thành phần lỗ xuyên qua.

Sau khi hàn xong là lúc lập trình vui vẻ: D

Bước 4: Lập trình

Để lập trình, tôi đã sử dụng AVRISP mk2.

Bởi vì bạn cần nguồn điện bên ngoài để cấp nguồn cho bộ vi điều khiển và bộ lập trình, tôi đã kết nối 5v và gnd từ Arduino Mega chỉ để cấp nguồn. Sau đó, tôi đã kết nối trình lập trình trên pcb có thể lập trình của mình, nơi tôi đã kết nối:

1 ghim (ĐẶT LẠI) để ĐẶT LẠI

4 pin (GND) sang GND

5 pin (MOSI) sang MOSI

6 pin (MISO) sang MISO

7 pin (CLK) sang CLK

8 pin (Vcc) sang Vcc

Tôi đã đính kèm mã chương trình.

Tôi mã mà tôi đã triển khai điều khiển pwm, chế độ ngủ, interupts…

Chế độ đầu tiên chỉ nhấp nháy tất cả các đèn LED, ở chế độ thứ hai, tôi đã sử dụng pwm để thay đổi độ sáng (tôi chỉ cần điều chỉnh một chút để làm cho nó trôi chảy hơn, chế độ thứ ba chỉ là bật và tắt đèn LED theo từng bước, chế độ thứ tư chỉ nhấp nháy điên cuồng (tôi đã sử dụng chức năng pwm như ở chế độ thứ hai) tôi gọi nó là chế độ "sôi nổi": D

Sau khi bạn nhấn nút ấn, bộ hẹn giờ sẽ bắt đầu đếm 5 phút sau đó quay trở lại chế độ ngủ (ở chế độ ngủ, mức tiêu thụ điện năng là 2-6 uA)

CẢNH BÁO!!!

Trước khi bạn lập trình attiny85 của mình bằng chương trình này, bạn cần tắt cầu chì 8 Mhz. bởi vì nếu không attiny85 của bạn sẽ chỉ hoạt động ở 1 Mhz

Bước 5: Danh sách thành phần

Tôi đã đặt hàng các thành phần cho 12 cây thông Noel. Tôi đã thêm một tệp các thành phần mà tôi đã đặt hàng từ Farnell và Mouser, các thành phần khác mà tôi đặt hàng từ aliexpress:

- Đèn LED

- Protoype PCB

- Tiêu đề nữ

- Tiêu đề góc vuông nam

- Nút ấn

- BẬT / TẮT chuyển đổi

Amazon.de:

- pin

Bước 6: Lập mô hình 3d

Tôi sẽ không mô tả cách tôi thiết kế mô hình 3d cho cơ sở, nhưng nếu bạn muốn, bạn có thể PM cho tôi và tôi sẽ gửi cho bạn các tệp.

Tôi đã mở một số nút bật / tắt và nút Đẩy.

Đầu tiên, tôi hàn một số dây trên nút nhấn và công tắc, sau đó tôi định vị chúng và dán nóng chúng từ bên trong đế, sau đó tôi cắt các bảng điều chỉnh lỗ, và hàn các kết nối và dây cái với nhau và dán nóng mọi thứ bên trong đế..

Bước 7: Tóm tắt

Mục đích chính của dự án này là tôi muốn tạo sự ngạc nhiên cho gia đình mình bằng một thứ gì đó tự làm, đó là động lực giúp tôi hoàn thành nó.

Đặc biệt cảm ơn bạn bè của tôi đã giúp tôi với dự án này.

Tôi đã thêm một tệp excel, nơi tôi tính toán thời lượng pin sẽ kéo dài (trong điều kiện lý tưởng).

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào để lại bình luận.