Bộ làm mát đèn LED cảnh sát có thể lập trình sử dụng STM8 [72 đèn LED]: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

STM8S001J3 là vi điều khiển 8 bit cung cấp 8 Kbyte bộ nhớ chương trình Flash, cùng với EEPROM dữ liệu thực được tích hợp. Nó được coi là một thiết bị mật độ thấp trong họ vi điều khiển STM8S. MCU này được cung cấp trong một gói SO8N nhỏ. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xây dựng một thiết bị Cảnh sát LED Flasher có thể lập trình được có thể được sử dụng cho xe ô tô, xe máy và xe đạp.

Người giới thiệu

Nguồn:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Phân tích mạch Hình 1 cho thấy sơ đồ của thiết bị. Trái tim của mạch này là vi điều khiển STM8S001.

Bước 1: Hình 1: Hình 1 Sơ đồ sơ đồ của đèn LED cảnh sát có thể lập trình được

Hãy bắt đầu phân tích từ bộ cấp nguồn. C2 và C3 được sử dụng để giảm nhiễu điện áp đầu vào. Sau đó, điện áp được xử lý đến bộ điều chỉnh 78M09 [1] (REG1). Nó được sử dụng để ổn định điện áp ở 9V. C4 và C6 được sử dụng để giảm tiếng ồn đầu ra của bộ điều chỉnh.

Đầu ra của REG1 được xử lý tới bộ lọc RC bậc nhất (R28 và C5). Nó giúp giảm tiếng ồn hơn nữa vì thiết bị này có thể được sử dụng liên tục trong môi trường ồn ào như xe cộ. Cách tốt nhất để kiểm tra hoạt động của bộ lọc này (hoặc các loại bộ lọc khác) là thực hiện một phép đo thực tế. Máy hiện sóng SDS1104X-E đã giới thiệu một tính năng biểu đồ bode đẹp có thể thực hiện phép tính hữu ích này.

REG2 [2] được sử dụng để chuyển đổi 9V sang 5V để cung cấp cho MCU STM8s001 [3] (IC1). C7 là tụ lọc bổ sung cho IC1.

IC1 MCU được lập trình bằng một dây SWIM duy nhất. Nó là viết tắt của Mô-đun giao diện dây đơn. Nó là một liên kết tốc độ cao giữa MCU và bộ lập trình / gỡ lỗi. Chân này phải được kết nối với chân SWIM của bộ lập trình / gỡ lỗi. Chân nối đất cũng phải được kết nối. Điều này hoàn thành kết nối (P2).

IC2 và IC3 là các Mosfet SMD Kênh N logic [4] được sử dụng để bật / tắt các đèn LED. Các chân cổng của cả hai MOSFET đã được kéo xuống bằng cách sử dụng điện trở 4,7K để tránh kích hoạt không mong muốn (R13, R14). SW1 là một nút ấn xúc giác được sử dụng để chuyển đổi giữa các chương trình đèn nháy. R27 là một điện trở kéo lên và C8 làm giảm tiếng ồn có thể có của nút nhấn.

Các điện trở từ R1 đến R26 được sử dụng để giới hạn dòng điện của đèn LED. Trong mỗi phần, tôi đã đặt 3 đèn LED nối tiếp được kết nối với thanh ray + 9V (Hình 2). Các đặc tính của đèn LED khác nhau giữa các nhà sản xuất. Do đó, chúng tôi không thể chỉ định một điện trở nối tiếp giới hạn cố định cho mọi trường hợp. Dòng điện tối đa có thể chịu được của đèn LED 5mm là khoảng 25mA. Do đó, giá trị điện trở có thể giới hạn dòng điện ở đâu đó khoảng 15mA (cao hơn một nửa một chút) trông đủ và không ảnh hưởng đến tuổi thọ của đèn LED và không làm giảm đáng kể độ sáng của đèn LED.

Bạn có thể bắt đầu từ một điện trở 100-Ohm và tăng nó lên và đồng thời theo dõi dòng điện. Trong trường hợp của tôi, tôi đọc 15mA bằng cách sử dụng điện trở 180 ohm.

Bước 2: Hình 2: Tìm giá trị điện trở tốt nhất cho đèn LED dòng

[2]: Bố trí PCB Nó là một bảng mạch PCB một lớp. Ngoại trừ đèn LED, tất cả các thành phần đều là SMD và được hàn trên mặt đồng. Trong quá trình thiết kế sơ đồ và PCB này, tôi đã sử dụng một số thư viện được tạo sẵn từ SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] và REG2 [9] được cài đặt bằng các thư viện SamacSys và plugin Altium Designer của nó [10] (Hình 4). Nó đã tiết kiệm rất nhiều thời gian thiết kế của tôi. Tôi luôn mắc sai lầm khi thiết kế các thư viện từ đầu làm hỏng ngày của tôi và các nguyên mẫu PCB. Các thư viện này miễn phí và quan trọng hơn, chúng tuân theo các tiêu chuẩn về dấu chân IPC.

Bước 3: Hình 3: Sơ đồ PCB của Mạch Police-Flasher (Bản sửa đổi lần cuối)

Bước 4: Hình 4: Các thành phần đã chọn trong Plugin SamacSys Altium

Hình 5 và 6 cho thấy các hình chiếu 3D của bản sửa đổi cuối cùng của bảng mạch PCB.

Bước 5: Hình 5: Chế độ xem 3D của Bảng mạch PCB Từ trên xuống (Bản sửa đổi cuối cùng)

Bước 6: Hình 6: Chế độ xem 3D của Bảng mạch PCB Từ phía dưới (Bản sửa đổi cuối cùng)

Hình 7 cho thấy hình ảnh của nguyên mẫu PCB được thử nghiệm đầu tiên. Tôi đã đặt hàng trên PCBWay và tôi đã nhận được 5 bảng với cùng một mức giá. Như bạn có thể thấy chất lượng xây dựng ổn, trong bản sửa đổi cuối cùng, tôi đã sửa đổi một số dấu chân thành phần (tất cả đều là SMD ngoại trừ đèn LED) và di chuyển các dây cung cấp xuống phía dưới cùng. Bạn sẽ hàn các dây cung cấp 12V trực tiếp trên bảng mạch PCB.

Bước 7: Hình 7: Nguyên mẫu đầu tiên của Flasher Board

[3] MCU của SoftwareSTM8 là những con chip tốt, nhưng STM8CubeMX không hỗ trợ đầy đủ chúng. Nó có nghĩa là phần mềm chưa tạo mã cho STM8s. Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng ST Visual Develop (STVP) làm trình biên dịch và các thư viện viết sẵn cho STM8s (STSW). Hình 8 cho thấy STVP IDE. Bạn cũng cần cài đặt COSMIC STM8 để STVP sử dụng làm trình biên dịch.

Bước 8: Hình 8: ST Visual Develop IDE

Tôi đã sử dụng GPIO và các thư viện ngắt bên ngoài để viết ba chương trình nhấp nháy. Phần mềm này có sẵn miễn phí. Bạn có thể mở rộng mã và thêm các chương trình của riêng bạn. Để biết thêm mô tả, vui lòng kiểm tra video YouTube.

[4] Lắp ráp và kiểm tra

Hình 9 cho thấy hóa đơn nguyên vật liệu. Không có gì là đặc biệt về hàn. Các bộ phận nhỏ nhất là các thành phần thụ động 0805 mà bạn có thể dễ dàng hàn bằng cách sử dụng dây hàn 0,4mm và mỏ hàn thông thường.

Bước 9: Hình 9: Hóa đơn nguyên vật liệu

Hãy cẩn thận về phân cực âm và dương của đèn LED. Cố gắng mua tất cả các đèn LED Xanh lam và Đỏ từ cùng một nhà sản xuất, nếu không, bạn có thể không nhận được ánh sáng mượt mà và giống hệt nhau cho tất cả các đèn LED.

Có một số người nhảy trên bảng. Đừng quên tạo kết nối thích hợp bằng cách sử dụng một vài điện trở 0 ohm và tương tự. Kết nối bộ lập trình STM của bạn (với hỗ trợ SWIM) và chọn tệp phù hợp từ thư mục “Phát hành” và lập trình chip. Bằng cách nhấn nút, chương trình nhấp nháy sẽ thay đổi. Bạn có thể thêm quy trình nhấp nháy của riêng mình và lập trình chip.