Lọ đom đóm: 18 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Dự án này sử dụng đèn LED gắn trên bề mặt màu xanh lá cây cùng với bộ vi điều khiển AVR ATTiny45 để mô phỏng hành vi của đom đóm trong lọ. (lưu ý: hành vi của đom đóm trong video này đã được tăng tốc rất nhiều để dễ thể hiện hơn trong phim ngắn. Hành vi mặc định có sự khác biệt đáng kể về độ sáng và độ trễ giữa các lần phát.)

Bước 1: Giới thiệu về dự án này

Nguồn cảm hứng cho dự án này đến từ việc tôi chưa từng sống ở một khu vực thường thấy đom đóm và bị mê hoặc sâu sắc bất cứ khi nào tôi bắt gặp chúng trong chuyến du lịch của mình. Các mẫu đèn flash đã được số hóa từ dữ liệu nghiên cứu hành vi của đom đóm tìm thấy trên mạng và được lập mô hình trong Mathematica để có thể tạo ra các biến thể về tốc độ và cường độ. Đầu ra cuối cùng được chuyển đổi bởi một hàm nhẹ và được ghi vào các tệp tiêu đề dưới dạng dữ liệu PWM 8-bit. Phần mềm được viết bằng avr-gcc C và mã nguồn được cung cấp cùng với.hex được biên dịch trước để thuận tiện. Mã đã được tối ưu hóa đáng kể cho hiệu quả và giảm thiểu điện năng tiêu thụ. Ước tính thời gian chạy thô dự đoán pin 600mAh 3V CR2450 sẽ kéo dài từ 4 đến 10 tháng, tùy thuộc vào kiểu bài hát được sử dụng. Hiện tại, nguồn đi kèm với hai mẫu, song1 và song2, với song2 làm mặc định. Thời gian chạy ước tính của Song2 là 2 tháng, của song1 là 5 tháng. Tuy nhiên, thiết kế mạch rất nhỏ và thực tế là chúng tôi có thể sử dụng bảng tạo mẫu SMD có sẵn thay vì có một PCB tùy chỉnh được thực hiện giúp tiết kiệm đáng kể chi phí. Sẽ rất đơn giản để tạo một phiên bản gắn kết không bề mặt bằng cách sử dụng phiên bản PDIP của ATTiny45 và đèn LED xuyên lỗ. thứ tự của 2 giờ.

Bước 2: Các bộ phận

Trong phần này tôi liệt kê các phần tôi đã sử dụng để xây dựng dự án này. Trong nhiều trường hợp, bộ phận chính xác là không cần thiết và chỉ cần thay thế là đủ. Ví dụ: không bắt buộc bạn phải sử dụng pin CR2450 để cấp nguồn cho mạch, bất kỳ nguồn điện 3V nào cũng đủ và CR2450 chỉ tình cờ là pin rẻ nhất mà tôi tìm thấy phù hợp với yêu cầu về kích thước và dung lượng mà tôi đang tìm kiếm. - 1 bộ vi điều khiển AVR ATTiny45V, gói SOIC 8 chân (DigiKey part # ATTINY45V-10SU-ND) (xem chú thích 1) - 1 Surfboard 9081 bảng tạo mẫu SMD (DigiKey part # 9081CA-ND) - 6 LED xanh (DigiKey Part # 160 -1446-1-ND) (xem chú thích 2) - 1 điện trở 22.0K Ohm 1206 (xem chú thích 3) - 2 điện trở 100 Ohm 1206 (xem chú thích 2) - 1 giá đỡ pin CR2450 (DigiKey Part # BH2430T-C-ND) - 1 pin CR2450 (bất kỳ nguồn điện 3V nào cũng được) - 1 ống cuộn của dây nam châm # 38 (Ngineering.com Phần # N5038) - 6 inch hoặc hơn dây trần mỏng, tôi đã sử dụng dây quấn tước nhưng mọi thứ sẽ làm được

Lưu ý: # 1 - Sự khác biệt giữa ATTiny45V và ATTiny45 là ATTiny45V được chỉ định để chạy trên điện áp từ 1,8V - 5,5V trong khi ATTiny45 muốn 2,7V - 5,5V. Đối với dự án này, ngụ ý duy nhất là ATTiny45V có thể chạy lâu hơn một chút khi pin hết. Trên thực tế, điều này có lẽ không đúng và ATTiny45 có thể được coi là có thể hoán đổi cho nhau với ATTiny45V (đoán xem tôi đã tình cờ cầm trên tay cái nào khi bắt đầu?). Sử dụng bất cứ thứ gì bạn có thể có trong tay. Ngoài ra, ATTiny85 cũng sẽ hoạt động tốt với nhiều tiền hơn một chút. # 2 - Việc thay thế một mẫu đèn LED khác với các đặc tính dòng điện khác nhau sẽ có tác động đến điện trở bạn sử dụng. Xem phần Sơ đồ mạch để biết thêm thông tin và kiểm tra bảng thông số kỹ thuật cho đèn LED của bạn # 3 - Đây chỉ là điện trở kéo lên, giá trị cụ thể không quan trọng. Nó chỉ cần 'đủ lớn' mà không cần 'quá lớn'. Xem phần Sơ đồ mạch để biết thêm thông tin.

Bước 3: Công cụ

Đây là những công cụ tôi đã sử dụng: Radio Shack # 270-373 1-1 / 8 "Micro Smooth Clips" clip-on-a-stick "- Một trong những Micro Smooth Clips được gắn trên móng tay hoặc một loại que khác. Nhiệt độ- Sắt hàn được điều chỉnh với đầu nhọn (tôi sử dụng trạm hàn kỹ thuật số Weller WD1001 với sắt 65 watt và đầu micro 0,010 "x 0,291" L). Tuy nhiên, với mức ngân sách vừa phải, mỏ hàn kiểu Radio Shack 15 watt sẽ ổn. Trợ giúp HandsMultimeter (để kiểm tra mạch) Kéo cắt dây Flux (Tôi thích Bút thông lượng hòa tan trong nước Kester, có sẵn tại HMC Electronics (part # 2331ZXFP)) Hàn (càng mỏng càng tốt) Nhíp Exacto Knife / Dao cạo

Bước 4: Lắp ráp bảng mạch - Phần 1/3

Chuẩn bị bảng mạch và gắn các điện trở -

Làm chảy các miếng đệm - Tôi có xu hướng làm chảy mọi thứ, ngay cả khi sử dụng chất hàn đã có sẵn chất trợ dung. Điều này đặc biệt đúng khi tôi đang sử dụng bút thông lượng tan trong nước vì việc lau chùi rất dễ dàng và bút giúp dễ dàng không bị chảy ở mọi nơi. Dây jumper hàn trên các miếng đệm như minh họa - Hệ quả của việc không có PCB của riêng chúng tôi được sản xuất cho dự án này là chúng tôi phải thêm dây bus của riêng mình. Cũng lưu ý các dây bus trên PIN_C, PIN_D và PIN_E. Những điều này không hoàn toàn cần thiết nhưng theo cách này, nó trông gọn gàng hơn và cũng cung cấp cho chúng tôi một số khoảng trống khi gắn một đoạn clip vào bộ vi xử lý để lập trình. Hàn điện trở bo mạch - Có một số hướng dẫn tốt trên internet với các ví dụ về cách hàn các bộ phận gắn kết bề mặt. Nói chung, bạn muốn bắt đầu bằng cách cho một ít chất hàn vào một miếng đệm. Giữ linh kiện trong một chiếc nhíp, làm nóng vật hàn và giữ một mặt của thành phần trong vật hàn cho đến khi nó chảy vào chốt. Bạn muốn giữ cho thành phần phẳng với bảng trong khi bạn đang làm điều này. Sau đó, hàn mặt còn lại. Xem ảnh.

Bước 5: Lắp ráp bảng mạch - Phần 2/3

Hàn bộ vi điều khiển với bo mạch - Gắn các chân trên vi điều khiển -Một hậu quả khác của việc không có PCB của riêng chúng tôi là chúng tôi phải đối phó với chiều rộng bất thường của chip ATTiny45 rộng hơn một chút so với vừa vặn thoải mái trên Surfboard. Giải pháp đơn giản là uốn cong các chân vào bên trong để chip đứng trên các tấm đệm thay vì ngồi trên chúng. chip (tôi thấy điều này làm cho nó * dễ dàng * hơn nhiều * để có được mối hàn tốt, đặc biệt là với cấu trúc bề mặt kỳ lạ của các chân cắm bị uốn cong này) - Giữ chip vào miếng đệm và rút chất hàn xuống từ miếng đệm hình vuông và lên chốt đầu tiên của chip (thêm nhiều chất hàn hơn nếu không có đủ trên miếng đệm vuông nhưng bạn thường sẽ có đủ).- Đảm bảo rằng chất hàn thực sự chảy lên và * lên * chốt. Chuyển động hàn giống như "đẩy" vật hàn lên chốt. - Khi chốt đầu tiên được hàn, hãy đi tới chốt ở góc đối diện của chip và hàn luôn chốt đó xuống. Sau khi hai góc đó được gắn chặt xuống, con chip sẽ vẫn ở vị trí chắc chắn và các chân còn lại trở nên đơn giản để hoàn thành. Ngoài ra, hãy hết sức cẩn thận để bạn hàn chip vào bo mạch theo đúng hướng! Nếu bạn nhìn kỹ vào con chip, bạn sẽ thấy một vết lõm nhỏ ở trên cùng ở một trong các góc. Vết lõm đó đánh dấu chân số 1 mà tôi đã đánh dấu khác là chân "đặt lại" trên chip (xem sơ đồ). Nếu bạn hàn nó không đúng hướng, tôi hứa với bạn rằng nó sẽ không hoạt động;)

Bước 6: Lắp ráp bảng mạch - Phần 3/3

Kiểm tra tất cả các kết nối -

Vì mọi thứ ở đây khá nhỏ, nên khá dễ dàng để tạo ra một mối hàn không tốt trông bằng mắt. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải kiểm tra mọi thứ. Sử dụng đồng hồ vạn năng và kiểm tra tất cả các đường dẫn trên bảng để kết nối. Đảm bảo đã kiểm tra mọi thứ, chẳng hạn như không chạm vào đầu dò vào miếng đệm mà chân của chip trông có vẻ được hàn vào, hãy chạm vào chính chân cắm. Đồng thời kiểm tra các giá trị điện trở của các điện trở của bạn và đảm bảo rằng chúng phù hợp với các giá trị mong đợi của chúng. Một vấn đề nhỏ bây giờ rất dễ sửa chữa nhưng sẽ trở thành một vấn đề lớn nếu phát hiện ra sau khi tất cả các dây LED đã được gắn vào.

Bước 7: Làm dây đèn LED đom đóm - Phần 1/4

Chuẩn bị dây -

Ngineering.com có một bài viết tốt về cách làm việc với dây điện từ này và bao gồm việc đóng hộp cũng như xoắn nó, đó là hai bước để tạo ra một dây đèn LED đom đóm. Tuy nhiên, tôi chưa bao giờ hài lòng với kết quả đốt đi lớp cách nhiệt như họ mô tả trong hướng dẫn và thay vào đó tôi quyết định cạo nhẹ lớp cách nhiệt bằng dao cạo. Rất có thể đơn giản là tôi không thực hiện đúng các bước thiếc (mặc dù đã cố gắng nhiều lần) và quãng đường đi được của bạn có thể khác nhau. Tôi thích sử dụng các độ dài dây khác nhau cho mỗi chuỗi đom đóm để sau khi lắp ráp chúng không bị treo ở cùng một "độ cao". Nói chung, tôi tính toán độ dài mà tôi sẽ sử dụng bằng cách tìm ra chuỗi ngắn nhất (dựa trên số đo chiếc lọ tôi sẽ sử dụng), chuỗi dài nhất và chia đều khoảng thời gian giữa chúng thành 6 lần đo. Các giá trị tôi đã kết thúc cho một lọ thạch widemouth tiêu chuẩn là: 2 5/8 ", 3", 3 3/8 ", 3 3/4", 4 1/8 ", 4 5/8". của mỗi dây lộ ra từ một milimét trở xuống. Sử dụng phương pháp dao cạo, nhẹ nhàng cạo lớp cách điện bằng cách kéo nhẹ lưỡi dao trên dây. Xoay dây và lặp lại cho đến khi sự xúc phạm đã được loại bỏ. Sử dụng phương pháp này, tôi thấy rất khó để chỉ dải một milimet dây, vì vậy tôi chỉ cần cắt phần thừa.

Bước 8: Làm dây đèn LED đom đóm - Phần 2/4

Chuẩn bị đèn LED -

Sử dụng một chiếc kẹp nhỏ, chọn một đèn LED sao cho mặt dưới hướng ra ngoài, để lộ các miếng đệm. Gắn microclip + LED vào tay trợ giúp và áp dụng thông lượng cho các miếng đệm trên đèn LED.

Bước 9: Làm dây đèn LED đom đóm - Phần 3/4

Hàn đèn LED -Sử dụng một microclip khác, trước tiên lấy dây màu xanh lá cây lên và gắn nó vào phần trợ giúp. Bây giờ đến phần khó nhất của dự án, hàn đèn LED. Thao tác với bàn tay trợ giúp để phần tiếp xúc của dây màu xanh lá cây nằm nhẹ nhàng trên tấm catốt của đèn LED. Đây là phần cần nhiều thời gian, đòi hỏi sự kiên nhẫn và không thể vội vàng. Lên kế hoạch trước cho các bước đi của bạn và hành động một cách chậm rãi và có cân nhắc. Về cơ bản, đây là công việc tinh tế được đóng gói trong một chiếc lọ và không nên bị đánh giá thấp. Tuy nhiên, bạn không cần phải là người con trai yêu thích của một người thợ đồng hồ để đạt được điều này, nó * ở * trong lĩnh vực của người phàm. Tôi thấy việc thao tác với các cánh tay trợ giúp dễ dàng hơn đáng kể so với bản thân dây điện hoặc chiếc kẹp nhỏ. Đặt phần tiếp xúc của dây trên tấm catốt và sắp xếp thiết bị điều chỉnh và ánh sáng của bạn để đảm bảo bạn có thể nhìn thấy hoàn hảo những gì bạn đang làm trong quá trình chuẩn bị hàn. Sử dụng mỏ hàn đặt ở khoảng 260 độ C, hãy nhấc rất một đốm nhỏ hàn nóng chảy vào đầu bàn là và chạm rất nhẹ đầu bàn là vào miếng catốt trên đèn LED. Một lượng nhỏ chất hàn sẽ ngay lập tức chảy ra khỏi đầu và vào miếng đệm (nhờ chất trợ dung), giữ chặt dây vào miếng đệm trong quá trình này. Hãy cẩn thận để không làm cháy đèn LED bằng cách giữ bàn ủi vào miếng đệm quá lâu (tối đa 3 giây, khi thực hiện đúng, bạn cần ít hơn 0,10 giây tiếp xúc với đầu nhọn, rất nhanh). Thật không may, điều có xu hướng xảy ra ở đây là bạn dùng đầu bàn ủi làm đứt dây ra khỏi miếng đệm, buộc bạn phải thiết lập lại tất cả. Vì lý do đó, bạn phải * rất * chậm và nhẹ nhàng với bàn ủi. Tôi có xu hướng đặt khuỷu tay lên bàn làm việc ở hai bên tay trợ giúp và cầm bàn là bằng cả hai tay theo kiểu kẹp seppuku, nhẹ nhàng đưa bàn ủi xuống phía tấm lót. Sự kìm kẹp này đôi khi là cách duy nhất tôi có thể kiểm soát đủ. Một mẹo khác: đừng uống một tách cà phê trước khi thử điều này. Việc này trở nên dễ dàng hơn khi thực hành. (Rất nhẹ nhàng) kéo dây màu xanh lá cây để kiểm tra xem nó đã được giữ chắc chắn chưa. Nhả dây ra khỏi microclip và không thay đổi hướng của đèn LED, lặp lại quá trình với dây màu đỏ, chỉ lần này hàn nó vào miếng đệm cực dương của đèn LED. Vì dây màu đỏ sẽ bay qua miếng đệm catốt (màu xanh lá cây), điều quan trọng là không được để dây màu đỏ tiếp xúc quá nhiều, kẻo dây sẽ tiếp xúc với miếng đệm catốt và tạo ra một đoạn ngắn.

Bước 10: Làm dây đèn LED đom đóm - Phần 4/4

Vặn dây và kiểm tra -

Khi cả hai dây đã được gắn vào đèn LED, đã đến lúc vặn các dây. Việc xoắn dây dẫn đến vẻ ngoài sạch sẽ hơn, tăng thêm độ bền cho dây LED và cũng làm giảm số lượng dây bay tự do mỏng manh mà bạn phải xử lý khi làm việc với bảng sau này. Để xoắn dây, hãy bắt đầu bằng cách gắn một chiếc kẹp nhỏ vào tay trợ giúp của bạn và kẹp nó vào hai dây ngay bên dưới đèn LED. Bây giờ, sử dụng một microclip khác (tôi đã gắn nó trên một chiếc đinh để làm cho quá trình này dễ dàng hơn), lấy đầu kia của sợi dây cách đầu khoảng 1,5 inch. Nhẹ nhàng xoắn microclip trong khi đặt lực căng vừa đủ để giữ các dây thẳng cho đến khi các dây xoắn đủ với nhau. Tôi có xu hướng thích xoắn hơi chặt vì điều này dẫn đến dây dễ giữ thẳng hơn. Khi dây đã được xoắn, dải khoảng 2-3mm từ đầu tự do của dây và kiểm tra bằng cách đặt 3 volt qua điện trở 100 Ohm và vào đầu dây. Tôi cảm thấy rất khó để tạo kết nối tốt bằng cách nhấn các đầu dò vào các đầu trần của dây điện từ, vì vậy tôi kẹp các microclips vào các đầu và thay vào đó chạm vào các đầu dò bằng đầu dò. Bạn không cần phải có "BẬT" chắc chắn tốt từ đèn LED để dây vượt qua bài kiểm tra, vì ngay cả với các clip cũng khó có được kết nối tốt. Ngay cả một vài lần nhấp nháy cũng đủ để vượt qua. Khi được hàn, kết nối sẽ tốt hơn nhiều. Đặt dây LED sang một bên ở một nơi an toàn. Lặp lại quá trình này cho mỗi chuỗi trong số 6 chuỗi.

Bước 11: Gắn dây LED vào bảng - Phần 1/2

Bó các dây màu đỏ thành nhóm 3 dây và hàn vào bảng -

Khi bạn đã hoàn thành tất cả sáu dây LED và bảng mạch, đã đến lúc gắn các dây vào bảng. Sắp xếp các dây LED thành hai nhóm ba. Đối với mỗi nhóm, chúng tôi sẽ xoắn và hàn ba dây màu đỏ với nhau thành một và sau đó hàn nó vào bảng. Lấy ba trong số các dây màu đỏ giữa ngón cái và ngón trỏ của bạn. Sau khi cẩn thận đặc biệt để đảm bảo rằng các đầu đã tước của ba dây đều thẳng hàng, hãy kẹp microclip của ba dây lại gần nhau và gắn microclip vào bàn tay trợ giúp. Xoắn các phần tiếp xúc của dây với nhau. Điều này là để ngăn chúng rời ra trong khi bạn hàn chúng vào bảng. Thiếc các đầu xoắn của dây bằng hàn. Sử dụng từ thông để đảm bảo tiếp xúc tốt giữa các đầu dây (điều cuối cùng bạn muốn làm là phải tháo ba dây này ra để lấy một đầu dây không tiếp xúc tốt). Cẩn thận hàn gói dây màu đỏ vào miếng đệm phía xa của PIN_A, để điện trở tách bó và bộ vi điều khiển. Lặp lại quy trình với ba dây LED khác, hàn bó vào phía xa của điện trở trên PIN_B. Bây giờ bạn sẽ có cả hai bó dây 3 được hàn vào bảng với các dây màu xanh lá cây bay tự do.

Bước 12: Gắn dây LED vào bảng - Phần 2/2

Bó các dây màu xanh lá cây thành các bó 2 dây và hàn vào bảng, kiểm tra -Sử dụng quy trình tương tự như cách bạn tạo các bó 3 dây màu đỏ, nối các dây màu xanh lá cây với nhau thành các bó 2 dây và hàn chúng vào PIN_C, PIN_D, và PIN_E. Bằng cách không hàn các gói vào miếng đệm gần nhất với bộ vi điều khiển, chúng tôi có thêm không gian để khuỷu tay nếu chúng tôi cần thực hiện bất kỳ công việc hàn chạm nào trên bộ vi điều khiển hoặc gắn một clip lập trình vào bo mạch. Sau khi tất cả các dây LED đã được hàn vào bảng, bạn nên kiểm tra chúng. Với nguồn điện 3V, hãy kiểm tra các dây bằng cách đặt điện áp dương vào PIN_A hoặc PIN_B, cẩn thận đặt nó * phía sau * điện trở vì 3V sẽ làm hỏng các đèn LED này nếu không có nó và di chuyển điện áp âm giữa PIN_C, PIN_D và CÂY THÔNG. Mỗi sự kết hợp của các chân sẽ dẫn đến một đèn LED sáng lên khi được thăm dò. (Nếu chip của bạn đã được lập trình tại thời điểm này thì chỉ cần cấp nguồn cho bảng (VCC và GND) là đủ để kiểm tra tất cả sáu đèn LED trong một lần. Chương trình được cung cấp chu kỳ thông qua tất cả các đèn LED khi khởi động.)

Bước 13: Chuẩn bị và gắn giá đỡ pin

Lấy dây mà bạn sẽ sử dụng để gắn giá đỡ pin và cắt chúng theo chiều dài. Tôi có xu hướng sử dụng các độ dài sau:

Dây màu đỏ: 2 "Dây màu xanh lá cây: 2 3/8" Dải một chút ra khỏi cả hai đầu dây và hàn một đầu dây với giá đỡ pin và đầu còn lại với bảng mạch, cẩn thận để các cực chính xác. Kiểm tra các hình minh họa để biết chi tiết. Ngoài ra, khi bạn đã hàn dây vào ngăn chứa pin, bạn có thể muốn cắt ngắn các chốt trên đó để việc gắn vào nắp bình không quá khó khăn.

Bước 14: Lắp ráp cuối cùng

Đến đây bạn đã hoàn thành việc lắp ráp bảng mạch và gắn các dây LED và giá đỡ pin vào. Tất cả những gì còn lại là lập trình chip và dán cụm bo mạch vào nắp lọ của bạn. Về cách lập trình chip, tôi e rằng điều đó hơi vượt quá phạm vi của tài liệu này và phụ thuộc nhiều vào nền tảng máy tính bạn đang sử dụng và môi trường phát triển bạn đang làm việc. Tôi đã cung cấp mã nguồn (được viết cho GCC) cũng như các tệp nhị phân đã biên dịch nhưng việc tìm ra những gì cần làm với chúng là tùy thuộc vào bạn. Rất may, có rất nhiều tài nguyên tốt trên mạng để bắt đầu với AVR, đây là một vài: https://www.avrfreaks.net/ - Đây là trang áp chót cho AVR. Các diễn đàn hoạt động là không thể thiếu. Https://www.avrwiki.com/ - Tôi thấy trang này khá hữu ích khi tôi bắt đầu. Đối với khía cạnh lập trình chip. Đối với việc gắn bo mạch và pin vào nắp, có lẽ có hàng triệu cách để thực hiện việc này nhưng tôi không tự tin rằng mình đã tìm ra cách tốt nhất. Các phương pháp mà tôi đã thử là sử dụng keo epoxy hoặc keo nóng. Tôi đã có một vài trường hợp bảng epoxied bật ra, vì vậy tôi không khuyên bạn nên sử dụng nó. Keo nóng có vẻ hoạt động tốt nhưng tôi ít tin rằng sau một vài chu kỳ nóng / lạnh, nó sẽ tốt hơn nhiều so với epoxy. Vì vậy, tôi cũng sẽ tìm ra cách gắn bo mạch và giá đỡ pin vào nắp cho bạn. Tuy nhiên, tôi sẽ đưa ra một số mẹo nhỏ: - Hãy cẩn thận khi bạn gắn giá đỡ pin mà hai chốt không bị ngắn do nắp kim loại. Một số nắp được cách nhiệt, những nắp khác thì không. - https://www.thistothat.com/ - Đây là trang web cung cấp các đề xuất về keo dựa trên những gì bạn đang cố gắng dán. Đối với thủy tinh với kim loại (giá trị gần đúng nhất mà tôi có thể nghĩ đến cho bảng mạch silicon), họ đề xuất "Locktite Impruv" hoặc "J-B Weld". Tôi cũng chưa bao giờ sử dụng.

Bước 15: [Phụ lục] Sơ đồ mạch

Phần này mô tả thiết kế của mạch Jar o'Fireflies và có nghĩa là làm sáng tỏ một số quyết định thiết kế được đưa ra. Không cần thiết phải đọc hoặc hiểu phần này để xây dựng đom đóm của riêng bạn. Tuy nhiên, nó hy vọng sẽ được sử dụng cho bất kỳ ai muốn sửa đổi hoặc cải thiện mạch.

Sơ đồ sau mô tả mạch Jar of Firefly. Đặc biệt, có một số lưu ý cần thực hiện về thiết kế của nó: VCC - cực dương của nguồn điện 3V (tức là pin), dành cho những người không quen với quy ước đặt tên sơ đồ điện tử. GND - tương tự như vậy, điều này sẽ đi đến cực âm trên pin của bạn. Điện trở R1 - 22.0K Ohm - Điện trở này được sử dụng như một điện trở kéo lên để điều khiển điện áp ở chân đặt lại cao trong quá trình hoạt động, do đó ngăn chip bị đặt lại. Mạch sẽ thực sự hoạt động tốt nếu điện trở này được thay thế đơn giản bằng một dây dẫn. Tuy nhiên, sẽ có một điểm khác biệt quan trọng: bạn sẽ không thể lập trình lại con chip sau khi nó được hàn vào bo mạch. Lý do cho điều này là bởi vì lập trình viên chip sẽ không thể điều khiển chân thiết lập lại thấp mà không rút ngắn đến VCC cùng một lúc. Đó là mục đích duy nhất của R1, để cho phép một lập trình viên chip chuyển đổi chân đặt lại mà không cần nối tắt đến VCC. Do đó, giá trị của R1 không thực sự quan trọng, miễn là nó 'đủ lớn' (không quá lớn để chặn chân thiết lập lại không nhìn thấy VCC). Bất kỳ giá trị từ 5k-100k có lẽ là tốt. R2, R3 - Điện trở 100 Ohm - Giá trị của những điện trở này phụ thuộc vào đặc tính của kiểu đèn LED mà bạn đang sử dụng. Các đèn LED khác nhau, thậm chí có cùng kích thước và màu sắc, có nhiều đặc điểm khác nhau, đặc biệt là khi chúng hút ra bao nhiêu dòng điện và lượng ánh sáng chúng tạo ra. Ví dụ, mô hình đèn LED mà tôi sử dụng được chỉ định vẽ xung quanh 20mA ở 2.0V và 10mA ở 3V thông qua một điện trở 100 Ohm. Bây giờ nếu tôi làm lại mạch này, có lẽ tôi đã chọn một giá trị lớn hơn một chút cho R2, R3. Lý do cho điều này là, tôi nhìn thấy một con đom đóm trong tự nhiên phát sáng rực rỡ như một trong những đèn LED này làm ở 10mA, tôi mong đợi nó sẽ phát nổ trong màn sương xanh ướt một phần nghìn giây sau đó. Có nghĩa là, ở 10mA, những đèn LED này phát sáng quá rực rỡ để trở thành những con đom đóm thực tế. Đây là một vấn đề mà tôi đã giải quyết trong phần mềm bằng cách giới hạn độ sáng tối đa mà đèn LED được sử dụng. Nếu bạn sử dụng cùng một phần # LED mà tôi đã sử dụng, bạn sẽ thấy phần mềm đom đóm đã được điều chỉnh đến độ sáng thích hợp. Mặt khác, trừ khi bạn có ý định thay đổi tỷ lệ độ sáng trong mã nguồn, bạn có thể thấy mình quay lại và loay hoay với giá trị của R2, R3 để tìm giá trị phù hợp hơn với bất kỳ đèn LED nào bạn đang sử dụng. May mắn thay, việc này không tốn nhiều công sức vì điện trở SMD rất dễ làm lại. PIN_A, B, C, D, E - Đây là những tên mà tôi tự ý đặt cho các chân để phân biệt chúng và tôi tham khảo các chân bằng những tên này trong mã nguồn. Chân A và B tôi gọi là chân "chính". Nếu bạn không có kế hoạch đọc mã nguồn, thì sự khác biệt này sẽ không tạo ra bất kỳ sự khác biệt nào. Nếu bạn có kế hoạch đọc mã nguồn, hy vọng những nhận xét mà tôi đã đặt trong đó sẽ mô tả đầy đủ vai trò của các chân chính và cách thức hoạt động của đèn LED. Không thể bỏ qua, đây là bản tóm tắt điều hành về cách hoạt động của đèn LED: Trước khi phát 'bài hát' của đom đóm, một quyết định ngẫu nhiên được đưa ra về loại đèn LED nào sẽ được điều khiển. Quyết định này bắt đầu với việc chọn mã pin 'chính', PIN_A hoặc PIN_B. Lựa chọn này thu hẹp sự lựa chọn về những gì đèn LED thực tế có thể được điều khiển. Nếu PIN_A được chọn, thì chúng ta có sự lựa chọn giữa LED1, LED2 hoặc LED3. Tương tự như vậy đối với PIN_B và các đèn LED khác. Khi chân chính được chọn, sau đó chúng tôi chọn ngẫu nhiên đèn LED cụ thể để điều khiển từ danh sách các ứng cử viên đã giảm. Ví dụ: giả sử chúng tôi đã chọn PIN_A và LED2. Để bật LED2, chúng tôi đặt PIN_A ở mức cao và đặt PIN_D (chân mà phía bên kia của LED2 được kết nối với) ở mức thấp. Để tắt LED2 một lần nữa trong khi phát bài hát, chúng tôi để PIN_A cao và tăng PIN_D cũng cao, do đó loại bỏ sự khác biệt tiềm năng giữa hai bên của LED2 và dừng dòng điện qua nó, tắt nó. Vì chúng tôi để PIN_A luôn ở mức cao, chúng tôi cũng có thể chọn phát một trong hai đèn LED khác, LED1 hoặc LED3, hoàn toàn độc lập. Trong thực tế, mã được viết để phát tối đa hai bài hát cùng một lúc (hai ngọn lửa phát sáng cùng một lúc).

Bước 16: [Phụ lục] Mã nguồn

Tệp firefly.tgz chứa mã nguồn và tệp.hex được biên dịch cho dự án này.

Dự án này được xây dựng bằng avr-gcc 4.1.1 (từ cây cổng FreeBSD) cùng với avr-binutils 2.17 và avr-libc-1.4.5.

Bước 17: [Phụ lục] Ghi chú sản xuất

Tất cả các ảnh trong Có thể hướng dẫn này đều được chụp bằng máy ảnh kỹ thuật số nhỏ gọn Canon SD200 và được xử lý (đọc: vớt) trong Photoshop.

(Cố gắng chụp ảnh các vật thể nhỏ trôi nổi trong không gian với độ sâu trường ảnh phức tạp mà không có bất kỳ hình thức lấy nét thủ công nào có thể là một thiết bị có thể hướng dẫn. Yerg.)