Velosipedning orqa nuri burilish bilan: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:30

Tan olaylik. Orqa chiroqlar zerikarli.

Yaxshiyamki, ular miltillashadi - menga qarang! Men miltillayapman - hamma vaqt. Va ular har doim qizil rangda. Juda ijodiy. Biz bundan ham yaxshiroq qila olamiz, balki unchalik emas, lekin baribir "miltillash" dan ko'ra yaxshiroq. Men yangi yil bayramida velosiped minardim va odamlarga bu yoqmadi, hammasi ham mast emas edi;-) Qolganlari juda zo'r: 2x AA kameralar, 5V uchun kuchaytirgichli konvertor, ba'zi RGB LEDlar, majburiy mikrokontroller, odat. BatchPCB -dan bosilgan elektron platalar, perfboard va odatiy lehim uskunalari.

1 -qadam: Asosiy sxema

Haqiqatan ham alohida narsa yo'q. Agar siz AVR chipini non taxtasida yoki Arduino -ni taxtaga qanday ulashni bilsangiz, sizga bu yoqsa, sizda bu bilan hech qanday muammo bo'lmaydi. Men KICAD -dan sxematik va bosma platalarni loyihalashda foydalanganman. KICAD - bu ochiq manba va burgutdan farqli o'laroq, uning bepul versiyasi ham bor, siz taxtalar hajmida hech qanday cheklovlar yo'q. Siz ham xohlagan uyingiz bilan ishlaydigan gerber fayllarini olasiz. Masalan, BatchPCB ular bilan hech qanday muammo yo'q edi.

Sxemada siz faqat CPU, LEDlar, bir nechta rezistorlar va kondansatkichlarni topasiz. Hammasi shu. Bir nechta sarlavhalar ham bor. Kengashlarda yuklash moslamasini miltillash uchun ICSP sarlavhasi va qulay ketma -ket yuklash uchun 6pinli sarlavha mavjud. Oxirgi 2 ta sarlavha aks ettirilgan va quvvat, I2C va yana ikkita GPIO/ADC pinini o'z ichiga oladi. Bitta rangli 8 ta anodga tok etkazib berish uchun 3 ta oqim cheklovli rezistorli 3 ta GPIO pin ishlatiladi. Shaxsiy LEDlar katodlarni haydash uchun 8 GPIO pin yordamida yoqiladi yoki o'chiriladi. Ishlash turiga qarab, LEDlar ko'paytiriladi (PWM ko'proq ranglar uchun) yoki to'liq yonadi (yorqinligi yuqori). Men bu taxtada ishlatilgan paketlar haqida ba'zi ma'lumotlar: - ATmega168-20AU: TQFP32 SMD - LED: PLCC6 5050 SMD - Rezistorlar: 0805 SMD - Kondensatorlar: 0805 SMD, 1206 SMD

2 -qadam: LEDlar bilan ishlash

Men bu erda batafsil tafsilotlarni aytmayman, chunki bu boshqa joylarda ko'p marta yoritilgan. Siz har bir pin uchun mikro -tekshirgichning maksimal chiqish oqimidan oshmasligingizga ishonch hosil qilishingiz kerak (AVR uchun taxminan 35mA yoki shunga o'xshash). Xuddi shu narsa LEDlarning oqimi uchun ham amal qiladi. Rasmdan taxmin qilish mumkinki, men oq nurni muvozanatli olish uchun rezistorlarning nisbatlarini aniqlash uchun SMD LEDlaridan birini ishlatganman. Boshqa tomondan uchta ikkita 2k potentsiometr mavjud. Hammasi shu. Bu holda men 90 dan 110Ω gacha bo'lgan rezistorlarga ega bo'ldim, lekin bu siz olgan LED turiga bog'liq. LEDning V_led oldinga kuchlanishini aniqlash uchun oddiy multimetrdan foydalaning va siz biznesdasiz.

Ohm qonunidan foydalanib, siz kichik LEDlar uchun joriy cheklovli rezistorlar qiymatlarini hisoblashingiz mumkin: R = (V_bat - V_led) / I_led I_led siz foydalanadigan qismlarning joriy chegarasidan oshmasligi kerak. Bundan tashqari, bu yondashuv faqat past oqimli ilovalar uchun (ehtimol 100mA gacha) yaxshi bo'ladi va Luxeon yoki CREE LEDlarida ishlatilmasligi kerak! LEDlarning oqimi haroratga bog'liq va doimiy oqim drayverini ishlatish kerak. Agar sizga bu mavzu bo'yicha qo'shimcha ma'lumot kerak bo'lsa, Vikipediyada ba'zi ma'lumotlar bo'ladi. Yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligini (past/yuqori doping va boshqalar) yoki salbiy harorat koeffitsientini izlash foydali bo'lishi mumkin. Men 6pinli SMD RGB LEDlarini hech narsa ishlatmasdan ishlatganman. Agar siz ularni google -dan qidirsangiz, ko'p natijalarga erishasiz. Sehrli so'zlar "SMD, RGB, LED, PLCC6 5050". 5050 - 0,1 mm birliklarda x va y uchun o'lchov o'lchovlari. Ebay -da siz ularni yuqori narxdagi buyurtmalar uchun har bir dona 50 ¢ dan past narxda topasiz. Hozirda 10 dona paketlar taxminan 10 dollarga sotilmoqda. Men kamida 50 olaman;-)

3 -qadam: orqa panel va quvvat manbai

Orqa panel har ikkala taxtaga quvvat va umumiy I2C avtobusini beradi. Har bir taxtada 8 RGB svetodiodli LED va 8MGts ichki osilator bilan ishlaydigan ATmega168 mcu bor. Ikkinchisi platalar orasidagi sinxronizatsiyani va/yoki osilatorlarni qayta kalibrlashni talab qiladi. Bu muammo kod bo'limida yana paydo bo'ladi.

5V kuchaytirgichning sxemasi Maxim MAX756 ma'lumotlar jadvalidan hech qanday o'zgartirishlarsiz olingan. Siz har qanday boshqa chipdan foydalanishingiz mumkin, u 5Vda 200mA ga yaqin. Faqat tashqi qismlar sonining pastligiga ishonch hosil qiling. Odatda sizga kamida 2 elektrolitik kondansatör, Schottky diodi va induktor kerak bo'ladi. Ma'lumotlar varag'idagi mos yozuvlar dizaynida barcha raqamlar mavjud. Men bu ish uchun yuqori sifatli FR4 (tolali shisha) taxtalardan foydalanardim. Rozin asosidagi arzonroq taxtalar ham ishlashi mumkin, lekin ular juda oson parchalanadi. Men dumaloq yo'lda taxtalarning parchalanishini xohlamayman. Agar siz allaqachon "MintyBoost" ga ega bo'lsangiz, uni velosipedingizga moslashtira olsangiz, undan ham foydalanishingiz mumkin.

4 -qadam: Sizda kod bo'lishi kerak

Yuqori yorqinlik rejimida taxta 6 xil rang + oq rangni qo'llab -quvvatlaydi. Rang 3 GPIO pinini yuqori yoki past qilib sozlash orqali tanlanadi. Shunday qilib, sakkizta LED to'liq yonishi mumkin, lekin faqat bir xil rangda.

PWM rejimida rang 3 GPIO pinli puls kengligi modulyatsiyalangan signal yordamida va 8 LEDni ko'paytirish orqali o'rnatiladi. Bu umumiy yorqinlikni pasaytiradi, lekin endi individual rangni boshqarish mumkin. Bu fonda uzilish tartibi orqali amalga oshiriladi. RGB uchlik yoki HUE qiymatidan foydalanib, LED -larning ma'lum bir rang qiymatini sozlash uchun asosiy funktsiyalar mavjud. Qurilma qulaylik uchun Arduino IDE yordamida C tilida dasturlashtirilgan. Men foydalanadigan joriy kodni biriktirdim. Hozirgi versiyalar mening blogimda mavjud. Siz gitweb interfeysi yordamida GIT omborini ko'rishingiz mumkin. Ko'p ahmoq dasturiy xatolar paydo bo'ladi, men bunga aminman;-) Ikkinchi rasmda PWM avlodi tasvirlangan. Uskuna hisoblagichi BOTTOMdan TOPgacha. Hisoblagich kerakli rangni ko'rsatadigan ma'lum sondan kattaroq bo'lganda, chiqish o'zgartiriladi. Hisoblagich TOP qiymatiga yetgandan so'ng, hamma narsa tiklanadi. Svetodiodning seziladigan yorqinligi signal vaqtiga mutanosib. Qat'iy aytganda, bu yolg'on, lekin tushunish osonroq.

5 -qadam: Buni amalda ko'ring

Faqat ba'zi dastlabki testlar. Ha, u ham to'liq RGB ranglarini bajarishi mumkin;-)

Haqiqiy dunyo sinovlari. Ha, bizda yomg'ir yog'di, lekin bu Rojdestvo oldidan edi. Endi bizda yana yomg'ir yog'di. Lekin, odatdagidek, Rojdestvo va Yangi yil bayramlarida bizda yomg'irdan boshqa narsa yo'q edi. Iltimos, videoning o'rtalarida nola qilayotganimga e'tibor bermang, men qariyapman, shuning uchun cho'kish biroz qiyinlashadi. Nihoyat, biroz yaxshilangan effektlar. Missiya amalga oshirildi. Geeky orqa chiroqlar va men yashaydigan joy noqonuniy;-) Ishonchim komilki, meni uyqusiragan va johil avtoulovchilar boshqa e'tiborsiz qoldirmaydi. Vaqtni biroz sozlash orqali siz ko'zni yaxshi ushlaydigan juda zerikarli effektlarni yaratishingiz mumkin. Ayniqsa, kechasi. Plitalarda 4 ta GPIO/ADC pinlari (2 ta kichik I2C tarmog'ini qurish uchun ishlatilishi mumkin) bo'lgani uchun, har xil effektlarni ishga tushirish uchun tugmani ulash oson bo'lishi kerak. CdSe foto rezistorini ulash ham ishlaydi. Umumiy moddiy xarajatlar taxminan 50 dollar. Eng katta qism bosilgan elektron platalarga tushdi. Odatdagidek kam miqdordagi buyurtma jazosi. Bir paytlar AQShda uyali telefon kompaniyasi uchun keng tarqalgan televizion reklama reklamasiga o'xshab, sizdan so'rayman: "Meni hozir ko'ra olasizmi? - Yaxshi".

6 -qadam: yangilangan dizayn

Men bu erda va u erda bir nechta narsalarni o'zgartirdim.

Eng muhimi, past kuchlanishli voltaj regulyatorining qo'shilishi. Endi boshqaruv paneli 4 dan 14 V gacha bo'lgan har qanday kuchlanish bilan ishlashi mumkin. Men, shuningdek, tenglikni rangini sariq rangga o'zgartirdim va avtomatik sozlamalarni o'chirib qo'yish va agar kerak bo'lmasa voltaj regulyatorini chetlab o'tish uchun o'tish moslamalarini qo'shdim. Siz u erda KiCAD fayllari va sxemasini topasiz. Agar xohlasangiz, mening blogim haqida ko'proq ma'lumot topishingiz mumkin.

7 -qadam: Katta o'lchamli

Ro'yxatdagi keyingi narsa: Tic Tac Toe

8 -qadam: Ko'proq Light Hack

3 ta sim va yana 3 ta rezistor qo'shilsa, uning yorqinligini ikki baravar oshirish mumkin. Endi tok manbai uchun har bir rang uchun ikkita GPIO pin ishlatiladi.

9 -qadam: Ko'proq yangilanishlar

Men nihoyat "soqov" uzluksiz PWMdan BCM (Ikkilik kod modulyatsiyasi) ga o'tdim. Bu LED pinlarini burish uchun sarflangan protsessor vaqtini keskin qisqartiradi va yorqinlikni ancha oshiradi. Barcha yaxshilangan kodni github -da topish mumkin. Videoning dastlabki bir necha soniyalari chap paneldagi yaxshilanishlarni ko'rsatadi. Bu taxtaning navbatdagi apparat tekshiruvi tugamaguncha (taxtalar kelishini kutib turguncha), bu "ko'proq yorug'lik" ga bo'lgan ehtiyojni biroz qondiradi. To'liq portlash bilan ishlayotgan yangi taxtalarga qarash og'riqli bo'ladi.