Новогодняя елка из светодиодов

До нового года осталось меньше двух недель, а новогоднего настроения все нет? Нужно срочно сделать что-то электронно-новогоднее, со светодиодами и ассемблером. Забегая вперед, вот что вышло:


Новогодняя елка из светодиодов, классика жанра! Вдохновленный постом Gum , продумал схему, соединения, размеры и прочее. Питание взял от USB-порта. Падение напряжения на светодиоде нагуглилось около 2.5В, получилось по 2 светодиода последовательно. Также хотел поиграть с ШИМом, в ATTiny24A аппаратный шим присутствует на 4 ногах, поэтому все светодиоды поделил на 4 группы — 1 красный и 3 группы зеленых по 8 светодиодов. Управлять таким напрямую, конечно, нельзя. Поэтому решил использовать мосфеты с низким порогом срабатывания. В ближайшем магазине нашлись нужные мне по характеристикам — IRLML2502TR (порог 1.2В, максимальное напряжение 20В и ток 4.2А – за глаза). На размеры транзистора я тогда внимания не обратил, а зря, 3х1.5мм, такую мелюзгу паять еще не приходилось:


В Sprint Layout развел печатную плату, на этом варианте неправильно подключены кнопки — подтяжка не стой стороны, и вообще оказалось, что кнопка замыкает другую пару контактов (и вообще не знаю зачем мне их две нужно было):


Изготавливал плату ЛУТом. В качестве бумаги использовал вырванный лист из первого попавшегося рекламного журнала, могу сказать, что результат получился отличный, только немного расплылись площадки под мосфеты.


Протравил плату в растворе лимонной кислоты и перекиси водорода. Некоторый промежуточный результат:


Ацетона или растворителя в нужном количестве не было, поэтому можно увидеть темные места – не до конца оттертый тонер.


Дело осталось за самым главным — светодиодами. Все оказалось не так уж и сложно. На листе бумаги разметил схема будущей елки в разрезе, и по ней гнул светодиоды:


Далее обрезал лишние ножки, для удобства пайки (из упаковки оригинальной arduino из Италии, между прочим) была сделана такая приспособа:


Не знаю, насколько без нее бы затянулся весь процесс, но она в разы все ускорила. Собран первый ярус, в центре – общая для всех светодиодов земля:


На заднем плане светодиод с прикрученным резистором на 220 Ом – это мой заменитель тестера, с первой версией которого я сжег тиньку – светодиод попался бракованный, с неправильной длиной ног, в результате чего я перепутал полярность.
Окончательно собрал всю конструкцию:


Чтобы заставить ее работать, нужна еще и программа. Вооруженный Atmel Studio и ассемблером, запрограммировал несколько режимов мигания:
1. Все горят.
2. Все мигают.
3. Красный горит, группы загораются по часовой стрелке.
4. Все мигают 2 раза и меняются по часовой стрелке.
5. Красный горит, группы загораются против часовой стрелки.
Также изготовил подставку — из остатков ДСП от установки дверей и куска тонкого пенопласта.

Изначально программа работала с прерываниями, вместо этого задержка в смене состояния была реализована в коде, но по мере постижения ассемблера, все-таки сделал смену состояний по таймеру и режимов по прерыванию PCINT, что оказалось довольно просто.

В целом это мой первый опыт работы с микроконтроллерами (исключая мигание светодиодами и некоторых опытов с ардуино), но результатом доволен.

В процессе пострадали:
— 1 микроконтроллер (сгорел от не той полярности),
— 1 микропереключатель (возможно, бракованный попался, не было плотного контакта),
— 1 гнездо microUSB (взял не тот тип, с контактами посередине гнезда, и при нескольких попытках подпаяться, контакт все-таки отвалился).

Текстолит был куплен слишком тонкий (1мм) — повело винтом после нагрева, в том числе из-за этого пришлось делать подставку.

Видео работы девайса:


Опишу примерные затраты, т.к. что-то было куплено давно:
— ATTiny24A – ~70р.;
— IRLML2502TR – 4x24р = 96р;
— текстолит 5х11 — ~25р.;
— microUSB — ~24р.;
— светодиоды – 25х10р. = 250р.;
— кнопки – 2х10р. = 20р.;
— панелька под МК – ~15р;
— микропереключатель – ~15р.;
— резисторы и прочее — ~20р.;
— полученный опыт – бесценно.
Итого было затрачено около 550 рублей.

Проект на гитхабе (печатная плата, проект Atmel Studio).

Комментарии (22)

RSS свернуть / развернуть
Премиленько получилось… и елочка такая, всамделишная :) а у меня вот пространственное мышление отсутствует напрочь, попытка представить что-то сложнее кубика вызывает лютый диссонанс…

где текстолит такой недорогой брал?)
0
В местном магазине (Липецк), размер на самом деле был 10х15 за 50 рублей, а дешевый из-за небольшой толщины (1мм). Сверлится отлично, но после прогревания утюгом плату так неслабо «повело», что пришлось делать подставку.
+1
а у меня вот пространственное мышление отсутствует напрочь
это называется образное мышление, за это отвечает правое полушарие
5% людей мыслят правым полушарием лучше левого
для меня вот написать прогу очень сложно, потому что левое не работает
так же я не запоминаю числа, имена, даты и нихера не понимаю матан

зато плюшки правого полушария перекрывают все это
-1
за это отвечает правое полушарие
это при том, что я левша)) вот и верь после этого, что у левшей правое полушарие более развито :)
0
это никак не связано с руками
просто с детства учат все делать только одной рукой, а надо одинаково хорошо это делать обеими
и думать тоже
-1
это никак не связано с руками

согласен)

одинаково хорошо это делать обеими


не слишком хорошая идея. Одну руку проще натренировать и… в общем, просто оставлю это здесь

www.youtube.com/watch?v=3DDhYp9tM8I
0
О, так это ты на пикабу был)
0
Здесь опубликовал на пару минут раньше, и содержание немного отличается)
0
за идею пять, за реализацию неуд.
0
  • avatar
  • xar
  • 22 декабря 2015, 16:29
А не могли бы поконструктивнее про реализацию, если не трудно? Как идеально это можно было бы сделать? Минимизировать плату, использовать smd-компоненты, в каждой ветке светодиодов поставить свой резистор, что еще?
0
Ну до идеала тут канеш еще поле непаханное) Ну вот, к примеру, законченный вид — это когда на диодах абажурчики, на каркасе елки — обшивка, текстолит в кишками — в корпусе, а кнопки облицованы. Хотя тут больше вопрос, какая ставилась задача — новогоднее настроение ИМХО создает =)

P.S. Ну и по программной части — в посте от Gum — там вроде как ШИМ есть, лампочки перемигиваются плавненько, посмотри видео. А у тебя — жестко. Из-за чего выглядит более топорно.
0
лишь то что можно было сделать более красиво.
0
я к тому что на стол я такую плату не поставлю.
1 — если бы елка была больше — пустоты бросались бы в глаза, нет объема, 2 — ну где вы видели светящуюся елку? светятся гирлянды. так что я бы добавил цветных, 3 — выглядит страшненько. при чем не надо говорить про diy/хайтек/етц стилистику. просто неаккуратно.
0
Если бы делал для кого-то, то наверное, примерно так и поступил бы. На так как для себя, и так сойдет мне пока такой вариант нравится, когда все детали видны.
0
см. п.3. vk.com/away.php?to=http%3A%2F%2Fmakezine.com%2F2012%2F04%2F12%2Fthe-most-beautiful-homemade-device-ive-ever-seen%2F — все детали видны и красиво. а у тебя просто все детали видны.
вообще для себя надо делать лучше чем для других. неужели себя ты любишь меньше чем других?
0
Согласен, шикарная штука. Буду развиваться, что сказать)
0
хинт. закрываем лишнее (диоды, разъем, кнопку) малярным скотчем и красим плату из баллончика. будет явно симпатичнее
+1
Главное вовремя сделал.

Если от сессии останется время попробую повторить — прикольная штука.
+3
Все-же бипера, играющего рождественскую мелодию, не хватает, имхо.
+1
так вот тот злодей из-за которого на меня пищит всё от микроволновки до холодильника, будто я не знаю что с ними делать.
всё хорошо в меру и пищалка там лишняя.
0
Обкакать все горазды. Зато человек постарался, хоть что-то сделал к празднику. Автор, могу поделиться программой, чтобы светодиоды плавно загорались. Ассемблер. Управление светодиодами — BAM.
+1
Спасибо, планирую сам заняться на праздниках. Пока на аппаратном ШИМ, особо не вникал, но интересует, может ли работать одновременно и ШИМ, и таймер. Т.е. сейчас состояния светодиодов у меня меняются по таймеру, не нарушится ли работа при задействовании ШИМа, пока не знаю.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.