شجرة الكريسماس Charlieplexing: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

عيد الميلاد قادم ونحتاج إلى بعض الأجهزة الجديدة.

يجب أن تكون أجهزة الكريسماس خضراء + بيضاء + حمراء + وامضة.

إذاً PCB أخضر + أبيض ، ثم أضف بعض مصابيح LED الوامضة وقد انتهينا. لدي الكثير من "مصابيح LED ذات الزاوية اليمنى ذات الرؤية الجانبية Red Clear Ultra Bright SMD 0806" (تعمل 1206 أيضًا) ، ثم لدينا كل شيء تقريبًا.

الخطوة 1: التخطيطي

حسنًا ، لدينا فكرة. القبعة التي نحتاجها بعد ذلك هي بعض الخطط.

لتكون قادرًا على التعامل مع الكثير من مصابيح LED بجهاز غير معقد ، فإن الفكرة الجيدة هي استخدام charlieplexing. Charlieplexing قريب من المصفوفة ، لكنه يجمع الصفوف والأعمدة معًا. الفكرة هي أن يكون لديك شجرة ذات 6 جوانب ، ثم مع المبادئ المعتادة ، يمكن استخدام مصفوفة charlieplexing 5 × 6 أو 6 × 7. حسنًا ، إنه عيد الميلاد ، ثم استخدم أكبر. قررت استخدام مصفوفة من 6 أعمدة و 7 صفوف. ثم نحتاج إلى MCU بحد أدنى 7 دبابيس GPIO مع إمكانية العمل كإخراج وإدخال (أو الحالة الثالثة). واحدة من أرخص PIC16F15323.

لدينا دبابيس مجانية ، ثم على سبيل المثال ، استخدم محول A / D لبعض الأعمال ووضع أحدها في الأعلى.

حسنًا ، التخطيطي في مكانه.

الجزء التالي هو تحديد كيفية ترتيب اللوحة.

الخطوة 2: المجلس

خطتي هي ، أن يكون لديك لوحة عامة ، يمكن استخدامها 6 ×. لوحة واحدة في كل عمود.

لنفترض أن لدينا لوحة ذات وجهين ، ويمكن أن يكون لدينا عمودين لكل لوحة ، وإضاءة LED من جانب واحد من أعلى إلى أسفل ، وثانيًا من أسفل إلى أعلى. يجب أن يكون لدينا مكان حيث نقسم هاتين الخلاصتين. لتقسيم خطوط ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدينا خياران معتادان.

• يمكننا استخدام السكين وقطع الخط النحاسي (يجب أن تكون دقيقًا ، وإلا فسوف تتلف السبورة)
• أو يمكننا حفر مفترق جانبي متقاطع (يسمى "عبر")

أنا أفضل التمرين. إنه أسهل وأقل وضوحًا.

نحتاج أيضًا إلى تغذية الصفوف ، ولكن يتعين علينا تحديد الصف المناسب الذي يتم تغذيته من العمود المعني. قررت استخدام تقاطع لحام ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذا سهل ومجاني تقريبًا. ثم على كل لوحة ، هذا يمثل عمودًا واحدًا لدينا "تقاطع" Jx واحد "عبر" Vx الذي يمثل لوحة معينة x. هذا يعني أنه على اللوحة 1 علينا لحام "الوصلة" J1 والتنقيب "عبر" V1. عذر واحد صغير هو اللوحة 6 ، التي يجب أن تغذي صفين ثم يكون لها "تقاطعات" J6 و J6 '.

الجزء الأخير هو إنشاء لوحة "أساسية" تحتوي على MCU وبقية المكونات الإلكترونية. هذه اللوحة بسيطة نسبيًا بدون وظائف خاصة.

الخطوة 3: طلب PCB

أستخدم التصنيع الصيني لطلب اللوحة.

واحد من أسرع وأكثر راحة بالنسبة لي هو AllPCB. لديهم نظام ترتيب بسيط. في الصفحة الأولى أدخل البعد. بالنسبة إلى أبعاد اللوح هذه 85 × 100 مم ، حدد الكمية (لا تنس أنك تحتاج إلى 3 قطع لكل شجرة واحدة) ، واحتفظ بطبقتين مع الحفاظ على سمك 1 ، 6 مم. انقر فوق اقتباس الآن وبعد ذلك ستحصل على السعر بما في ذلك الشحن.

يمكنك ضبط ألوان اللوحة ، ولكن اللون الأخضر هو أفضل لون للشجرة والأبيض هو الأفضل لتقليد الثلج.

أدخل عنوان بريدك الإلكتروني وانقر على "إضافة إلى عربة التسوق".

سيُطلب منك "ملف جربر". يتم إرفاق ملف charlieplex7_85x100_brd.zip ، ثم تحميله. اختر عنوانك وطريقة الدفع المفضلة وإنهاء الطلب.

الخطوة 4: تحضير ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأجزاء اللحام

في غضون أيام قليلة يمكنك توقع حزمة مع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

بادئ ذي بدء ، يجب علينا تقسيم الألواح. ترتبط ببعضها البعض باستخدام جسور صغيرة. لتسهيل الترتيب هنا ، يتم توصيل ثلاثة أجزاء معًا. أنا أستخدم المقص ، هذا سريع ، لكن استخدام منشار الحلاقة JLC يجعل القطع أكثر سلاسة.

عند اكتمال القطع ، قم بإعداد اللوحة التي سيتم استخدامها لأي عمود. كن حذرًا ، عند اختيار الألواح للأعمدة 3 و 6. يجب أن تحتوي الألواح 3 و 6 على سلك إضافي على الجانب الخلفي لمصابيح LED المثبتة بالأعلى. الألواح ذات هذا السلك الإضافي هي تلك التي تحتوي على صور لرجل الثلج والجرس.

الخطوة التالية هي حفر الوصلات وتقاطعات اللحام.

ثم قم بتلحيم جميع SMD LEDs ومقاومات المعالج والأجزاء الإلكترونية الأخرى في ستة لوحات أعمدة ولوحة قاعدة واحدة.

الخطوة 5: اللحام معًا

عندما تكون جميع الأجزاء الإلكترونية SMD ملحومة ، فقد حان الوقت لتلحيم الألواح معًا.

الخطوة الأولى هي لحام جميع لوحات الأعمدة الستة باللوحة الأساسية. ابدأ بنقاط صغيرة على جانب واحد (على سبيل المثال الجانب العلوي فقط). لوحات لحام. لوحات اللحام بعناية ، ركز على وضع الألواح بالقرب من المركز ولكن هذا قريب ، لإنشاء مسدس في المنتصف.

عند توصيل الألواح الستة باللوحة الأساسية ، استخدم لوحة قاعدة فارغة فارغة كحامل. ارسم هذه اللوحة الاحتياطية أعلى ألواح الأعمدة ، وستقوم بإصلاح لوحات الأعمدة في الموضع والمسافة المتوقعين. إنه يجعل جميع الإنشاءات أكثر استقرارًا ومن السهل لحام حوالي ثلاثة صفوف سفلية على الألواح. عند الانتهاء ، قم بتلحيم الجوانب الخلفية للوحات ، وأعد لحام الجوانب العلوية إلى الحالة النهائية ولا تنس هذين السلكين الإضافيين لمصباح LED العلوي.

بعد ذلك ، قم بإزالة اللوحة الاحتياطية المساعدة وإنهاء لحام جميع الأعمدة.

الخطوة الأخيرة هي الصمام العلوي THT. قطع الأسلاك من هذا الصمام ، أدى التنسيق إلى ملاءمة الجزء الخلفي من الألواح ولحامها في الموضع مع الكاثود على اللوحة 3 والأنود على اللوحة 6.

هذا كله من وجهة نظر اللحام.

الخطوة 6: البرمجيات

البرنامج سهل للغاية.

لقد أعددت مثالًا بسيطًا ، وهو استخدام الجداول التقليدية لـ Microchip PIC MCUs. يستخدم البرنامج مؤقتًا واحدًا للمقاطعة للسير عبر مصابيح LED وعرض الإطارات المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي "للفيديو".

البرنامج الرئيسي شاهد فقط للخطوة التالية. حول البيانات في ذاكرة الوصول العشوائي "الفيديو" ووضع العمود التالي عليها.

يقوم أيضًا بقراءة القيمة من محول DA واستخدامها لمدة الإطار التالي.

يمكنك تنزيل الكود المصدري وتعديله ، أو يمكنك تنزيل ملف hex فقط واستخدامه كما هو.

أنا أستخدم PICkit3 لبرمجة HEX إلى المعالج.

تمت برمجة ملف HEX لشجرة عيد الميلاد النهائية باستخدام ستة فتحات 0.1 بوصة مقبس X1. ليس من الضروري لحام أي موصل هنا. استخدم الأسلاك المباشرة المقدمة مع PICkit 3 مع دبابيس على كلا الجانبين. قم بتمرير المسامير من خلال الثقوب واضغط عليها برفق في الثقوب.

تحتوي اللوحة على نفس علامة المثلث الخاصة بالدبوس 1 مثل PICkit3. عند البرمجة ، تحقق من وجود هذا السلك المميز بمثلث على PICkit3 في فتحة ملحوظة في اللوحة.

أنا أستخدم MPLAB IPE (بيئة البرمجة المتكاملة) للبرمجة.

قبل بدء البرمجة ، لا تنس تمكين تشغيل اللوحة من الأدوات. هذا الخيار متاح في علامة التبويب "الطاقة" في IPE.

بعد البرمجة ، ستستمر الأدوات في تشغيل اللوحة ، ثم يمكنك التحقق من النتيجة مباشرة.

الخطوة 7: الإنهاء

الجزء الأخير هو تركيب البطارية كحامل.

أنا أستخدم حامل بطارية 3 × AA. عادة ما يحتوي هذا الحامل على فتحتين لمسمارين M3. تحتوي اللوحة الأساسية على نفس الثقوب ، ومن ثم يكون التثبيت سهلاً باستخدام اثنين من البراغي M3 × 12 والصواميل ذات الصلة.

قبل التركيب ، اسلاك طاقة اللحام للوحة القاعدة وحامل البطارية.

و هذا كل شيئ. قم بتوصيل ثلاث بطاريات واستمتع.