تصميم مصباح PWM LED متعدد العقد: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

سيوضح هذا التوجيه كيف صممت وحدة تحكم في مصباح LED PWM. يمكن ربط العديد من المصابيح معًا لإنتاج سلاسل كبيرة من الضوء. لطالما كان إنشاء بعض مصابيح LED الوامضة لعيد الميلاد على قائمة أمنياتي. في موسم الكريسماس الماضي بدأت أفكر حقًا في بناء شيء ما. كانت فكرتي الأولى هي أن كل مصباح LED يمكن ببساطة توصيله بزوج من الأسلاك. يمكن أن تكون الطاقة لمصابيح LED عبارة عن إشارة تيار متردد تنتقل من تردد منخفض إلى تردد عالٍ. يعمل مرشح تمرير النطاق المدمج في كل مصباح على تشغيل مؤشر LED عندما يتطابق التردد مع التردد المركزي لمرشح تمرير النطاق. إذا تم إعداد مرشحات تمرير النطاق بشكل صحيح ، فيمكن إجراء تسلسل مطاردة LED. حقًا ، من خلال القفز إلى ترددات مختلفة بدلاً من المسح ، يمكن تشغيل أي من مصابيح LED. باستخدام شريحة سائق H-Bridge ، لا ينبغي أن يكون دفع التردد المطلوب أسفل الأسلاك أمرًا صعبًا للغاية ، حسنًا ، أنا أتنكر فقط في التصميم التناظري - فأنا أكثر من رجل. بعد عدة اختبارات على مقاعد البدلاء ، تخلت بسرعة عن استخدام التناظرية. ما أردته حقًا هو مصباح LED يمكن التحكم فيه بالكامل لعرض أي لون أريده. أوه ، ويجب أن يكون قادرًا على استخدام PWM (تعديل عرض النبضة) بحيث يمكن زيادة أو إيقاف تشغيل مصابيح LED في أنماط رائعة حقًا. ما يلي في هذا الدليل هو وصف لتصميم رائع حقًا يعتمد على المعالج الدقيق Microchip التي جاءت من رغبتي في الحصول على أضواء شجرة عيد الميلاد ، ألقِ نظرة سريعة على الفيديو أدناه لترى بسرعة ما يمكن أن تعرضه وحدة التحكم في مصباح Kemper LED PWM. لاحظ أنه من الصعب الحصول على فيديو جيد لمصابيح LED قيد التشغيل والتي تستخدم PWM للتحكم في الكثافة. إنها نفس المشكلة عند محاولة تصوير شاشة الكمبيوتر بالفيديو. تدخل 60 هرتز من مصابيح LED في معركة تردد ضربات مع 30 هرتز لكاميرا الفيديو. لذلك ، في حين أن هناك أوقاتًا يكون فيها الفيديو الخاص بمصابيح LED "خللًا" بعض الشيء ، فإن هذا ليس هو الحال حقًا. لا يبدو أن مصابيح LED بها أي خلل عند عرضها بالعين البشرية. راجع خطوة البرنامج أدناه لمزيد من المناقشة حول التنصت على الفيديو لمصابيح LED.

الخطوة 1: أهداف التصميم

بعد قضاء عطلة الكريسماس في التفكير في هذا المشروع ، توصلت إلى قائمة أمنيات ، وإليك بعض الميزات (مرتبة بالترتيب) التي أردتها باستخدام وحدة التحكم LED الخاصة بي: 1) يجب أن يكون كل مصباح LED غير مكلف قدر الإمكان. ستكلف سلسلة من 100 مصباح مجموعة إذا كان كل مصباح يكلف الكثير. وبالتالي ، تعتبر التكلفة عاملاً رئيسياً. 2) سيكون لكل مصباح ميكرو صغير على اللوحة والذي سيقود مصابيح LED. سيولد الميكرو الصغير إشارات PWM بحيث يمكن تعتيم مصابيح LED أو تلاشيها. يمكن أن تبدو مصابيح LED قاسية عند تشغيلها وإيقاف تشغيلها. باستخدام إشارات PWM ، يمكن أن تتلاشى مصابيح LED لأعلى ولأسفل بدون الحواف الصلبة العادية لمصابيح LED. 3) للحفاظ على الأسلاك بسيطة ، سيقبل كل مصباح الأوامر باستخدام واجهة من سلكين. ستشترك الطاقة والاتصالات في نفس السلكين. ستخبر الأوامر الصادرة عن المصابيح المايكرو الموجود على اللوحة أي من مصابيح LED للقيادة باستخدام PWM.4) يجب أن تبدو رائعة! أعتقد أنه يجب إعادة ترقيم هذا بالفعل لذا فهو رقم واحد. وإليك بعض أهداف التصميم الثانوية (بدون ترتيب معين): 1) للتطوير ، يجب أن يكون من السهل إعادة تحميل ملفات / إعادة برمجة داخل الدائرة. 2) يجب أن يكون الكمبيوتر الشخصي قادرًا على توليد الأوامر للمصابيح. هذا يجعل تطوير الأنماط أسهل بكثير من استخدام ميكرو آخر مضمّن. 3) يجب أن يكون لكل مصباح عنوان فريد. يجب أيضًا أن يكون كل LED ، داخل المصباح ، قابلاً للعنونة بشكل فريد. 4) يجب أن يدعم بروتوكول الأوامر العديد من المصابيح على سلسلة واحدة من الأسلاك. يدعم التصميم الحالي 128 مصباحًا في سلسلة واحدة. مع 4 مصابيح LED لكل مصباح يعمل حتى 512 LED على سلسلة واحدة من سلكين! لاحظ أيضًا ، أن كل من هذه الـ 512 مصباحًا يحتوي على PWM كامل يقودها 5) يجب أن يحتوي البروتوكول على أمر يقول ، "ابدأ في تلاشي مؤشر LED من هذا المستوى إلى هذا المستوى". بمجرد أن يبدأ التلاشي ، يمكن أيضًا إعداد مصابيح LED الأخرى وتعيينها في حالة التلاشي على نفس المصباح. بمعنى آخر ، قم بإعداد LED في نمط يتلاشى ثم نسيانه مع العلم أن LED سينفذ الأمر. هذا يعني وجود برنامج متعدد المهام على المايكرو! 6) يجب أن تكون هناك أوامر عالمية تؤثر على جميع المصابيح في وقت واحد. لذلك ، يمكن طلب جميع مصابيح LED باستخدام أمر واحد فقط. فيما يلي بعض أهداف التصميم البسيطة حقًا (مرة أخرى ، بدون ترتيب معين): 1) تحتاج إلى طريقة للحصول على تقرير المصباح مرة أخرى عند حدوث خطأ بالاتصال. هذا من شأنه أن يسمح للأمر بالاستياء. 2) يحتاج بروتوكول الأمر إلى طريقة للحصول على نمط مطابقة عمومي خيالي. سيسمح ذلك بتحديد كل عدد x من المصابيح بأمر واحد. هذا سيجعل من السهل عمل أنماط مطاردة بأعداد كبيرة من المصابيح. على سبيل المثال ، سيسمح هذا بإرسال أمر إلى كل مصباح ثالث على سلسلة من المصابيح. بعد ذلك ، يمكن إرسال الأمر التالي إلى المجموعة التالية المكونة من ثلاثة. 3) نظام منطقي للكشف عن القطبية التلقائية سيكون رائعًا أيضًا. بعد ذلك ، تصبح قطبية سلكي التغذية لمصابيح LED غير مهمة. راجع قسم الأجهزة لمزيد من المعلومات حول هذه الميزة.

الخطوة الثانية: النمذجة:

إنه الآن أوائل يناير وأذهب. لقد وجدت 10F206 في Digikey وهي رخيصة حقًا! لذلك ، أقوم بتدوير لوحة أولية لعقد 10F206 ميكرو من Microchip. لقد صممت لوحة سريعة لأن 10F2xx غير متوفر في حزمة DIP. خلاصة القول ، لم أكن أرغب في التعامل مع الشريحة الصغيرة. (كنت واثقًا جدًا في يناير) ذهبت أيضًا واشتريت مترجم CSS C جديدًا يستهدف 10F2xx ميكرو. عائلة رقائق 10F2xx رخيصة حقًا! مع آمال كبيرة ، غصت وبدأت في كتابة الكثير من التعليمات البرمجية. يحتوي 10F206 على 24 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي - تحتوي الشريحة أيضًا على 512 بايت من الفلاش وموقت واحد من ثماني بت. في حين أن الموارد شحيحة ، فإن السعر جيد عند 41 سنتًا بكميات كبيرة. يا إلهي ، مليون تعليمات في الثانية (1 MIPS) مقابل 41 سنتًا! أنا فقط أحب قانون مور. Evan بسعر واحد ، 10F206 من Digikey مُدرج بسعر 66 سنتًا ، لقد قضيت الكثير من الوقت في العمل مع 10F206. أثناء العمل مع 10F206 اكتشفت أن تعدد المهام مطلوب تمامًا. يجب تحديث إشارات خرج PWM حتى أثناء تلقي رسائل اتصال جديدة. سيُنظر إلى أي انقطاع في تحديث إشارات PWM على أنه مواطن خلل في مصابيح LED. العين البشرية جيدة حقًا في رؤية الثغرات. هناك مشكلتان أساسيتان في شريحة 10F206. على الأقل المشاكل الأساسية لطلبي. المشكلة الأولى أنه لا توجد مقاطعات! يؤدي اكتشاف بداية الاتصالات الجديدة باستخدام حلقة الاقتراع إلى حدوث أخطاء في التوقيت. المشكلة الثانية هي أنه يوجد مؤقت واحد فقط. لم أتمكن من العثور على طريقة لتلقي الأوامر مع الحفاظ على مخرجات PWM. سوف تتعطل مصابيح LED في كل مرة يتم فيها تلقي أمر جديد. كانت مشاركة المؤقت بين تلقي الأوامر وقيادة مخرجات PWM أيضًا من المتاعب الرئيسية في البرامج. لم أتمكن من إعادة ضبط المؤقت أثناء تلقي شخصية جديدة لأن المؤقت كان يستخدم أيضًا للتحكم في إشارات PWM. أثناء العمل مع 10F206 رأيت مقالًا في Circuit Cellar حول MC9RS08KA1 الصغير الجديد من Freescale. أنا أحب رقائق Freescale - أنا معجب كبير بتصحيح BDM الخاص بهم. لقد استخدمت رقائق Star12 كثيرًا في الماضي (كتبت جميع البرامج لنظام الموجات فوق الصوتية GM Cadillac & Lacern على Star12 - برنامج الموجات فوق الصوتية الخاص بي قيد الإنتاج الآن على هاتين السيارتين). لذلك ، كنت آمل حقًا أن تكون رقائقهم الصغيرة الجديدة جيدة. السعر مناسب أيضًا ، Digikey لديها هذه الرقائق مدرجة في 38 سنتًا بكميات كبيرة. كان FreeScale جيدًا وأرسل لي بعض العينات المجانية. ومع ذلك ، بدت شريحة Freescale 9RS08 أبله حقًا - لم أتمكن من تحقيق تقدم كبير بها. تعاني الشريحة أيضًا من نقص المقاطعات وجهاز ضبط وقت واحد فقط. حسنًا ، على الأقل أدركت ذلك دون إضاعة المال في تدوير لوحة أولية أخرى. انظر الصور أدناه. الآن أعرف - بالنسبة لطلبي ، يجب أن يكون لدي مقاطعات وأكثر من جهاز ضبط الوقت. بالعودة إلى Microchip ، وجدت شريحة 12F609. لديها المقاطعات واثنين من أجهزة ضبط الوقت. كما أن لديها 1 كيلو فلاش و 64 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. الجانب السلبي هو السعر. تسرد Digikey هذه الرقائق بكميات كبيرة بقيمة 76 سنتًا. حسنًا ، سوف يعتني قانون مور بذلك قريبًا بما فيه الكفاية. على الجانب الإيجابي ، يمكن أيضًا طلب 12F609 في حزم DIP. على الجانب السلبي ، اضطررت إلى شراء مترجم المستوى الأعلى التالي - لقد أدى ذلك إلى حرق @ # $٪^&.إنه الآن أبريل وقد تعلمت الكثير عما لن ينجح. لقد نسجت لوحة وأهدرت المال على مترجم لست بحاجة إليه. لا يزال الاختبار مشجعًا حتى الآن ، فمع وجود المُجمع الجديد ورقائق 12F209 في حزم DIP ، تم اختبار مستوى مقاعد البدلاء بسرعة. أكد الاختبار أن لدي الشريحة الصحيحة. حان الوقت لتدوير لوحة بروتو أخرى! عند هذه النقطة ، أنا مصمم.

الخطوة 3: مجلس التنمية 12F609

حسنًا ، اختبار جديد خارج مقاعد البدلاء ، أنا مستعد لتجربة دوران آخر للوحة ، في تصميم اللوحة هذا ، أردت حقًا تجربة فكرة إرسال الطاقة والتواصل عبر نفس الأسلاك. إذا تم تجاهل أخطاء الاتصالات ، فستكون هناك حاجة إلى سلكين فقط. هذا مجرد حق بارد! بينما يعد إرسال الاتصالات عبر أسلاك الطاقة أمرًا رائعًا ، إلا أنه غير مطلوب. يمكن توصيل جميع المصابيح معًا على سلك اتصال واحد إذا رغبت في ذلك. قد يعني هذا أن كل مصباح سيتطلب ثلاثة أسلاك مع سلك رابع اختياري لحالة التغذية الراجعة. انظر الرسم البياني أدناه. يمكن الجمع بين القوة والتواصل باستخدام جسر H بسيط. يمكن للجسر H-Bridge قيادة تيارات كبيرة دون أي مشكلة. يمكن ربط العديد من مصابيح LED ذات التيار العالي معًا على سلكين فقط. يمكن تبديل قطبية طاقة التيار المستمر للمصابيح بسرعة كبيرة باستخدام H-Bridge. لذلك ، يستخدم كل مصباح جسرًا كامل الموجة لتصحيح تبديل التيار المستمر إلى طاقة التيار المستمر العادية. يتصل أحد المسامير الصغيرة بطاقة التيار المستمر للتبديل الوارد الخام بحيث يمكن اكتشاف إشارة الاتصال. يقوم المقاوم المحدد الحالي بحماية المدخلات الرقمية على الميكرو. داخل دبوس الإدخال الجزئي ، يتم تثبيت جهد التيار المستمر للتبديل الخام باستخدام صمامات ثنائية المخيم الداخلية الصغيرة - يتم تثبيت محول التيار المستمر (صفر إلى فولت فولت) بواسطة هذه الثنائيات. يولد جسر الموجة الكامل الذي يقوم بتصحيح الطاقة الواردة قطرتين من الصمام الثنائي. يتم التغلب ببساطة على قطرتين من الصمام الثنائي من الجسر عن طريق تعديل جهد إمداد الجسر H. يوفر جهد جسر H بستة فولتات إمدادًا جيدًا بخمسة فولت عند الميكرو. ثم يتم استخدام المقاومات المحددة الفردية لقص التيار من خلال كل LED. يبدو أن مخطط الطاقة / الاتصال هذا يعمل جيدًا. كنت أرغب أيضًا في محاولة إضافة مخرجات الترانزستور بين الميكرو ومصابيح LED. أثناء اختبار مقاعد البدلاء ، إذا تم دفع 12F609 إلى الصعب (الكثير من التيار في مسار الإخراج الخاص به) ، فسوف تومض جميع المخرجات. الحد الأقصى الحالي للرقاقة بأكملها وفقًا لورقة البيانات التي يمكن أن يدعمها 12F609 هو 90 مللي أمبير ، إجمالي. حسنًا ، هذا لن ينجح! أنا فقط قد أحتاج أكثر من ذلك بكثير. تمنحني إضافة الترانزستورات قدرة 100 مللي أمبير لكل LED. تم تصنيف جسر الصمام الثنائي عند 400 مللي أمبير ، لذا فإن 100 مللي أمبير لكل قدرة LED مناسبة فقط. هناك جانب سلبي. تكلفة الترانزستورات 10 سنتات لكل منها. على الأقل ، فإن الترانزستورات التي اخترتها تحتوي على مقاومات - رقم جزء Digikey هو MMUN2211LT1OSCT-ND. مع وجود الترانزستورات في مكانها ، لا يوجد وميض لمصابيح LED. بالنسبة لمصابيح الإنتاج ، أعتقد أن الترانزستورات لن تكون مطلوبة إذا تم استخدام مصابيح LED 20mA "عادية". لوحة التطوير المصممة في هذه الخطوة هي فقط للاختبار والتطوير. يمكن أن تكون اللوحة أصغر بكثير إذا تم استخدام مقاومات أصغر. سيؤدي التخلص من الترانزستورات إلى توفير مجموعة من مساحة اللوحة أيضًا. يمكن أيضًا إزالة منفذ البرمجة داخل الدائرة للوحات الإنتاج. النقطة الرئيسية في لوحة التطوير هي فقط إثبات مخطط الطاقة / الاتصال. في الواقع ، بعد استلام اللوحات ، اكتشفت وجود مشكلة في تخطيط اللوحة. شريحة جسر الموجة الكاملة لديها pinout أخرق. اضطررت إلى قطع أثرين وإضافة سلكين توصيل إلى أسفل كل لوحة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن آثار مصابيح LED والموصل رفيعة جدًا. اوه حسنا، عش وتعلم. لن تكون المرة الأولى التي أخطأ فيها في تخطيط لوحة جديد ، فقد صنعت ثمانية ألواح باستخدام BatchPCB. لديهم أفضل الأسعار لكنها بطيئة للغاية. استغرق الأمر أسابيع لاستعادة الألواح. ومع ذلك ، إذا كان السعر حساسًا ، فإن BatchPCB هو السبيل الوحيد للذهاب. ومع ذلك ، سأعود مرة أخرى إلى دوائر AP - فهي سريعة للغاية. أتمنى لو كان لديهم طريقة أرخص لشحن الألواح من كندا. تقوم AP Circuits بضربي 25 دولارًا في الشحن لكل طلب. هذا مؤلم إذا كنت أشتري 75 دولارًا فقط من الألواح ، فقد استغرق مني يومين لتلحيم الألواح الثمانية الصغيرة. استغرق الأمر يومًا آخر لمعرفة أن المقاوم القابل للسحب R6 (انظر التخطيطي) كان يعبث معي. أعتقد أن المقاوم R6 ليس مطلوبًا. كنت قلقًا بعد قراءة ورقة البيانات وأشارت إلى عدم وجود عمليات سحب صغيرة داخلية على دبوس الإدخال هذا. في تصميمي ، يتم تشغيل الدبوس بشكل نشط طوال الوقت على أي حال ، لذلك ليست هناك حاجة فعلاً للسحب بعد كل شيء. لإرسال أوامر إلى اللوحة ، استخدمت رسائل 9600 باود بسيطة من برنامج Python. يتم تحويل RS232 الخام الخارج من الكمبيوتر إلى TTL باستخدام شريحة MAX232. تذهب إشارة RS232 TTL إلى مدخلات التحكم H-Bridge. يمر RS232 TTL أيضًا عبر بوابة عاكس في شريحة 74HC04. ثم ينتقل RS232 المقلوب إلى مدخلات التحكم الأخرى في H-Bridge. لذلك ، مع عدم وجود حركة مرور RS232 ، ينتج H-Bridge 6 فولت. لكل بت على RS232 ، يقلب H-Bridge القطبية إلى -6 فولت طالما أن بت RS232 يستمر. انظر إلى الصور التخطيطية للكتل أدناه. برنامج Python مرفق أيضًا. بالنسبة لمصابيح LED ، اشتريت مجموعة من https://besthongkong.com. كان لديهم مصابيح LED ساطعة بزاوية 120 درجة باللون الأحمر / الأخضر / الأزرق / الأبيض. تذكر أن المصابيح التي استخدمتها مخصصة للاختبار فقط. اشتريت 100 من كل لون. فيما يلي أرقام المصابيح التي استخدمتها: أزرق: 350mcd / 18 سنتًا / 3.32V @ 20mAGreen: 1500mcd / 22 سنتًا / 3.06V @ 20mAWhite: 1500mcd / 25 سنتًا / 3.55V @ 20mARed: 350mcd / 17 سنتًا / 2.00V @ 20mA باستخدام هذه المصابيح الأربعة لملء المصباح ، فإنها تضيف ما يصل إلى تكلفة تصل إلى 82 سنتًا! أوتش.

الخطوة 4: البرمجيات

البرنامج يجعل هذا المشروع علامة مميزة حقًا! الكود المصدري في 12F609 معقد حقًا. أنا أستخدم آخر موقع للذاكرة! استهلك الكود الخاص بي جميع البايتات البالغ عددها 64 بايت. لدي 32 بايت من الفلاش المتبقية كاحتياطي. لذا ، فأنا أستخدم 100٪ من ذاكرة الوصول العشوائي و 97٪ من الفلاش. ومع ذلك ، من المدهش مقدار الوظائف التي تحصل عليها لكل هذا التعقيد. يتم أرشفة الاتصالات لكل مصباح عن طريق إرسال حزم بيانات ثمانية بايت. تنتهي كل حزمة بيانات بمجموع اختباري - لذلك يوجد بالفعل سبعة بايت من البيانات بالإضافة إلى المجموع الاختباري النهائي. في 9600 باود ، يستغرق وصول حزمة بيانات واحدة ما يزيد قليلاً عن 8 مللي ثانية. الحيلة هي القيام بمهام متعددة أثناء وصول حزمة البايت. إذا كان أي من مصابيح LED نشطة مع إشارة PWM ، فيجب تحديث PWM الناتج حتى أثناء تلقي حزم بايت جديدة. هذه هي الحيلة. لقد استغرق الأمر أسابيع وأسابيع لحل هذا الأمر. لقد قضيت وقتًا طويلاً في العمل مع Logiport LSA في محاولة لمتابعة كل جزء. هذا هو بعض من أكثر الرموز التي كتبتها تعقيدًا على الإطلاق. ذلك لأن الميكرو محدود للغاية. في الميكرو الأكثر قوة ، يكون من السهل كتابة تعليمات برمجية سهلة / فضفاضة والحصول على تمزيق دقيق سريع من خلالها دون التذمر. مع 12F609 ، يكلفك أي كود فضفاض كثيرًا. تتم كتابة جميع التعليمات البرمجية المصدر المصغرة في لغة C باستثناء روتين خدمة المقاطعة. لماذا لديك مثل هذه الحزم الكبيرة للبيانات قد تسأل. حسنًا ، لأننا نريد أن تكون مصابيح LED تصعد لأعلى ولأسفل من تلقاء نفسها. بمجرد تحميل ملف تعريف المنحدر ، يمكن أن ينطفئ مؤشر LED ويبدأ في التوسيع حتى أثناء تلقي أوامر جديدة لمصباح LED آخر. يجب أن يستقبل كل مصباح ويفك تشفير كل حركة مرور حزم البيانات حتى لو لم تكن الحزمة مخصصة لها. يتكون ملف تعريف LED من مستوى بدء ، ووقت بدء السكون ، ومعدل المنحدر ، والمستوى العلوي ، ووقت الاستقرار العلوي ، ومعدل الانحدار ، والمستوى السفلي. انظر الرسم البياني المرفق. واو ، هذا كثير بالنسبة لمصباح LED واحد. الآن ، اضرب ذلك في عدد مصابيح LED. يصبح الأمر أكثر من اللازم - يمكنني فقط تتبع ثلاثة مصابيح LED مع ملفات تعريف منحدر كامل. يحتوي المصباح الرابع (LED الأبيض على لوحة التطوير) فقط على منحدر من / إلى القدرة. إنه حل وسط. ألقِ نظرة على الصورة المرفقة لملف تعريف المنحدر. يتم إنشاء إشارة PWM من عداد يعمل عند 64uS لكل علامة. يعمل الموقت ذو الثماني بتات كل 16.38 مللي ثانية. هذا يعني أن إشارة PWM تعمل عند 61.04 هرتز. هذا ليس جيدا للتنصت على الفيديو! لذلك ، استخدمت خدعة برمجية وقمت بالقفز إلى عددين إضافيين في المؤقت لتمديده إلى 60 هرتز. هذا يجعل النقر على الفيديو يبدو أفضل بكثير. عند كل تمرير لمؤقت PWM (16.67 مللي ثانية) أقوم بتحديث ملف (ملفات) المنحدر. لذلك ، فإن كل علامة منحدر / يسكن هي 1/60 من الثانية ، أو 60 هرتز. أطول مقطع ملف شخصي (باستخدام عدد 255) سيستمر 4.25 ثانية والأقصر (باستخدام عدد 1) يستمر 17 مللي ثانية. هذا يعطي مجموعة لطيفة للعمل بداخلها. ألق نظرة على الصورة المرفقة من محلل المنطق. لرؤية التفاصيل حقًا في الصورة ، افتح الصورة في وضع الدقة العالية. يستغرق هذا بضع نقرات إضافية على موقع الويب القابل للتوجيه. يوجد أيضًا رسم للملف الشخصي موضح أدناه. توثيق بروتوكول الأوامر موجود في قائمة المهام الخاصة بي. أخطط لكتابة نوع مستند من ورقة البيانات لوصف البروتوكول بالكامل. لقد بدأت ورقة بيانات للرقاقة - نسخة أولية موجودة على موقع الويب الخاص بي الآن.

الخطوة 5: التطبيقات المحتملة

ضوء شجرة الكريسماس: بالتأكيد ، أعتقد أن الشجرة المليئة بهؤلاء الأطفال ستكون رائعة. يمكنني أن أتخيل وهجًا لطيفًا دافئًا من الأضواء الخضراء مع تساقط ثلوج خفيفة عبر الشجرة. ربما يتلاشى ببطء من الأخضر إلى الأحمر مع تساقط الثلوج بشكل عشوائي. أضواء المطارد التي تصنع نمطًا حلزونيًا حلزونيًا لأعلى ولأسفل الشجرة ستكون أنيقة أيضًا. من الخشنة ، سأوقف هذه الشجرة في الفناء وأقود "جونز" المجاور للجنون. هناك ، جرب وتغلب على ذلك! الإضاءة المميزة: أي شيء يحتاج إلى إضاءة مميزة هو هدف لهذه المصابيح. يريد شقيق زوجي وضعها في قاع حوض السمك الخاص به. يريد صديق أن يبرز محرك قضيبه الساخن - فالضغط على دواسة البنزين من شأنه أن يزيد من وميض الضوء الأحمر. كنت أفكر أيضًا في بناء أحد هذه المصابيح بمصابيحي: https://www.instructables.com/id/LED_Paper_Craft_Lamps/ من شأنه أن يصنع مشروعًا رائعًا للكشافة. سلسلة LED قابلة للطي: يمكن طي سلسلة من مصابيح LED إلى أشكال. يمكن طي سبعة مصابيح في نمط LED ذي سبعة أجزاء. يمكن عمل عرض ضخم - سيكون عرضًا رائعًا للعد التنازلي للسنوات الجديدة! أو ربما ، شاشة لعرض سوق الأسهم - أرقام حمراء في الأيام السيئة والأخضر في حالة جيدة. ربما شاشة كبيرة تُظهر درجة الحرارة الخارجية شبكة ثلاثية الأبعاد من خلال تعليق وترتيب سلسلة من مصابيح LED ، يمكن بسهولة إنشاء شبكة ثلاثية الأبعاد من مصابيح LED. هناك بعض الأمثلة الرائعة لمصفوفة LED ثلاثية الأبعاد على YouTube. ومع ذلك ، فإن الأمثلة الموجودة التي رأيتها تبدو صغيرة ومؤلمة للأسلاك. ربما توجد شبكة ثلاثية الأبعاد كبيرة في الفناء أثناء عيد الميلاد أيضًا. WinAmp Plug-In: يسأل كل من كان في مختبري وشاهد الأضواء عما إذا كانوا يرقصون على الموسيقى. لقد أجريت القليل من البحث ، ويبدو أنه سيكون من السهل إلى حد ما إضافة مكون إضافي إلى WinAmp. يرسل المكون الإضافي رسائل إلى سلسلة متصلة من المصابيح بحيث تتم مزامنة الأضواء مع الموسيقى التي كان يشغلها WinAmp. ستكون مزامنة بعض موسيقى عيد الميلاد مع شجرة عيد الميلاد الخاصة بي أمرًا رائعًا.وحدة تحكم روبوت صغيرة مدمجة من Baby Orangutan B-328 مع جسر H: ستكون وحدة التحكم الصغيرة من Pololu مثالية. راجع: https://www.pololu.com/catalog/product/1220 تحتوي هذه اللوحة بالفعل على جسر H جاهز للعمل. يمكن برمجة أنماط المصباح في الميكرو بحيث يمكن إيقاف تشغيل الكمبيوتر. 802.15.4: بإضافة 802.15.4 يمكن أن تصبح المصابيح لاسلكية. بالنسبة لأضواء شجرة عيد الميلاد المنتشرة في جميع أنحاء المنزل ، سيكون هذا رائعًا. أو يمكن إضافة مصابيح إلى كل نافذة في مجمع بناء كبير. منارة المنارة الرائعة: ابني كان لديه مشروع مدرسي لبناء منارة. كانت الفكرة هي بناء مصباح يعمل بالبطارية مع مفتاح مشبك ورق بحيث تضيء المنارة فعليًا. لن يذهب أي ابني إلى المدرسة مع ذلك عندما يمكنه الحصول على منارة دوارة كاملة! الق نظرة على الصور والفيديو المرفقة.

الخطوة 6: الملخص

يذهلني حقًا أن كل مصباح لديه 2 MIPS من القدرة الحصانية في SOIC-8 مقابل 80 سنتًا. عندما يتم تمديد سلسلة من المصابيح عن طريق إضافة المزيد من المصابيح ، يرتفع أيضًا مقدار MIPS على السلسلة. بمعنى آخر ، هذا تصميم قابل للتطوير. سلسلة من 16 مصباحًا تعمل مع 32 MIPS من طاقة المعالجة. فقط رائع. لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. مجلس التطوير بحاجة إلى التحديث. هناك نوعان من أخطاء التخطيط التي تحتاج إلى تصحيح. لا يبدو أن الأسلاك الناتجة خطأ بالاتصال تعمل مع خرج الترانزستور. لست متأكدًا بعد من السبب - لم أقضي أي وقت في حل هذا الأمر حتى الآن. يحتاج رمز الاتصال المستلم إلى مزيد من العمل أيضًا. من خلال مشاهدة مصابيح LED يمكنني رؤية وجود أخطاء بالاتصال بين الحين والآخر. يبدو أن هناك خطأ عشوائي واحد في المتوسط لكل 1000 رسالة. أحتاج إلى العثور على مصنع SMD يكون على استعداد لصنع لوحات المصابيح من أجلي. ربما تكون Spark Fun مهتمة؟ لديّ صديق في هونغ كونغ قد يكون قادرًا على إيجاد مصنع لي. يجب أن يكون تجميع اللوحة آليًا. ليس من المجدي بناء هذه الألواح يدويًا مثلما فعلت. يجب تطوير لوحة واجهة الكمبيوتر. يجب أن يكون هذا سهلاً حقًا - إنها مجرد مسألة قضاء بعض الوقت لإنجازه. التكلفة هي الملك - تكلفة المصباح الأدنى (80 سنتًا للميكرو + ثلاثة مصابيح LED بسعر 10 سنتات لكل لوحة / مقاومات / جسر ديود 20 سنتًا) ما مجموعه 1.50 دولار أمريكي. أضف التجميع والأسلاك والربح ونحن نتحدث من 2.00 دولار إلى 2.50 دولار لكل مصباح. هل سيدفع المهوسون 40 دولارًا مقابل سلسلة من 16 مصباح RGB على سلسلة؟ مع بعض التعليقات الإيجابية ، سأستمر في متابعة تحويل هذه الفكرة إلى منتج. يمكنني أن أتخيل بيع الرقائق ولوحات تطوير المصابيح وخيوط الإضاءة الكاملة. أعطني بعض الملاحظات واسمحوا لي أن أعرف ما هو رأيك. لمزيد من المعلومات وأخبار التطوير المستمر ، قم بزيارة موقع الويب الخاص بي على https://www.powerhouse-electronics.com شكرًا ، Jim Kemp