Оглавление:

Банка светлячков: 18 шагов (с изображениями)
Банка светлячков: 18 шагов (с изображениями)

Видео: Банка светлячков: 18 шагов (с изображениями)

Видео: Банка светлячков: 18 шагов (с изображениями)
Видео: Самый старый человек в мире 1,5 века 😱😱😱 2024, Июль
Anonim
Банка светлячков
Банка светлячков
Банка светлячков
Банка светлячков

В этом проекте используются зеленые светодиоды для поверхностного монтажа вместе с микроконтроллером AVR ATTiny45 для имитации поведения светлячков в банке. (примечание: поведение светлячков в этом видео было значительно ускорено, чтобы его было легче представить в короткометражном фильме. Поведение по умолчанию имеет значительно большие различия в яркости и задержке между воспроизведениями.)

Шаг 1. Об этом проекте

Об этом проекте
Об этом проекте
Об этом проекте
Об этом проекте

Вдохновение для этого проекта исходит из того, что я никогда не жил в местах, где светлячки были обычным явлением, и глубоко очаровывался всякий раз, когда я сталкивался с ними в своих путешествиях. Образцы вспышек были оцифрованы на основе данных поведенческих исследований светлячков, найденных в Интернете, и смоделированы в системе Mathematica, чтобы можно было генерировать вариации скорости и интенсивности. Окончательный результат был преобразован функцией легкости и записан в файлы заголовков как 8-битные данные PWM. Программное обеспечение написано на avr-gcc C, а исходный код предоставляется вместе с предварительно скомпилированным.hex для удобства. Код был значительно оптимизирован для повышения эффективности и минимизации энергопотребления. По приблизительным оценкам времени автономной работы, батареи CR2450 емкостью 600 мАч 3 В должно хватить на срок от 4 до 10 месяцев, в зависимости от используемой композиции. ПРАВИЛЬНО, теперь в источнике есть два паттерна, song1 и song2, с song2 по умолчанию. Расчетное время работы Song2 - 2 месяца, song1 - 5 месяцев. Этот проект включает в себя изрядное количество пайки на поверхности. Однако конструкция схемы тривиальна, и тот факт, что мы можем использовать готовую макетную плату SMD вместо изготовления специальной печатной платы, значительно экономит затраты. Было бы очень просто создать версию без поверхностного монтажа, используя версию PDIP ATTiny45 и светодиоды со сквозным отверстием. Стоимость электронных компонентов составляет около 10-15 долларов (после доставки) или около того, и время сборки идет. порядок 2 часа.

Шаг 2: Детали

Запчасти
Запчасти

В этом разделе я перечисляю части, которые я использовал при построении этого проекта. Во многих случаях точная часть не требуется, и будет достаточно замены. Например, не требуется, чтобы вы использовали батарею CR2450 для питания схемы, любого источника питания 3 В будет достаточно, и CR2450 оказался самой дешевой батареей, которую я нашел, которая соответствует требованиям к размеру и емкости, которые я искал. - 1 микроконтроллер AVR ATTiny45V, 8-контактный корпус SOIC (деталь DigiKey # ATTINY45V-10SU-ND) (см. Примечание 1) - 1 макетная плата SMD Surfboard 9081 (деталь DigiKey # 9081CA-ND) - 6 зеленых светодиодов (деталь DigiKey # 160 -1446-1-ND) (см. Примечание 2) - 1 резистор 1206 22,0 кОм (см. Примечание 3) - 21 резистор 1206 Ом 100 Ом (см. Примечание 2) - 1 держатель батареи CR2450 (номер детали DigiKey BH2430T-C-ND) - 1 батарея CR2450 (подойдет любой источник питания 3 В) - 1 катушка с магнитным проводом # 38 (Ngineering.com Part # N5038) - 6 дюймов или около того голого тонкого провода, я использовал зачищенный провод для обмотки проводов, но подойдет все, что угодно

Примечания: №1 - Разница между ATTiny45V и ATTiny45 заключается в том, что ATTiny45V рассчитан на работу при напряжении от 1,8 до 5,5 В, в то время как ATTiny45 требует 2,7–5,5 В. Для этого проекта единственное значение состоит в том, что ATTiny45V может проработать немного дольше, так как батарея разрядится. На самом деле это, вероятно, не так, и ATTiny45 можно считать взаимозаменяемым с ATTiny45V (угадайте, какой из них у меня был под рукой, когда я начал?). Используйте все, что попадется под руку. Кроме того, ATTiny85 будет работать нормально и за немного больше денег. №2 - Замена светодиода другой модели с другими характеристиками потребления тока повлияет на то, какой резистор вы используете. См. Раздел «Принципиальная схема» для получения дополнительной информации и сверьтесь со спецификациями своих светодиодов. # 3 - Это только подтягивающий резистор, конкретное значение не имеет значения. Просто он должен быть «достаточно большим», но не «слишком большим». См. Раздел «Принципиальная схема» для получения дополнительной информации.

Шаг 3: Инструменты

Инструменты
Инструменты

Вот инструменты, которые я использовал: Radio Shack # 270-373 1-1 / 8 "Micro Smooth Clips" clip-on-a-stick "- один из Micro Smooth Clips, закрепленный на гвозде или другой палке. Температура- Регулируемый паяльник с острым наконечником (я использую цифровую паяльную станцию Weller WD1001 с 65-ваттным паяльником и микро-жало 0,010 "x 0,291" L). Однако с ограниченным бюджетом подойдет 15-ваттный паяльник в стиле Radio Shack. Руки Мультиметр (для тестирования цепей) Ножницы для проволоки Флюс (мне нравится водорастворимый флюс Kester, доступный в HMC Electronics (деталь # 2331ZXFP)) Припой (чем тоньше, тем лучше) ПинцетЛезвие точного ножа / бритвы

Шаг 4: Сборка печатной платы - часть 1 из 3

Сборка печатной платы - часть 1 из 3
Сборка печатной платы - часть 1 из 3
Сборка печатной платы - часть 1 из 3
Сборка печатной платы - часть 1 из 3
Сборка печатной платы - часть 1 из 3
Сборка печатной платы - часть 1 из 3

Подготовка платы и установка резисторов -

Флюсируйте контактные площадки - я стараюсь флюсовать все, даже если использую припой, который уже содержит флюс. Это особенно актуально, когда я использую водорастворимую ручку для флюса, так как очистка очень проста, а ручка позволяет избежать попадания флюса повсюду. Припаяйте перемычку к контактным площадкам, как показано на рисунке. Следствием отсутствия собственной печатной платы для этого проекта является то, что мы должны добавить собственные провода шины. Также обратите внимание на провода шины на PIN_C, PIN_D и PIN_E. Это не обязательно, но так выглядит чище, а также дает нам пространство для локтя при прикреплении зажима к микропроцессору для программирования. Припаяйте резисторы к плате. В Интернете есть несколько хороших руководств с примерами того, как паять компоненты для поверхностного монтажа. В общем, вы хотите начать с нанесения небольшого количества припоя на одну контактную площадку. Удерживая компонент пинцетом, нагрейте припой и удерживайте одну сторону компонента в припое, пока он не потечет на штифт. Вы хотите, чтобы компонент оставался заподлицо с платой, пока вы это делаете. Затем припаяйте другую сторону. См. Рис.

Шаг 5: Сборка печатной платы - часть 2 из 3

Сборка печатной платы - часть 2 из 3
Сборка печатной платы - часть 2 из 3
Сборка печатной платы - часть 2 из 3
Сборка печатной платы - часть 2 из 3
Сборка печатной платы - часть 2 из 3
Сборка печатной платы - часть 2 из 3

Припайка микроконтроллера к плате - Согните штыри на микроконтроллере - Еще одно последствие отсутствия собственной печатной платы - это то, что нам приходится иметь дело с необычной шириной микросхемы ATTiny45, которая оказывается немного шире, чем может удобно поместиться на доске для серфинга. Простое решение - согнуть контакты внутрь, чтобы микросхема стояла на контактных площадках, а не сидела на них. Припаяйте микроконтроллер к плате. Опять же, существует множество руководств по пайке SMD, но краткое изложение таково: микросхема (я считаю, что это * намного * упрощает получение хорошего паяного соединения, особенно со странной топологией поверхности этих изогнутых контактов) - Прижмите чип к контактной площадке и протяните припой вниз с квадратной контактной площадки на первый контакт микросхемы (добавьте больше припоя, если на квадратной площадке его недостаточно, но обычно у вас уже достаточно). - Убедитесь, что припой действительно течет вверх и * на * штифт. Движение пайки похоже на «толкание» припоя на штырь. - Как только первый штырь припаян, перейдите к штырю в противоположном углу микросхемы и припаяйте его. После того, как эти два угла будут закреплены, микросхема должна оставаться на месте, а оставшиеся контакты упростить сборку. Кроме того, будьте очень осторожны, припаяйте микросхему к плате в правильной ориентации! Если вы внимательно посмотрите на чип, вы увидите небольшую круглую выемку наверху в одном из углов. Эта выемка отмечает контакт №1, который я в противном случае пометил как контакт "сброса" на микросхеме (см. Диаграмму). Если вы припаяете его в неправильной ориентации, я обещаю вам, что это не сработает;)

Шаг 6. Сборка печатной платы - часть 3 из 3

Сборка печатной платы - часть 3 из 3
Сборка печатной платы - часть 3 из 3

Проверить все соединения -

Поскольку здесь все довольно мало, довольно легко сделать плохой паяный стык, который выглядит приятным на вид. Вот почему так важно все проверять. Воспользуйтесь мультиметром и проверьте все дорожки на плате на наличие связи. Обязательно проверьте все, например, не прикасайтесь щупом к контактной площадке, к которой, похоже, припаян контакт микросхемы, а касайтесь самого контакта. Также проверьте значения сопротивления ваших резисторов и убедитесь, что они соответствуют ожидаемым значениям. Небольшую проблему теперь легко исправить, но она становится большой головной болью, если обнаруживается после подключения всех светодиодных цепочек.

Шаг 7. Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - часть 1 из 4

Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 1 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 1 из 4

Подготовьте провода -

На сайте Ngineering.com есть хорошая статья о том, как работать с этим магнитным проводом, и рассказывается о лужении и скручивании, которые представляют собой два этапа изготовления светодиодной гирлянды-светлячка. Однако я никогда не был удовлетворен результатами сжигания изоляции, как они описываются в руководстве, и вместо этого решил аккуратно соскрести изоляцию бритвой. Вполне возможно, что я просто неправильно выполнял шаги по лужению (несмотря на множество попыток), и ваш собственный пробег может отличаться. Отрежьте красный и зеленый провода до нужной длины струны. Я предпочитаю использовать проволоку разной длины для каждой струны светлячков, чтобы после сборки они не висели на одной «высоте». Обычно я рассчитывал длину, которую собирался использовать, вычисляя самую короткую строку (на основе измерения емкости, которую я собирался использовать), самую длинную строку и разделив интервал между ними поровну на 6 измерений. Значения, которые я получил для стандартной банки с широким горлышком, следующие: 2 5/8 дюйма, 3 дюйма, 3 3/8 дюйма, 3 3/4 дюйма, 4 1/8 дюйма, 4 5/8 дюйма. каждой проволоки обнажает миллиметр или меньше. Используя метод бритвы, аккуратно соскоблите изоляцию, мягко проведя лезвием по проводу. Переверните проволоку и повторяйте, пока инсульт не будет удален. Используя этот метод, мне трудно отрезать только миллиметр проволоки, поэтому я просто отрезал лишнюю часть.

Шаг 8: Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - часть 2 из 4

Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 2 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 2 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 2 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 2 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 2 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 2 из 4

Подготовка светодиода -

Используя микрозажим, возьмите светодиод так, чтобы его нижняя сторона была обращена наружу, обнажая контактные площадки. Установите микроклип + светодиод в руки помощника и нанесите флюс на контактные площадки светодиода.

Шаг 9: Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - часть 3 из 4

Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 3 из 4

Пайка светодиода - с помощью другого микроклипса сначала возьмите зеленый провод и вставьте его в вспомогательные руки. Теперь самая сложная часть проекта - пайка светодиода. Управляйте вспомогательными руками так, чтобы оголенная часть зеленого провода аккуратно прилегала к катодной подушке светодиода. Это трудоемкая часть, требующая терпения, и ее нельзя торопить. Планируйте свои действия заранее и действуйте медленно и обдуманно. По сути, это деликатная работа типа «корабль в бутылке», и ее не следует недооценивать. Однако вам не обязательно быть любимым сыном часовщика, чтобы добиться этого, это * находится * в пределах царства смертных. Мне гораздо легче манипулировать руками помощников, чем самой проволокой или микрозажимом. Положите оголенную часть провода на катодную площадку и расположите ваше оборудование и освещение так, чтобы вы могли хорошо видеть, что вы делаете перед пайкой. нанесите небольшую каплю расплавленного припоя на кончик утюга и очень осторожно коснитесь кончиком утюга катодной площадки светодиода. Небольшое количество припоя должно мгновенно стечь с наконечника на контактную площадку (благодаря флюсу), закрепляя провод на контактной площадке. Будьте осторожны, чтобы не сжечь светодиод, слишком долго удерживая утюг у пэда (максимум 3 секунды, если все сделано правильно, вам понадобится менее 0,10 секунды контакта наконечника, это очень быстро). К сожалению, здесь часто происходит то, что вы сбиваете провод с колодки кончиком утюга, заставляя вас заново настраивать все это. По этой причине вы должны быть * очень * медленными и осторожными с утюгом. Я обычно кладу локти на верстак по обе стороны от рук помощи и держу утюг обеими руками захватом типа сэппуку, осторожно опуская утюг к подушке. Иногда этот захват - единственный способ получить достаточный контроль. Еще один совет: не пейте кофе перед этим. С практикой это станет легче. (Очень осторожно) потяните за зеленый провод, чтобы убедиться, что он надежно закреплен. Освободите провод от микрозажима и, не меняя ориентации светодиода, повторите процесс с красным проводом, только на этот раз припаяв его к анодной площадке светодиода. Поскольку красный провод будет летать над катодной (зеленой) площадкой, важно, чтобы красный провод не был слишком оголенным, чтобы он не соприкоснулся с катодной площадкой и не образовал короткое замыкание.

Шаг 10: изготовление светодиодной гирлянды Firefly - часть 4 из 4

Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4
Изготовление светодиодной гирлянды Firefly - Часть 4 из 4

Скручиваем провода и тестируем -

После того, как оба провода были подключены к светодиоду, самое время скрутить провода. Скручивание проводов приводит к более чистому виду, значительно увеличивает долговечность светодиодной цепочки, а также уменьшает количество тонких свободно летящих проводов, с которыми вам придется иметь дело при дальнейшей работе с платой. Чтобы скрутить провода, сначала установите микрозажим в руки и прикрепите его к двум проводам прямо под светодиодом. Теперь, используя другой микрозажим (я прикрепил его к гвоздю, чтобы упростить этот процесс), возьмите другой конец веревки примерно на 1,5 дюйма от конца. Осторожно поверните микрозажим, прикладывая достаточно усилия, чтобы провода оставались прямыми, пока они не будут достаточно скручены друг с другом. Я предпочитаю немного тугую скрутку, так как это приводит к тому, что струну легче держать прямой. После скручивания струны снимите примерно 2-3 мм со свободного конца проводов и проверьте, подав 3 вольта через резистор 100 Ом на концы проводов. Я обнаружил, что очень сложно установить хорошее соединение, вдавливая щупы в оголенные концы магнитного провода, поэтому я зажимаю микроклипсы на концах и вместо этого касаюсь их щупами. Для того, чтобы шнур прошел тест, вам не нужно постоянно «загораться» светодиодами, так как даже с зажимами трудно получить хорошее соединение. Достаточно даже нескольких мерцаний, чтобы пройти. При пайке соединение будет намного лучше. Отложите светодиодный шнур в безопасное место. Повторите этот процесс для каждой из 6 струн.

Шаг 11: прикрепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2

Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 1 из 2

Свяжите провода красной нити в группы по 3 провода и припаяйте к плате -

После того, как вы завершили все шесть светодиодных цепочек и монтажную плату, пришло время прикрепить цепочки к плате. Отсортируйте гирлянды светодиодных индикаторов на две группы по три. Для каждой группы мы скручиваем и спаяем три красных провода вместе в один, а затем припаяем его к плате. Возьмите три красных провода между большим и указательным пальцами. Приняв особые меры, чтобы убедиться, что оголенные концы трех проводов совпадают, защелкните три провода микрозажимом и установите микрозажим в руки помощника. Скрутите вместе оголенные части проводов. Это сделано для того, чтобы они не разошлись, пока вы припаиваете их к плате. Скрученные концы проводов залуживаем припоем. Используйте флюс, чтобы обеспечить хороший контакт между концами проводов (последнее, что вам нужно сделать, это раскрутить эти три провода, чтобы добраться до одного, который не имеет хорошего контакта). Осторожно припаяйте жгут красных проводов к контактной площадке на дальней стороне PIN_A, чтобы резистор разделял жгут и микроконтроллер. Повторите процесс с тремя другими светодиодными цепочками, припаяв жгут к дальней стороне резистора на PIN_B. Теперь у вас должны быть оба трехструнных жгута, припаянные к плате, а зеленые провода свободны.

Шаг 12: прикрепление светодиодных цепочек к плате - часть 2 из 2

Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 2 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 2 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 2 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 2 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 2 из 2
Крепление светодиодных цепочек к плате - часть 2 из 2

Свяжите зеленые провода в двухпроводные жгуты и припаяйте к плате, протестируйте. Используя процесс, аналогичный тому, как вы сделали красные трехпроводные жгуты, соедините зеленые провода вместе в двухпроводные жгуты и припаяйте их к PIN_C, PIN_D, и PIN_E. Не припаивая жгуты к контактной площадке, ближайшей к микроконтроллеру, мы оставляем себе больше места на случай, если нам понадобится выполнить какие-либо ремонтные работы по пайке микроконтроллера или прикрепить зажим для программирования к плате. доска, неплохо было бы их протестировать. С источником питания 3 В проверьте цепи, подав положительное напряжение на PIN_A или PIN_B, стараясь поместить его * за * резистором, поскольку 3 В повредит эти светодиоды без него, и перемещая отрицательное напряжение между PIN_C, PIN_D и СОСНА. Каждая комбинация контактов должна приводить к загоранию светодиода при зондировании. (Если ваш чип уже запрограммирован на этом этапе, тогда просто подайте питание на плату (VCC и GND), чтобы проверить все шесть светодиодов за один раз. Предоставленная программа циклически перебирает все светодиоды при загрузке.)

Шаг 13: Подготовка и установка держателя батареи

Подготовка и установка держателя батареи
Подготовка и установка держателя батареи
Подготовка и установка держателя батареи
Подготовка и установка держателя батареи
Подготовка и установка держателя батареи
Подготовка и установка держателя батареи

Возьмите провода, которые вы собираетесь использовать для крепления держателя батареи, и отрежьте их до нужной длины. Я обычно использую следующие длины:

Красный провод: 2 дюйма Зеленый провод: 2 3/8 дюйма Немного зачистите оба конца проводов и припаяйте один конец провода к держателю батареи, а другой конец к печатной плате, соблюдая полярность.. Подробности смотрите на иллюстрациях. Кроме того, после того, как вы припаяли провода к держателю батареи, вы можете перерезать контакты на нем, чтобы его было не так неудобно прикрепить к крышке банки.

Шаг 14: Окончательная сборка

Окончательная сборка
Окончательная сборка
Окончательная сборка
Окончательная сборка
Окончательная сборка
Окончательная сборка

К этому моменту вы полностью собрали печатную плату и прикрепили светодиодные гирлянды и держатель батареи. Все, что осталось, - это запрограммировать чип и прикрепить плату в сборе к крышке вашей банки. Что касается программирования чипа, я боюсь, что это выходит за рамки этого документа и сильно зависит от того, какую платформу компьютера вы используете и с какой средой разработки вы работаете. Я предоставил исходный код (написанный для GCC), а также скомпилированные двоичные файлы, но решать, что с ними делать, зависит от вас. К счастью, есть множество хороших ресурсов для начала работы с AVR, вот пара: https://www.avrfreaks.net/ - это предпоследний сайт для AVR. Без активных форумов не обойтись. Http://www.avrwiki.com/ - Я нашел этот сайт весьма полезным, когда начал работать. Если есть достаточный интерес, я могу собрать комплект, чтобы людям не приходилось пачкать руки Что касается крепления платы и аккумулятора к крышке, вероятно, существует миллион способов сделать это, но я не уверен, что нашел лучший из них. Методы, которые я пробовал, заключались в использовании эпоксидной смолы или горячего клея. У меня уже было несколько экземпляров эпоксидных плат, поэтому я бы не рекомендовал их использовать. Горячий клей, кажется, работает нормально, но я мало верю, что после нескольких циклов нагрева / холода он будет намного лучше, чем эпоксидная смола. Итак, я оставляю выяснять, как прикрепить плату и держатель батареи к крышке, а также вам. Однако я дам несколько советов: - Будьте осторожны, когда вы прикрепляете держатель батареи, чтобы два контакта не закоротились из-за металлической крышки. Некоторые крышки утеплены, другие нет. - https://www.thistothat.com/ - это веб-сайт, который предлагает рекомендации по клею в зависимости от того, что вы пытаетесь склеить. Для стекла и металла (самое близкое приближение, которое я могу придумать для кремниевых плат) они рекомендуют «Locktite Impruv» или «J-B Weld». Я ни разу не использовал.

Шаг 15: [Приложение] Принципиальная схема

[Приложение] Принципиальная схема
[Приложение] Принципиальная схема

В этом разделе описывается конструкция схемы Jar o'Fireflies и он предназначен для того, чтобы пролить свет на некоторые принятые конструкторские решения. Необязательно читать или понимать этот раздел, чтобы создавать собственных светлячков. Однако мы надеемся, что он будет полезен всем, кто хочет модифицировать или улучшить схему.

Следующая схема описывает схему «Банка светлячков». В частности, следует сделать несколько замечаний о его конструкции: VCC - положительный вывод вашего источника питания 3 В (то есть батареи) для тех, кто не знаком с соглашениями об именах электронных схем. GND - аналогично, это идет на отрицательную клемму на вашем аккумуляторе. R1 - резистор 22,0 кОм - используется в качестве подтягивающего резистора для создания высокого напряжения на выводе сброса во время работы, предотвращая сброс микросхемы. Схема действительно работала бы нормально, если бы этот резистор был просто заменен проводом. Однако будет одно важное отличие: вы не сможете перепрограммировать микросхему после того, как она будет припаяна к плате. Причина этого в том, что программист микросхемы не сможет установить низкий уровень на выводе сброса без одновременного замыкания на VCC. Это единственная цель R1 - позволить программисту микросхемы переключать вывод сброса без замыкания на VCC. Таким образом, значение R1 на самом деле не важно, если оно «достаточно велико» (не настолько велико, чтобы блокировать вывод сброса от VCC). Любое значение от 5 до 100 тысяч, вероятно, вполне подойдет. R2, R3 - резисторы 100 Ом - номинал этих резисторов зависит от характеристик модели светодиодов, которые вы используете. Различные светодиоды, даже одного размера и цвета, имеют очень разные характеристики, особенно когда речь идет о том, какой ток они потребляют и сколько света они излучают. Например, модель светодиодов, которую я использовал, рассчитана на потребление около 20 мА при 2,0 В и 10 мА при 3 В через резистор 100 Ом. Если бы я повторил эту схему заново, я бы, вероятно, выбрал немного большее значение для R2, R3. Причина в том, что если бы я увидел светлячка в природе, светящегося так же ярко, как один из этих светодиодов при токе 10 мА, я бы ожидал, что через миллисекунду он взорвется влажным зеленым туманом. То есть при 10 мА эти светодиоды светятся слишком ярко, чтобы быть реалистичными светлячками. Это проблема, которую я решил с помощью программного обеспечения, ограничив максимальную яркость светодиодов. Если вы используете те же светодиоды, что и я, вы обнаружите, что программное обеспечение Firefly уже настроено на соответствующую яркость. В противном случае, если вы не собираетесь изменять масштаб яркости в исходном коде, вы можете вернуться и возиться со значением R2, R3, чтобы найти значение, более подходящее для любых светодиодов, которые вы в конечном итоге используете. К счастью, это не потребует больших усилий, поскольку резисторы SMD легко поддаются переработке. PIN_A, B, C, D, E - это имена, которые я произвольно дал контактам, чтобы отличить их друг от друга, и я называю контакты этими именами в исходном коде. Контакты A и B я называю «ведущими» контактами. Если вы не планируете читать исходный код, это различие не будет иметь никакого значения. Если вы все же планируете прочитать исходный код, надеюсь, комментарии, которые я поместил в него, будут достаточно описывать роль главных контактов и то, как управляются светодиоды. Тем не менее, вот краткое изложение того, как управляются светодиоды: Перед тем, как сыграть «песню» светлячка, принимается случайное решение относительно того, какой светодиод должен управляться. Это решение начинается с выбора «главного» вывода: PIN_A или PIN_B. Этот выбор сужает выбор реальных светодиодов, которыми можно управлять. Если выбран PIN_A, то у нас есть выбор между LED1, LED2 или LED3. То же самое для PIN_B и других светодиодов. После выбора главного вывода мы случайным образом выбираем конкретный светодиод для управления из сокращенного списка кандидатов. Например, предположим, что мы выбрали PIN_A и LED2. Чтобы включить LED2, мы устанавливаем PIN_A на высокий уровень и устанавливаем на PIN_D (вывод, к которому подключена другая сторона светодиода 2) низкий уровень. Чтобы снова выключить LED2 во время воспроизведения песни, мы оставляем PIN_A на высоком уровне и также устанавливаем PIN_D на высокий уровень, тем самым устраняя разность потенциалов между двумя сторонами LED2 и останавливая ток через него, выключая его. Поскольку мы все время оставляем PIN_A на высоком уровне, мы также можем выбрать воспроизведение любого из двух других светодиодов, LED1 или LED3, полностью независимо. На практике код написан для одновременного воспроизведения максимум двух песен (два светящихся огня одновременно).

Шаг 16: [Приложение] Исходный код

Файл firefly.tgz содержит исходный код и скомпилированный файл.hex для этого проекта.

Этот проект был построен с использованием avr-gcc 4.1.1 (из дерева портов FreeBSD) вместе с avr-binutils 2.17 и avr-libc-1.4.5.

Шаг 17: [Приложение] Производственные примечания

[Приложение] Производственные примечания
[Приложение] Производственные примечания

Все фотографии в этом руководстве были сделаны с помощью компактной цифровой камеры Canon SD200 и обработаны (читай: утилизированы) в Photoshop.

(Попытка сфотографировать небольшие объекты, плавающие в космосе со сложной глубиной резкости без какой-либо формы ручной фокусировки, могла бы быть самоучением. Yerg.)

Рекомендуемые: