Լուսավորված նվերներ. 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Տանը մենք ունենք երկու լուսավորված նվեր, որոնք օգտագործվում են Սուրբ ննդյան ժամանակաշրջանում: Սրանք պարզ լուսավորված նվերներ են ՝ օգտագործելով 2 գույնի կարմիր-կանաչ LED, որոնք պատահականորեն փոխում են գույնը, որը մարում և մարում է: Սարքը սնուցվում է 3 վոլտ կոճակով: Վերջինս այս նախագծի պատճառն էր, քանի որ մարտկոցը շատ արագ սպառվում է, երբ նվերներն ավելի երկար են միացվում:

Ինչ վերաբերում է կոճակավոր բջիջների հսկայական քանակի մարտկոցների օգտագործմանը, ես նախագծեցի իմ սեփական տարբերակը `օգտագործելով երեք վերալիցքավորվող AAA մարտկոց: Այս տարբերակը օգտագործում է RGB LED, այնպես որ կապույտը նույնպես հնարավոր է, բայց դա բնօրինակ դիզայնի մաս չէր: Իմ տարբերակը ունի հետևյալ գործառույթները.

• Control 2 -ը ներկայացնում է միաժամանակ ՝ օգտագործելով մեկ PIC12F617 միկրոկոնտրոլեր: Միկրոկառավարիչի ծրագրաշարը գրված է JAL ծրագրավորման լեզվով:
• Միացրեք և անջատեք ներկան `սեղմելով կոճակը: Բնօրինակի տարբերակն այդ նպատակով օգտագործում էր անջատիչ, սակայն սեղմման կոճակն ավելի հեշտ էր օգտագործել:
• Պատահականորեն փոխեք նվերների գույնը `մարելով և մարելով կարմիր և կանաչ գույներից:
• Անջատեք նվերները, երբ մարտկոցի լարումը նվազում է 3.0 վոլտից: Դա կկանխի վերալիցքավորվող մարտկոցների չափազանց շատ լիցքաթափումը:

Մի գույնի մարումից հետո LED- ն որոշ ժամանակ մնում է ինչ-որ տեղ 3 վայրկյանից մինչև 20 վայրկյան: Քանի որ ես դեռ ունեի չօգտագործված կապույտ LED, ես ավելացրի այն հնարավորությունը, որ երկու փաթեթները կապույտ կդառնան, երբ ժամանակին ճիշտ 10 վայրկյան լինի: Դա տեղի չի ունենում շատ հաճախ, քանի որ պատահական ժամանակը գեներացվում է ժամանակաչափի տիզերի վրա ՝ 40 միլիվայրկյան, ինչպես նկարագրված է ավելի ուշ:

Քայլ 1. Իմպուլս լայնության մոդուլյացիայի միջոցով մարելու և դուրս գալու մասին որոշ տեսություններ

LED- ի պայծառությունը փոխելու լավագույն միջոցը ոչ թե LED- ով հոսող հոսանքի փոփոխությունն է, այլ LED- ի միացման ժամանակը որոշակի ժամանակամիջոցում փոխելը: LED- ի պայծառությունը վերահսկելու այս եղանակը կոչվում է Pulse Width Modulation (PWM), որը մի քանի անգամ նկարագրվել է ինտերնետում, օրինակ. Վիքիպեդիա

PIC- ը և Arduino- ն ունեն հատուկ PWM սարքավորումներ, որոնք հեշտացնում են այս PWM ազդանշանի ստեղծումը, բայց դրանք հաճախ ունենում են մեկ ելք դրա համար, այնպես որ կարող եք վերահսկել միայն մեկ LED: Այս տարբերակի համար ես պետք է վերահսկեի 5 LED (2 կարմիր, 2 կանաչ և 1 համակցված կապույտ), այնպես որ PWM- ն պետք է կատարվեր ծրագրային ապահովման մեջ `օգտագործելով ժամաչափ, որը ստեղծում է ինչպես PWM հաճախականությունը, այնպես էլ PWM աշխատանքային ցիկլը:

PIC12F617- ն ունի ինքնաթիռի վերաբեռնման հնարավորությամբ ինքնաթիռի ժամաչափ: Սա նշանակում է, որ ժամանակաչափի վերաբեռնման արժեքը սահմանելուց հետո այն կօգտագործի ամեն անգամ, երբ լրանում է ժամանակը և ժամաչափը գործում է առանձին `որոշակի հաճախականությամբ: Քանի որ ժամանակը կարևոր է կայուն PWM ազդանշանի համար, ժմչփն աշխատում է ընդհատման սկզբունքով ՝ չազդվելով այն ժամանակի վրա, որը պետք է վերահսկի և որոշի LED- ների համար հիմնական ծրագիրը:

PWM հաճախականությունը պետք է լինի այնքան բարձր, որ թույլ չտա թրթռալ, և ես ընտրեցի PWM հաճախականությունը 100 Հց: Մարելու և մարելու ազդեցության համար մենք պետք է փոխենք աշխատանքային ցիկլը և այդպիսով LED- ի պայծառությունը: Ես որոշեցի 5 քայլով ավելացնել պայծառությունը մեծացնելու կամ նվազեցնելու համար ՝ մարելու և մարելու էֆեկտը ստանալու համար, և քանի որ ժամաչափը աշխատանքային ցիկլի համար օգտագործում է 0-ից մինչև 255 միջակայք, ժմչփը պետք է աշխատի 255 /: 5 = 51 անգամ սովորական հաճախականությունից կամ 5100 Հց: Սա հանգեցնում է ժամաչափի ընդհատման յուրաքանչյուր 196 ԱՄՆ -ում:

Քայլ 2: Մեխանիկական աշխատանք

Նվերներ պատրաստելու համար ես օգտագործեցի կաթնային ակրիլային պլաստիկ, իսկ մնացած պարագաների համար `MDF: Որպեսզի չտեսնեք LED- ի ձևը փաթեթում, երբ LED- ը միացված է, ես LED- ների վերևում դրեցի մի ծածկ, որը ցրում է լույսը LED- ից: Այս շապիկը գալիս էր իմ ունեցած մի քանի հին էլեկտրոնային մոմերից, բայց դուք կարող եք նաև ծածկ ստեղծել ՝ օգտագործելով նույն ակրիլային պլաստիկը: Նկարներում տեսնում եք, թե ինչ եմ օգտագործել որպես սարքավորում և նյութ:

Քայլ 3: Էլեկտրոնիկա

Սխեմատիկ դիագրամը ցույց է տալիս ձեզ անհրաժեշտ էլեկտրոնային բաղադրիչները: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, 5 LED- ները վերահսկվում են ինքնուրույն, որտեղ կապույտ LED- ն համակցված է: Քանի որ PIC- ը չի կարող երկու լուսադիոդ վարել մեկ նավահանգստի քորոցի վրա, ես ավելացրեցի տրանզիստոր `կապույտ LED- ները վերահսկելու համար: Էլեկտրոնիկան սնուցվում է 3 AAA վերալիցքավորվող մարտկոցներով և կարող է միացվել կամ անջատվել ՝ սեղմելով վերակայման անջատիչը:

Այս նախագծի համար ձեզ անհրաժեշտ են հետևյալ էլեկտրոնային բաղադրիչները.

• 1 PIC միկրոկոնտրոլեր 12F617 վարդակով
• 2 կերամիկական կոնդենսատորներ `2 * 100nF
• Ռեզիստորներ ՝ 1 * 33k, 1 * 4k7, 2 * 68 Օմ, 4 * 22 Օմ
• 2 RGB LED, բարձր պայծառություն
• BC557 1 տրանզիստոր կամ համարժեք
• 1 կոճակի անջատիչ

Դուք կարող եք շղթան կառուցել տախտակի վրա և շատ տարածք չի պահանջում, ինչպես երևում է նկարում: Դուք կարող եք մտածել, թե ինչու LED- ների միջոցով առավելագույն հոսանքը վերահսկելու համար դիմադրության արժեքներն այդքան ցածր են: Դա պայմանավորված է ցածր մատակարարման 3.6 Վոլտ լարմամբ `յուրաքանչյուր LED- ի լարման անկման հետ միասին, որը կախված է մեկ LED- ի գույնից, տես նաև Wikepedia: Ռեզիստորի արժեքները հանգեցնում են առավելագույն հոսանքի ՝ մոտ 15 մԱ մեկ LED- ի դեպքում, երբ ամբողջ համակարգի առավելագույն հոսանքը մոտ 30 մԱ է:

Քայլ 4: Theրագրակազմ

Theրագրակազմը կատարում է հետևյալ խնդիրները.

Երբ սարքը վերակայվում է սեղմման կոճակով, այն կմիացնի սարքը, եթե այն անջատված էր, կամ այն անջատում է, եթե այն միացված էր: Անջատված նշանակում է PIC12F617- ը դնել քնի ռեժիմի, որի դեպքում այն գրեթե չի սպառում էներգիա:

Ստեղծեք PWM ազդանշան `LED- ների պայծառությունը վերահսկելու համար: Դա արվում է ժամաչափի և ծառայության ընդհատման ռեժիմի միջոցով, որը վերահսկում է PIC12F617- ի կապանքները, ովքեր LED- ները միացնում և անջատում են:

Մարեք և մարեք LED- ները և դրանք միացրեք պատահական ժամանակ 3-ից 20 վայրկյանի միջև: Եթե պատահական ժամանակը հավասար է 10 վայրկյանի, ապա երկու LED- ները կապույտ կդառնան 10 վայրկյան, որից հետո օգտագործվում է սովորական կարմիր-կանաչ մարման և մարման օրինակը:

Գործարկման ընթացքում PIC- ը չափելու է մատակարարման լարումը `օգտագործելով իր անալոգային թվային փոխարկիչին (ADC): Երբ այս լարումը իջնի 3.0 Վ -ից, այն LED- ները կանջատեն և PIC- ը նորից կդնի քնի ռեժիմի: PIC- ը դեռ կարող է լավ աշխատել 3.0 Վ լարման դեպքում, սակայն լավ չէ, որ վերալիցքավորվող մարտկոցներն ամբողջությամբ լիցքաթափվեն:

Ինչպես արդեն նշվեց, PWM ազդանշանը ստեղծվում է ժամանակաչափի միջոցով, որն օգտագործում է ընդհատումների ծառայության ռեժիմը `կայուն PWM ազդանշանը պահելու համար: LED- ների մարումն ու մարումը, ներառյալ LED- ների միացման ժամանակը, վերահսկվում է հիմնական ծրագրի կողմից: Այս հիմնական ծրագիրը օգտագործում է ժամաչափի տիզ 40 միլիվայրկյան, որը ստացվել է նույն ժամաչափից, որը ստեղծում է PWM ազդանշանը:

Քանի որ այս նախագծի համար ես JAL- ի որևէ հատուկ գրադարան չեմ օգտագործել, ես ստիպված էի պատահական գեներատոր պատրաստել `օգտագործելով գծային հետադարձ հերթափոխի գրանցամատյան` LED- ների ժամանակին և պատահական անջատման ժամանակը գեներացնելու համար:

Քայլ 5: Վերջնական արդյունքը

Կա 2 տեսանյութ, որոնք ցույց են տալիս միջանկյալ արդյունքը: Կինս դեռ պետք է խորանարդիկներն իրական նվերների վերածի: Մեկ տեսահոլովակ ցույց է տալիս արդյունքի մերձեցումը, իսկ մյուս տեսահոլովակը ցույց է տալիս այն, ինչ ներկայացնում է այս նախագիծը:

Ինչպես կարող եք ակնկալել, երբ կարծում եք, որ ավարտված եք, նոր պահանջներ են հայտնվում: Կինս խնդրում էր, որ լուսադիոդների լուսավորությունը կարող է նաև տարբերվել դրանց մարումից հետո: Դա, իհարկե, հնարավոր է, քանի որ ես օգտագործել եմ PIC12F617- ի ծրագրային հիշողության միայն կեսը:

JAL աղբյուրի ֆայլը և PIC- ի ծրագրավորման Intel Hex ֆայլը կցված են: Եթե Ձեզ հետաքրքրում է JIC միկրոկոնտրոլերի օգտագործումը JAL- ով `Պասկալի նման ծրագրավորման լեզու, այցելեք JAL կայք:

Haveվարճացեք, դարձնելով այս Ուսուցիչը և անհամբերությամբ սպասում եք ձեր արձագանքներին և արդյունքներին: