Светодиодная валентинка — Трепещущее сердце
Самый лучший подарок — это подарок сделанный своими руками. На день святого Валентина, 8 марта или дня рожденья своей возлюбленной половине предлагаю собрать и подарить мигалку — трепещущее сердце.
Мигалка — Трепещущее сердце
В статье описана конструкция мигалки — трепещущее сердце, выполненная на микроконтроллере stm8s003f3p6.
Характеристики:
| Количество светодиодов | 36 |
| Напряжение питания | 0,9-2,5 В |
| Элемент питания | АА ( LR6 ) 1,5 В |
| Ток, вкл | 30-70 мА (режим 1 — сердцебиения) |
| Ток, выкл | 25 мкА |
| Размер | 100×100 мм |
Схема
Мигалка построена на микроконтроллере U2 stm8s003f3p6 в корпусе TSSOP20. К контроллеру подключено 36 светодиодов матрицей 4х9 с девятью токоограничивающими резисторами сопротивлением 470-620 Ом по 9 анодным линиям. Для работы внутреннего преобразователя напряжения к контроллеру подключен конденсатор 1мкФ C5. C4 блокировочный конденсатор емкостью 0,1мкФ. Питание конструкции производится от 1 пальчиковой батарейки (типоразмер АА или LR6) напряжением 1,5В. Повышающий преобразователь напряжения выполненный на микросхеме U2 ncp1400asn33t1g повышает входное напряжение 0,9-1,5В до рабочих 3,3В. Схема не имеет защиту от неправильной полярности установленного элемента питания. Включение и переключение режимов работы мигалки производится вибродатчиком S1. В выключенном состоянии транзистор Q1 irlml6401 закрыт через резистор R2 сопротивлением 47КОм, который подтягивает затвор транзистора к плюсу питания. Если встряхнуть мигалку то вибродатчик замыкает затвор транзистора Q1 на общий провод, после чего транзистор открывается. Конденсатор C3 емкостью 0,1мкФ выступает в качестве фильтра вибродатчика S1, а так же продлевает время открытия транзистора Q1 пока не загрузится контроллер. Во время подачи питания на микроконтроллер он первым делом во время инициализации садит вывод PB4 на общий провод, чем продолжает держать транзистор Q1 открытым, через который поступает питание на всю схему. Когда контроллер загрузился и через линию P_ON, вывод PB4 транзистор Q1 открыт с помощью вибродатчика производится управления работой микропрограммой контроллера. Для изоляции во время работы мигалки вибродатчика от подтянутого к GND затвора транзистора Q1 служит диод D2. Управление МК вибродатчик S1 производит через линию P_SW, вывод PB5 контроллера, подтянутую к + питания через резистор R1 сопротивлением 47КОм.
Возможно в будущем произведу обзор используемого вибродатчика S1 SW-18020P. Возможно замена вибродатчика на SW-18010P, SW-18015P.
Перечень компонентов:
| Микросхемы | |||
| STM8S103F2P6 | U2 | TSSOP20 | 1 |
| NCP1400ASN33T1G | U1 | SOT23-5 | 1 |
| Полупроводники | |||
| IRLML6401 | Q1 | SOT-23 | 1 |
| SS14 | D1, D2 | SMA | 2 |
| Индикация | |||
| LED — Red | LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, LED7, LED8, LED9, LED10, LED11, LED12, LED13, LED14, LED15, LED16, LED17, LED18, LED19, LED20, LED21, LED22, LED23, LED24, LED25, LED26, LED27, LED28, LED29, LED30, LED31, LED32, LED33, LED34, LED35, LED36 | LED0805 | 36 |
| Резисторы | |||
| 47K | R1, R2 | RES-0805 | 2 |
| 4,7K | R3 | RES-0805 | 1 |
| 470 | R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12 | RES-0805 | 9 |
| Конденсаторы | |||
| 10uF | C1 | CAP-1206 | 1 |
| 47uF | C2 | CAP-1206 | 1 |
| 1uF | C5 | CAP-0805 | 1 |
| 0.1uF | C3, C4 | CAP-0805 | 2 |
| Индуктивность | |||
| 4.7uH | L1 | 2520-Inductor | 1 |
| Установочные | |||
| SW DIP1 | S1 | SW-18020P | 1 |
| BLM 6S-AA | Battery1 | BLM 6S-AA | 1 |
Сборочный рисунок, верх
Сборочный рисунок, низ
Вид платы сверху и снизу
Печатная плата мигалки двухсторонняя, разрабатывалась для изготовления на производстве. Плата имеет множество переходных отверстий. Если же есть желание её изготовить в домашних условиях, то к проекту прикреплю файлы для изготовления платы ЛУТ способом. Для этого специально были передвинуты и увеличены диаметры переходных отверстий.
Определение полярности светодиода
Для удобства монтажа все светодиоды на плате имеют одинаковую ориентацию: сверху у них располагается катод (минус), снизу анод (плюс).
Распиновка разъёма для прошивки
Прошивка мигалки производится через технологический разъём X1 выполненный в виде 5 контактных площадок с шагом в 2мм. Первый вывод разъёма на плате отмечен точкой. Прошивка производится через прошивающий щуп или подпаиванием проводков.
Алгоритм работы прошивки
На данный момент в мигалке прошито 2 эффекта:
1. Сердцебиение. Во время эффекта поочередно «сокращаются» левый и правый желудочки сердца.
2. Поочередные симметричные бегущие огни.
Каждый эффект после включения работает 2-3 минуты с поочередным замедлением, после чего мигалка выключается. Если во время работы эффекта конструкцию слегка встряхнуть, ударить… эффект начинает идти сначала, т.е. счетчик обнуляется и эффект проигрывается с начальной скоростью.
Если мигалку слегка встряхнуть или ударить по ней 3-5 раз подряд — произойдет смена эффекта.
Подробнее работу мигалки — «Трепещущее сердце» можно посмотреть в следующем видео:
Видео работы
Если данная мигалка заинтересовала, то её можно приобрести в магазине MakeItLab
Пока только в собранном виде, в скором времени появятся конструкторы для самостоятельной сборки.
Если есть желание полностью собрать самостоятельно, можно скачать файлы проекта:
Содержимое архива:
| firmware\ | ||
| — | feb14-decorations.s19 | прошивка |
| gerber\ | ||
| — | heart_10cm_v4.drl | сверловка |
| — | heart_10cm_v4.gbl | медь, низ |
| — | heart_10cm_v4.gbo | шелкография, низ |
| — | heart_10cm_v4.gbs | маска, низ |
| — | heart_10cm_v4.gko | контур |
| — | heart_10cm_v4.gtl | медь, верх |
| — | heart_10cm_v4.gto | шелкография, верх |
| — | heart_10cm_v4.gts | маска, верх |
| Assembled_heart_10cm.PDF | сборочный чертеж | |
| lut_heart_10cm.PDF | лут, 2-х сторонняя плата |
Параметры gerber файла: единицы измерения мм, точность 3:3, удалены незначащие нули вначале числа, привязка — абсолютная.
Alex_EXE | 03.03.2019 | Светотехника |
