第1步:原理圖
好的,我們有想法。接下來我們需要的是一些原理圖。
為了能夠處理大量不那么復雜的LED,最好使用charlieplexing。 Charlieplexing接近矩陣,但它將行和列組合在一起。想法是有6面樹,然后用通常的原則e可以使用charliplexing矩陣5×6或6×7。嗯,這是圣誕節,然后使用更大。我決定使用6列7行的矩陣。然后我們需要具有至少7個GPIO引腳的MCU,每個引腳都可以用作輸出和輸入(或第三狀態)。其中最便宜的是PIC16F15323。
我們有自由引腳,然后例如利用A/D轉換器進行一些工作并將一個LED置于頂部。
好的,然后原理圖就位。
下一部分是決定,如何安排董事會。
第2步:董事會
我的計劃是,有通用板,可以使用6×。每列一個電路板。
讓我們假設,我們有雙面電路板,每個電路板可以有兩列,一端從上到下饋電LED,第二從下到上饋電。我們必須有位置,我們將這兩個Feed分開。對于拆分PCB線,我們有兩種常用的選擇。
我們可以使用刀和切割銅線(你必須準確,否則你會損壞板)
或者我們可以鉆出橫向交叉點(稱為“通過”)
我更喜歡鉆出。它更容易且不太明顯。
我們還需要提供行,但我們必須從相應的列中選擇適當的行。我決定使用PCB焊接接頭。這很簡單,幾乎是免費的。然后在代表一列的每個電路板上,我們有一個“連接” Jx 和一個“via” Vx 代表特定電路板x。這意味著,在板1上我們必須焊接“連接” J1 并鉆出“通過” V1 。一個小借口是第6板,它必須提供兩排,然后有兩個“連接點” J6 和 J6‘。
最后一部分是創建“基礎”板,包含MCU和其余電子元件。該板相對簡單,沒有特殊功能。
步驟3:PCB訂單
我使用中國制造進行電路板訂購。
對我來說,更快更舒適的是AllPCB。他們有簡單的訂購系統。在第一頁上輸入尺寸。對于這個板尺寸是85×100毫米,選擇數量(不要忘了,每棵樹需要3個),保持2層,并保持1.6毫米的厚度。點擊報價,然后你會得到包括發貨的價格。
你可以調整板顏色,但綠色是樹的最佳顏色,白色是雪模仿的最佳顏色。
輸入您的電子郵件地址,然后單擊“添加到購物車”。
您將被要求輸入“gerber文件”。這是附加charlieplex7_85x100_brd.zip文件,然后上傳它。選擇您的地址,首選付款方式和完成訂單。
步驟4:準備PCB和零件焊料
在幾天之內,您可以期待包裝PCB。
首先,我們必須拆分板。它們使用小橋連接。為了便于訂購,這里將三個部分連接在一起。我正在使用剪刀,速度很快,但是使用JLC剃刀鋸可以使切割更加平滑。
切割完成后,準備哪個板將用于哪個柱。在為第3列和第6列選擇電路板時要小心。電路板3和6必須在背面包含用于頂部安裝的LED的額外電線。帶有這種額外電線的電路板是帶有雪人和鐘形圖像的電路板。
下一步是鉆出相應的過孔和焊點。
然后將所有SMD LED,處理器電阻和其他電子部件焊接到六個柱板和一個基板上。
步驟5:焊接在一起
當焊接所有SMD電子零件時,是時候了焊接板。
第一步是將所有六個柱板焊接到基板上。從一側的小點開始(例如僅在頂側)。焊板。焊接板仔細,重點放在靠近中心但靠近的地方,在中間形成六邊形。
當所有六塊板都連接到基板上時,使用一塊備用空基板作為支架。將此備用板拉到柱板頂部,將柱板固定在預期位置和距離。它使所有結構更穩定,并且更容易焊接板上的三個底行。完成后,焊接背板的兩側,重新焊接頂部側面至最終狀態,并且不要忘記頂部LED的兩條額外電線。
之后移除幫助備用板并完成所有柱的焊接。
最后一步是THT頂部安裝的LED。切割出這種LED的導線,格式適合于背板并將其焊接到板3上的陰極和板6上的陽極的位置。
這一切都是從焊接的角度來看。
第6步:軟件
軟件非常簡單。
我準備了一個簡單的例子,即使用傳統的Microchip PIC MCU表。該軟件使用一個中斷計時器來遍歷LED并顯示存儲在“視頻”RAM中的幀。
主程序僅監視下一步。在“視頻”RAM中移位數據并將下一列放入其中。
它還從DA轉換器讀取值并將其用于下一幀的持續時間。
您可以下載源代碼和修改它,或者你只能下載hex文件并按原樣使用它。
我正在使用PICkit3將HEX編程到處理器。
HEX文件被編程為完成的圣誕節使用六孔0.1“插座X1的樹。此處不需要焊接任何連接器。使用PICkit 3隨附的直接導線,兩側都有插針。將插針穿過孔并輕輕按入孔中。
針對引腳1包含與PICkit3相同的三角形標記。編程時,檢查一個PICkit3上標有三角形的導線是否在板上標記的孔中。
我正在使用MPLAB IPE(集成編程環境)進行編程。
在編程開始之前,不要忘記從工具啟用電路板。該選項可在IPE的“電源”選項卡上找到。
編程后,工具將保持電路板供電,那你就可以直接了y檢查結果。
步驟7:完成
最后一部分是安裝電池組作為支架。
我正在使用3×AA電池座。該支架通常有兩個用于兩個M3螺釘的孔。基板有相同的孔,然后使用兩個M3×12螺釘和相應的螺母輕松安裝。
安裝前,將電源線焊接到基板和電池座。
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