閃爍LED圣誕樹的制作

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(fù)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(jié)，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(gè)GPIO引腳的MCU，每個(gè)引腳都可以用作輸出和輸入（或第三狀態(tài)）。其中最便宜的是PIC16F15323。

我們有自由引腳，然后例如利用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行一些工作并將一個(gè)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(huì)。

第2步：董事會(huì)

我的計(jì)劃是，有通用板，可以使用6×。每列一個(gè)電路板。

讓我們假設(shè)，我們有雙面電路板，每個(gè)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(gè)Feed分開。對(duì)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(zhǔn)確，否則你會(huì)損壞板）

或者我們可以鉆出橫向交叉點(diǎn)（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(yīng)的列中選擇適當(dāng)?shù)男?。我決定使用PCB焊接接頭。這很簡(jiǎn)單，幾乎是免費(fèi)的。然后在代表一列的每個(gè)電路板上，我們有一個(gè)“連接” Jx 和一個(gè)“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(gè)小借口是第6板，它必須提供兩排，然后有兩個(gè)“連接點(diǎn)” J6 和 J6‘。

最后一部分是創(chuàng)建“基礎(chǔ)”板，包含MCU和其余電子元件。該板相對(duì)簡(jiǎn)單，沒有特殊功能。

步驟3：PCB訂單

我使用中國(guó)制造進(jìn)行電路板訂購(gòu)。

對(duì)我來說，更快更舒適的是AllPCB。他們有簡(jiǎn)單的訂購(gòu)系統(tǒng)。在第一頁上輸入尺寸。對(duì)于這個(gè)板尺寸是85×100毫米，選擇數(shù)量（不要忘了，每棵樹需要3個(gè)），保持2層，并保持1.6毫米的厚度。點(diǎn)擊報(bào)價(jià)，然后你會(huì)得到包括發(fā)貨的價(jià)格。

你可以調(diào)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(gòu)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(zhǔn)備PCB和零件焊料

在幾天之內(nèi)，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(gòu)，這里將三個(gè)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(zhǔn)備哪個(gè)板將用于哪個(gè)柱。在為第3列和第6列選擇電路板時(shí)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(yīng)的過孔和焊點(diǎn)。

然后將所有SMD LED，處理器電阻和其他電子部件焊接到六個(gè)柱板和一個(gè)基板上。

步驟5：焊接在一起

當(dāng)焊接所有SMD電子零件時(shí)，是時(shí)候了焊接板。

第一步是將所有六個(gè)柱板焊接到基板上。從一側(cè)的小點(diǎn)開始（例如僅在頂側(cè)）。焊板。焊接板仔細(xì)，重點(diǎn)放在靠近中心但靠近的地方，在中間形成六邊形。

當(dāng)所有六塊板都連接到基板上時(shí)，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(yù)期位置和距離。它使所有結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，并且更容易焊接板上的三個(gè)底行。完成后，焊接背板的兩側(cè)，重新焊接頂部側(cè)面至最終狀態(tài)，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(dǎo)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(jiǎn)單。

我準(zhǔn)備了一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，即使用傳統(tǒng)的Microchip PIC MCU表。該軟件使用一個(gè)中斷計(jì)時(shí)器來遍歷LED并顯示存儲(chǔ)在“視頻”RAM中的幀。

主程序僅監(jiān)視下一步。在“視頻”RAM中移位數(shù)據(jù)并將下一列放入其中。

它還從DA轉(zhuǎn)換器讀取值并將其用于下一幀的持續(xù)時(shí)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(jié)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(dǎo)線，兩側(cè)都有插針。將插針穿過孔并輕輕按入孔中。

針對(duì)引腳1包含與PICkit3相同的三角形標(biāo)記。編程時(shí)，檢查一個(gè)PICkit3上標(biāo)有三角形的導(dǎo)線是否在板上標(biāo)記的孔中。

我正在使用MPLAB IPE（集成編程環(huán)境）進(jìn)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(xiàng)可在IPE的“電源”選項(xiàng)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(jié)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(gè)用于兩個(gè)M3螺釘?shù)目住；逵邢嗤目?，然后使用兩個(gè)M3×12螺釘和相應(yīng)的螺母輕松安裝。

安裝前，將電源線焊接到基板和電池座。