Звезда из светодиодной ленты. Новогодняя светодиодная звезда на микроконтроллере
Предлагаемая схема работает как генератор простых световых эффектов на светодиодах.
Светодиоды расположены в виде восьми лучей звезды, в чем вы можете убедиться, посмотрев на рисунок печатной платы.
Эта конструкция является идеальным украшением новогодней елки или же декоративным элементом домашнего интерьера.
Первый светодиод - центр. Затем идут светодиоды внутреннего кольца (D3-D19), затем следующее кольцо и так далее, вплоть до внешнего кольца (D43-D50). Затемвсе повторяется снова. Скорость переключения зависит от параметра переменного резистора P1.
Генератор тактовой частоты собран на таймере 555 (IC1), затем тактовая частота подается на десятичный счетчик 4017 (IC2). на выводах 0-6 последовательно появляется сигнал, который управляет светодиодами с помощью буферных транзисторов (T1-T7). Седьмой тактовый импульс сбрасывает счетчик и все повторяется.
Рис. 1. Схема переключателя звезды для елки
Список компонентов:
Резисторы:R1 = 2 кОм
R2 = 10 кОм
R3 = 33 кОм
R4 = 390 Ом
R5,R6,R9,R12,R15,R18,R21 = 1 кОм
R7,R8,R10,R11,R13,R14,R16,R17,R19,R20,R22,R23 = 100 Ом
P1 = 25 кОм переменный
Конденсаторы:
C1,C3,C4 = 0.1 мкФ
C2 = 2.2 мкФ 16V электролит
Полупроводники:
D1 = 1N4148
D2-D50 = красные светодиоды
T1-T7 = BC547
IC1 = 555
IC2 = 4017
Источник питания:
батарея типа "крона" или любая другая батарея элементов на 9В
Рис. 2. Расположение элементов
Answer
Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry"s standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book. It has survived not only five http://jquery2dotnet.com/ centuries, but also the leap into electronic typesetting, remaining essentially unchanged. It was popularised in the 1960s with the release of Letraset sheets containing Lorem Ipsum passages, and more recently with desktop publishing software like Aldus PageMaker including versions of Lorem Ipsum.
Мы расскажем вам, как сделать ярко горящие светодиодные звезды. На видео вы сможете также увидеть новогоднюю елку, сделанную по тому же принципу.
Если вы немного умеете паять, то вы вполне сможете сделать светодиодные звезды. Разлет лучей звезды будет от шести до десяти сантиметров, а в качестве основания будет использоваться девятивольтовый аккумулятор. Если вы хотите сделать звезду с легко сменяемым источником питания – прочитайте последний раздел статьи. Звезда может быть установлена на разъеме батарейки 9 В.
Итак, возьмите паяльник в руки, прихватите сои светодиоды, найдите несколько батареек и начните создание новогодних и рождественских украшений!
Даже если вы не уверены в своем навыке пайки, начинайте делать звезды. Это довольно простое занятие. У вас все получится, уверяем.
Материалы и инструменты, которые вам понадобятся для изготовления светодиодных звезд:
- пять красных светодиодов 5 или 10 мм. Светодиоды должны быть красными, чтобы светить от девятивольтовой батарейки. Мы использовали как матовые, так и прозрачные светодиоды. Используйте те, которые, по вашему мнению, будут выглядеть эффектней.
- батарейка 9 В.
- прочная медная проволока 10 см.
Если вы хотите сделать мерцающую звезду, то вам необходимы различные типы светодиодов:
- один мигающий светодиод 5 мм, красный. Мы приобрели один, рабочее напряжение у него 3-12 В.
- четыре светодиода 5 мм, красные. Они светят при очень малых токах, также были куплены нами.
Инструменты:
- фанера для шаблона толщиной 5 мм.
- паяльник и припой.
- плоскогубцы или клещи.
- полимерная глина или «третья рука» для фиксации частей звезды.
- мультиметр.
Компоновка.
Схема светодиодной звезды не очень сложна. На самом деле она весьма проста – пять светодиодов соединенных один за другим в одну цепь. Выключатель в схеме не является деталью звезды: она загорается (цепь замкнута), когда провод от нее прикручен к «плюсу» разъема батареи. Вы видите, что это легко, но что же может пойти не так? Не допустите ошибку при соединении светодиодов – аноды соединяются с катодами (анод длинней).
Изготовление звезды.
Чтобы сделать спаивание светодиодов проще настолько, насколько это возможно, сделайте шаблон из фанеры. Это круг с отметками для верного расположения пяти светодиодов на нем.
- Поместите светодиоды на шаблон.
Разогните ножки светодиодов на такой угол, чтобы соседние ножки пересекались друг с другом.
- Закрепите ножки на шаблоне изолентой.
- Спаяйте пересекающиеся ножки (в пяти местах).
- Обрежьте торчащие участки ножек щипцами.
Теперь у вас есть замкнутая звезда.
- Разрежьте контур в месте наименее удачного места спайки ножек.
- Теперь у вас есть звезда с разрывом цепи.
Протестируйте ее. Соедините концы звезды с контактами батареи. Соблюдайте полярность светодиодов и аккумулятора.
- Если между собой светодиоды соединены правильно, то звезда засияет. Если вы совершили ошибку при их соединении (не соблюли полярность), вам придется это исправить, так как звезда не загорится.
- Если вы соединили светодиоды правильно, но звезда не горит, значит, один из светодиодов поврежден. Проверьте их один за другим при помощи мультиметра или источника питания 3 В.
Припаяйте отрезок прочной медной проволоки длиной 4 см к контакту гирлянды светодиодов.
Заканчиваем.
Звезда почти готова. Все, что осталось сделать – припаять другой отрезок медной проволоки к «минусу» аккумулятора. Это немного сложней обычной пайки:
- Возьмите кусок проволоки такой же длины, как и тот, который был только что припаян к звезде.
Положите батарею и вставьте отрезок провода в ее больший контакт (он отмечен знаком «минус»).
- При припаивании провода к контакту, убедитесь, что и провод и контакт хорошо разогреты, прежде чем добавлять припой.
Совет: убедитесь, что провод и батарея зафиксированы. Используйте липкую ленту, «третью руку» или небольшие предметы, чтобы быть уверенным в том, что батарея и отрезок провода расположены правильно и никуда не сдвинутся.
Наконец, припаяйте свободный конец провода к плюсовому контакту звезды. Вот вы и сделали праздничное украшение!
Делаем разъем для батареи.
Чтобы можно было проще заменять батареи, мы закрепили звезду на разъеме для аккумуляторов 9 В. Вместо толстой медной проволоки для этого использовались два резистора 60 Ом. Резисторы ограничивают ток, проходящий через светодиоды, что увеличивает срок службы аккумулятора и продлевает жизнь светодиодов. Медные провода являются более жесткими, чем резисторы, так что эта версия является более хрупкой, чем предыдущая. На изображениях показана последовательность сборки разъема, это довольно просто.
- Хммм… Так ведь Новый Год уже прошел?
– скажете вы.
Ну да, прошел. Хорошо, а кто мешает подготовиться к следующему Новому Году? Да и сама звезда – это не обязательно только новогодний атрибут. Ведь скоро, например, 9 мая. Ну или вот – 23 февраля, которое вот уже как раз наступило.
История изготовления
В общем, кратко опишу историю создания. Для этого нам нужна потолочка (потолочная плитка – легкие квадратные куски пенопласта толщиной 3.5 мм). Еще нужен простой AVR микроконтроллер Attiny13, пять светодиодов любого цвета (я использовал синие – единственные доступные мне на тот момент яркие светодиоды), пару кусочков провода. А так же паяльник, термоусадочная трубка для изоляции, модельный нож для резки потолочки, разъем для программирования (он же будет использоваться для подключения питания к звезде). Ну, и, конечно же, нужен хотя бы самый простой программатор (на фотографии не показан)
Размечаем на листе потолочки два контура звезды и полоски для торцевых поверхностей.
Вырезаем все детали и начинаем клеить. Клеим полимерным клеем типа «Титан» или «Дракон», словом любым, который подходит для склеивания потолочной плитки. Как клеить потолочную плитку :
- намазываем склеиваемые поверхности тонким слоем клея.
- Ждем минуту (или меньше), чтобы клей немножко подсох.
- Прижимаем детали друг другу (сильно, но не так, чтобы поломать детали) на несколько секунд.
Если все сделано правильно, то детали схватываются буквально за минуту. Полную нагрузку, конечно же, они сразу же не выдержат, но зато можно продолжать клеить дальше. Полное высыхание через полчаса или час. Если же не дождаться высыхания клеевого слоя перед склеиванием – то ждать придется намного дольше.
Наклеив все торцевые поверхности на нижний контур звезды, приступаем к изготовлению начинки. Схема очень простая.
На ней не показаны ограничительные резисторы (не помню уже, сколько я брал – кажется 470 Ом), питание (4 ножка МК – земля, 8 ножка — +5 вольт).
Не особо заморачиваясь с платой (ведь паялась оно за пару часов до Нового Года!) решил сделать объёмным монтажом. Ведь схема простая. Хотя… чувствовал себя варваром, паяя проводки прямо к ножкам микроконтроллера в SMD корпусе. Вот результат:
На фотографии видно шлейф с разъемами питания и программирования микроконтроллера . Хм, кажется, я до такой степени обнаглел тогда, что даже не использовал термоусадочную трубку для изоляции выводов светодиодов. Ну, в принципе, вполне можно обойтись. Ведь светодиоды будут приклеиваться, и шевелиться не должны, т.е. замыканий быть не должно. Но лучше так не делать и изолировать хотя бы один вывод. Смотрим на схему, и, руководствуясь ей, размещаем светодиоды по лучам звезды.
Для того, чтобы свет от светодиодов хотя бы немножко рассеивался, закрываем их ватными кружочками (кружочки выпросил у жены, кажется они предназначены для снятия косметики). Можно так же не заморачиваться и использовать обычную вату. Ну, или вообще оставить все так.
Прошиваем микроконтроллер (подключение микроконтроллера
к программатору в этой схеме весьма муторное, из-за нестандартного разъема, но если вы разбираетесь, думаю, это не составит большого труда. Если все же вопросы возниктут — спрашиваете — отвечу.) Фьюзы оставляем заводские. Убеждаемся, что светодиоды красиво мигают, и правильно размещены (я то этого не сделал … в итоге получил немножко неправильную ориентацию анимации звезды). И заклеиваем звезду.
Вот что получилось.
А вот видео с демонстрацией работы (звезда еще не закрыта).
Прошивка, схема и идея – не моя, а взята с Радиокота, а там в свою очередь было сказано, что она взята где-то еще.
Большое спасибо и разработчику схемы и прошивки, и тому, кто написал на основе этого статью на Радиокоте , где я ее и увидел.
(прошивка, схема в Proteus)
Эпилог
Кстати, это единственное устройство на микроконтроллере, которое было спаяно навесным монтажом, и которое при этом сразу заработало.
Вспомнилось, кстати — самая первая схема, сделанная мной, где-то в класе … ээ…. шестом? не помню… была схема симметричного мультивибратора ,. Делал навесным монтажом, но при этом я паяльник не использовал. Я просто все скрутил проводками. Когда подключил батарейки и увидел, как замигала лампочка — был очень счастлив. Скрученное проводками и сразу же заработало!
Это небольшое руководство о том, как заставить звезды сверкать. Таким образом можно создать и новогоднюю елочку без рубки в лесу. Вот такие получаются елочки:
Не можете просмотреть видео - кликните сюда ...
Немного пайки, и вы можете сделать симпатичные светодиодные звезды. Размер может быть 6 - 10 см в ширину, а в качестве поставки будет 9-вольтная батарейка.
Если нужно иметь возможность легко менять батарейки, посмотрите Шаг 5. Звезду можно закрепить на зажиме 9-вольтной батарейки…
Берите свой паяльник, светодиоды, найдите немного батареек и сделайте из этого всего яркие новогодние украшения.
Если вдруг вы не уверены в своем таланте паяльщика, начните с простого - звезды. Это действительно легкая , и вы наверняка справитесь. Поверьте мне.
Шаг 1: Материалы и инструменты
Для новогодней светодиодной звезды вам понадобится:
5 красных 5мм или 10 мм светодиода: выбор за вами. Лампочки должны быть красными, чтобы достаточно хорошо светить от 9-вольтной батарейки. Я пробовал как обычные диоды, так и с матовые. Выберите, что больше нравится
- Батарейка на 9 Вольт.
- 10 см прочной медной проволоки.
Если хочется сделать *мигающую* диодную звездочку, то понадобятся разные типы светодиодов:
1 мигающий диод 5 мм красного цвета.
- 4 “слаботочных” светодиода с прозрачной лампочкой, тоже красный.
Общая стоимость одной мерцающей звезды - около 90 рублей, в зависимости от места покупки диодов. Обычная звездочка обойдется рублей на 30 дешевле.
Инструменты, которые вам понадобятся:
- для шаблона: 5 мм фанера или что-то похожее.
- паяльник и припой
- плоскогубцы и клещи
- полимерная глина или третья рука, чтобы закрепить части звезды для спаивания
- мультиметр для отладки
Шаг 2: Макет
Новогодняя диодная звезда:
Схема для светодиодной звезды не очень сложная. Пять диодов соединены “голова к хвосту” в одну цепь.
Выключатель в цепи не является физической частью звезды. Звездочка загорается (цепь замкнута) при подсоединении провода к положительному контакту батарейки.
Шаг 3: Делаем диодную звезду
Чтобы максимально упростить пайку диодов, я изготовил шаблон из фанеры. Это кружок с пометками для пяти лампочек.
- Разместите диоды на шаблоне.
- Раздвиньте ножки диодов под углом так, чтобы они совпадали со сторонами звезды и соседние ножки разных диодов пересекались друг с другом.
- Зафиксируйте контакты диодов на шаблоне.
- Спаяйте соединения контактов
- Отрежьте лишние края маленькими клещами.
У вас получилась замкнутая звезда.
- Отрежьте самое неудачное спаянное соединение.
- Теперь у вас получилась звезда с разрезом.
Проверьте работу цепи:
Соедините концы звезды с выводами аккумулятора. Не забывайте о полярности диодов и батареи! Если звездочка горит - вы все правильно сделали. Если нет:
- скорее всего, как минимум один диод вы подсоединили по принципу “голова-к-голове” вместо “головы-к-хвосту”.
- Если все диоды спаяны правильно и ВСЕ РАВНО не работает (такое со мной случалось…), скорее всего, один из диодов нерабочий. Проверьте каждый диод отдельно мультиметром или 3-вольтовой таблеточной батарейкой или блоком питания.
Припаяйте кусочек медной проволоки (около 4 см) к отрицательному контакту диодной цепи. На картинке 3 показан этот шаг.
Шаг 4: Завершающий этап
Вы почти справились! Осталось лишь припаять кусочек проволоки к отрицательному полюсу батарейки.
Тут есть парочка особенностей:
- Возьмите кусочек проволки, такой же по длине, как тот, что вы только что припаяли к звезде.
- Положите батарейку и приложите проволку к большему контакту батарейки (помеченному знаком минус).
- Чтобы припаять проводок к контакту, убедитесь, что и провод и контакт хорошо прогреты, перед тем, как добавлять припой.
ПОДСКАЗКА:
Сначала зафиксируйте положение батарейки и проволки. Используйте клейкую ленту, третью руку или что-либо еще, чтобы зафиксировать батарейку и проволку перед спаиванием.
Ну и наконец, припаяйте другой конец проводка к положительному контакту диодной звезды. Теперь все готово:-D
Понравилось? Таким же способом можно сделать и новогоднюю елочку. Она требует чуть больше усилий и терпения, но результат оправдает эти трудности! Если вы осилили звездочку, елочка просто обязана получиться!
Шаг 5: Добавляем зажим батарейки...