Qirinj të shumtë elektronikë: 3 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Qirinj elektronikë janë postuar shumë herë në Instructables kështu që pse kjo?

Në shtëpi kam këto shtëpi të vogla gjysmë transparente të Krishtlindjeve që kanë një dritë LED dhe një bateri të vogël. Disa shtëpi kanë LED me efekt qiri dhe disa kanë LED që janë ndezur. Bateritë e vogla zbrazen relativisht shpejt dhe meqë doja të kisha një efekt qiri në të gjitha shtëpitë, vendosa ta bëj atë një projekt PIC. Sigurisht që mund ta shndërroni edhe në një projekt Arduino.

Pra, çfarë e bën të veçantë këtë qiri elektronik? PIC dhe Arduino të gjithë kanë pajisje Pulse Width Modulation (PWM) në bord që mund të përdoren për të krijuar një efekt qiri duke përdorur një LED, por në rastin tim doja të kisha 5 qirinj elektronikë të pavarur duke përdorur një kontrollues dhe që nuk është i pranishëm, të paktën jo që e di jashtë. Zgjidhja që kam përdorur është krijimi i këtyre pesë sinjaleve të pavarura PWM plotësisht në softuer.

Hapi 1: Modulimi i Gjerësisë së Pulsit në Softuer

Modulimi i Gjerësisë së Pulsit është përshkruar disa herë, p.sh. në këtë artikull Arduino:

PIC dhe Arduino kanë pajisje speciale PWM në bord që e bën të thjeshtë gjenerimin e këtij sinjali PWM. Nëse duam të bëjmë një ose më shumë sinjale PWM në softuer, na duhen dy kohëmatës:

1. Një kohëmatës që përdoret për të gjeneruar frekuencën PWM
2. Një kohëmatës që përdoret për të gjeneruar ciklin e punës PWM

Të dy kohëmatësit gjenerojnë dhe ndërpresin kur përfundojnë dhe kështu trajtimi i sinjalit PWM bëhet plotësisht i ndërprerë i shtyrë. Për frekuencën PWM unë përdor kohëmatësin 0 të PIC dhe e lë atë të tejmbushë. Me një orë oshilator të brendshëm prej 8 MHz dhe një para -shkallë prej 64 formula është: Fosc / 4 /256 /64 = 2.000.000 / 256 /64 = 122 Hz ose 8, 2 ms. Frekuenca duhet të jetë mjaft e lartë në mënyrë që syri i njeriut të mos e zbulojë atë. Një frekuencë prej 122 Hz është mjaft e mjaftueshme për këtë. E vetmja gjë që bën kjo rutinë e ndërprerjes së kohëmatësit është kopjimi i ciklit të punës për një cikël të ri PWM dhe ndezja e të gjitha LED -ve. E bën këtë për të 5 LED -të në mënyrë të pavarur.

Vlera e kohëmatësit për të trajtuar ciklin e punës PWM varet nga mënyra se si e bëjmë efektin e qiriut. Në qasjen time unë e simuloj këtë efekt duke rritur ciklin e punës me një vlerë prej 3 për të rritur shkëlqimin e LED dhe duke e zvogëluar atë me një vlerë prej 25 për të zvogëluar shkëlqimin e LED. Në këtë mënyrë ju merrni një efekt si qiri. Meqenëse unë përdor një vlerë minimale 3, numri i hapave për të kontrolluar ciklin e plotë të punës me një bajt është 255 /3 = 85. Kjo do të thotë që kohëmatësi i ciklit të punës PWM duhet të funksionojë me një frekuencë 85 herë frekuencën e Kohëmatësi i frekuencës PWM i cili është 85 * 122 = 10.370 Hz.

Për ciklin e punës PWM unë përdor kohëmatësin 2 të PIC. Ky është një kohëmatës me ngarkim automatik dhe përdor formulën e mëposhtme: Periudha = (Ringarko + 1) * 4 * Tosc * Vlera e parashkrimit të Kohëmatësit2. Me një rimbushje prej 191 dhe një parashkrim 1 marrim një periudhë prej (191 + 1) * 4 * 1/8.000.000 * 1 = 96 ne ose 10.416 Hz. Cikli i punës PWM ndërpret kontrollet rutinë nëse cikli i punës ka kaluar dhe fik LED për të cilin cikli i punës është përfunduar. Nëse cikli i punës nuk kalohet, ai zvogëlon një numërues të ciklit të punës me 3 dhe përfundon rutinën. E bën këtë për të gjitha LED në mënyrë të pavarur. Në rastin tim, kjo rutinë e ndërprerjes na merr rreth 25 ne dhe meqenëse quhet çdo 96 dollarë, tashmë 26% e CPU përdoret për menaxhimin e ciklit të punës PWM në softuer.

Hapi 2: Pajisjet kompjuterike dhe përbërësit e kërkuar

Diagrami skematik tregon rezultatin përfundimtar. Edhe pse unë kontrolloj vetëm 5 LED në mënyrë të pavarur, shtova një LED të 6 -të që funksionon së bashku me një nga 5 LED -të e tjera. Meqenëse PIC nuk mund të drejtojë dy LED në një pin port, shtova një tranzistor. Elektronika ushqehet nga një përshtatës DC 6 volt / 100 mA dhe përdor një rregullator të tensionit të rënies së ulët për të bërë një 5 Volt të qëndrueshëm.

Për këtë projekt ju duhen komponentët e mëposhtëm:

• 1 mikrokontrollues PIC 12F615
• 2 Kondensatorë qeramikë: 2 * 100nF
• Rezistentët: 1 * 33k, 6 * 120 Ohm, 1 * 4k7
• 6 LED portokalli ose të verdhë, shkëlqim i lartë
• 1 tranzistor BC557 ose ekuivalent
• 1 Kondensator elektrolitik 100 uF / 16 V
• 1 rregullator i tensionit me rënie të ulët LP2950Z

Ju mund ta ndërtoni qarkun në një pjatë dhe nuk kërkon shumë hapësirë, siç mund të shihet në foto.

Hapi 3: Softueri i mbetur dhe rezultati

Pjesa e mbetur e softuerit është lak kryesor. Lakri kryesor rrit ose zvogëlon shkëlqimin e LED -ve duke rregulluar rastësisht ciklin e punës. Meqenëse ne vetëm rritemi me një vlerë prej 3 dhe zvogëlohemi me një vlerë prej 25, duhet të sigurohemi që zvogëlimet të mos ndodhin aq shpesh sa rritjet.

Meqenëse nuk kam përdorur asnjë bibliotekë, më është dashur të krijoj një gjenerator të rastësishëm duke përdorur një regjistër ndryshimi të reagimeve lineare, shiko:

en.wikipedia.org/wiki/Linear-feedback_shif…

Efekti i qirinjve ndikohet nga shpejtësia e ndryshimit të ciklit të punës PWM, kështu që lakja kryesore përdor një vonesë prej rreth 10 ms. Ju mund ta rregulloni këtë kohë për të ndryshuar efektin e qiriut sipas nevojave tuaja.

Videoja e bashkangjitur tregon rezultatin përfundimtar ku kam përdorur një kapak mbi LED për të përmirësuar efektin.

Kam përdorur JAL si gjuhë programimi për këtë projekt dhe bashkangjitur skedarin burimor.

Argëtohuni duke e bërë këtë të udhëzueshëm dhe mezi presim reagimet dhe rezultatet tuaja.