Открытка с светодиодом своими руками

СВЕТОДИОДНАЯ ПРАЗДНИЧНАЯ ОТКРЫТКА

Праздничные открытки, которые мигают и подают звуковой сигнал, появились в продаже лет 5 назад. Но сегодня мы попробуем сделать свою, светодиодную версию, на базе микроконтроллера Attiny13a. Принцип работы простой: нажав кнопку, открытка отыграет короткое световое шоу на фоне нарисованной ёлки. Изготавливается всё это дело на СМД комплектующих и имеет встроенное питание от небольшой дисковой батарейки. При необходимости эффекты можно изменить, так что данная схема — основа для ваших проектов.

Схема LED открытки на микроконтроллере

У МК Atmel attiny13a один выход (ШИМ) управляет миганием света, большинство других выводов используются для программирования и питания. Здесь 10К резистор (R1) удерживает потенциал на сброс, а сенсорный выключатель сбрасывает ATtiny путем временного подключения к земле. Конденсатор 0.1 мкФ стоит по питанию.

ATtiny микроконтроллеры программируются через шесть-контактный разъем в системного программирования (ISP-подключение). МК ATtiny будет работать в диапазоне напряжений, вплоть до 1,8 вольт.

Питание осуществляется от 3 В, литиевой батарейки на задней части печатной платы. Держатель должен работать с 2025 или 2032 элементами.

LED элементы типоразмера 0805 — светодиоды для поверхностного монтажа. Каждый светодиод имеет токоограничивающий резистор (R3-12). Здесь использовали 390 Ом резисторы, что получают ток около 3 мА. Все 10 светодиодов совместно будут использовать около 30 мА при питании от батареи. Это слишком много для маленького контроллера ATtiny, поэтому NPN транзистор берёт на себя управление светодиодами. Транзистор требует базовый резистор (R2), чтобы ограничить ток идущий из микроконтроллера.

Светодиоды должны быть подключены в правильном направлении. Обычно SMD светодиоды имеют зеленый край, и иногда стрелку с обратной стороны, указывающую на катод.

Прошивка и алгоритм контроллера

Прошивка написана на языке «C» с использованием открытого исходного кода для AVR-GCC компилятора с AVRStudio. Скачать файлы печатки и прошивки можно тут. Для программирования нужен ISP разъем 6-pin с чем-то типа STK500 или USBtinyISP программатора. С ATtiny работает простая программа, которая позволяет елке пульсировать огнями.

Когда программа закончит работу — чип опять переходит в спящий режим, пока его не сбросят нажатием кнопки или заменой батареи. Программа использует широтно-импульсную модуляцию, чтобы уменьшить яркость светодиодов. Нажатие кнопки на открытке сбрасывает ATtiny и снова запускается мигание. Вот такая простая оригинальная схемка. А сайт Радиосхемы поздравляет всех с Новым 2017 годом!

Форум по обсуждению материала СВЕТОДИОДНАЯ ПРАЗДНИЧНАЯ ОТКРЫТКА

Схема простого устройства для демонстрации эффекта электромагнитного ускорения металлического снаряда в пушке Гаусса.

Класс A — схема самодельного УМЗЧ высокого качества на полевых MOSFET транзисторах.

Волновое управление, двухфазное и способ регулирования тока в обмотках шаговых двигателей.

Источник

СВЕТОДИОДНАЯ ПРАЗДНИЧНАЯ ОТКРЫТКА

При приближении различных праздников (Нового Года, Дня Рождения, Рождества. ) мысли подходят к теме открыток, отправляемых по этому случаю. Открытки бывают разные, некоторые даже могут сыграть мелодию. Но только представьте, как будет красиво, если бы открытки светились и мигали. Да, светодиоды потребляют много электричества и небольшая батарейка может быстро сесть. Правда если разъём окажется на боковой панели, ее можно подключить к источнику питания или аккумуляторной батарее. Конечно на тонкой картонке со светодиодами трудно это сделать. Тем не менее данный проект заслуживает внимания.

Светодиоды диаметром 3 мм достаточно длинные, чтобы после проталкивания через отверстие в ламинате они выступали примерно на 2,5 мм над его поверхностью. 16 светодиодов, выступающих над ламинатом, позволит поставить картинку с отверстиями на них. Вырезать ровные дырки в открытке оказалось очень легко благодаря пуансонам на диаметр 2,5 мм, благодаря чему светодиод 3 мм с небольшим сопротивлением входит туда и надежно удерживается.

Схема LED открытки

Управление — микроконтроллером AVR. Нужна возможность управлять 16 светодиодами независимо друг от друга, то есть одним светодиодом на выводе каждого порта. Так что выбор пал на ATmega 8A, в которой много портов.

Обычные светодиоды потребляют 20 мА, то есть 16 штук потребляют более 300 мА. А общий ток на портах B и D не должен превышать 200 мА. Поэтому надо использовать диоды с повышенной яркостью и уменьшить ток, потребляемый каждым выходом примерно до 5 мА. LED имеют интенсивность света от 500 до 4000 мкд и резисторы были выбраны для обеспечения подходящей яркости. Использовались светодиоды в 4-х цветах: красный, желтый, зеленый и синий.

Микропереключатели подключены к портам C: W1 позволяет включать и выключать панель, переводя ее в состояние пониженного энергопотребления (40 мкА). Вторая кнопка позволяет изменить на медленную или быструю программу.

На схеме еще есть 2 перемычки на порту C: подключение бита 3 к земле автоматически отключит схему примерно через 30 минут. Другой джампер не использовался, потому что не было достаточно времени, чтобы обработать его в программе.

Источник питания обеспечивается стабилизатором 78M05 в исполнении SMD, перед которым расположен выпрямительный диод, защищающий модуль от подключения с обратной полярностью.

Диод D18 позволяет подавать низкое состояние с переключателя W1 на порт PD2 и использовать прерывание INT0 для выхода МК из спящего режима. Разъем с сигналами ISP позволяет программировать чип Atmega8A, припаянный к плате. Это разъем SMD и штекер, распаянный с какой-либо печатной платы от старого принтера.

Значения элементов приведены на схеме в дополнение к резисторам R1-R16, которые должны подбираться индивидуально в зависимости от светодиодов. Для данного проекта это 220 Ом для красного и синего, 330 Ом для желтого и 470 Ом для зеленого LED. Диоды были прозрачными с узким пучком света, поэтому слегка сделайте их линзы матовыми наждачной бумагой, чтобы увеличить угол обзора.

Печатная плата и корпус

Конструкция должна была быть максимально тонкой, поэтому использовались компоненты SMD. Всё было сделано путем термопереноса с использованием утюга и протравлено с помощью купороса. Плата большая, около 10 х 15 см, но удалось сделать хороший перенос тонера.

Пластиковые полосы наклеиваются вокруг платы, обеспечивая расстояние 2,5 мм между ламинатом и задней стенкой из оргстекла толщиной 1 мм. Всё было покрыто желтой самоклеющейся фольгой, используемой для мебели.

Кабель был выведен наружу и он имеет разъем для подключения блока питания 9 В. Задняя крышка имеет 3 мм отверстия, вырезанные сверху и снизу для небольшого охлаждения. Модуль, однако, не перегревается. Даже после мигания в течение часа совсем не чувствуется нагрева, а средний потребляемый ток составляет около 100 мА.

Основание имеет размеры около 10×15 см и толщину 6 мм. Далее смонтирована задняя стенка, в которой сделано гнездо для возможного перепрограммирования схемы в будущем.

Программа для управления открыткой

Программа была написана на BASCOM и обеспечивает 2 режима работы, выбираемых с помощью переключателя W2. Режим по умолчанию — медленный, светодиоды мигают таким образом, что они горят и через некоторое время плавно гаснут. Каждый независимо управляется программно ШИМ, отдельно для каждого бита. Поскольку время освещения каждого диода разное, получился эффект случайного зажигания и гашения. Второй режим предназначен для большей динамичности и здесь есть несколько подпрограмм, которые обеспечивают разные привлекательные эффекты.

Код фрагмента отвечающего за ШИМ, находится между Do и Loop. Данные для каждого бита хранятся в таблицах размера 16. Индексы 1..8 относятся к порту D, а 9..16 — к порту B. Программа работает в цикле со скоростью 8 МГц. Коэффициент заполнения для данного бита — это таблица Wyp (i). Его значение варьируется от 30 до нуля (даже до -2, чтобы продлить время выключения светодиода), и это число возможных состояний. Если Wyp (i) = 30, бит всегда равен 0 (светодиод включен). Когда Wyp (i) = 10, коэффициент заполнения составляет 10/30 = 33%. Значение 30 было определено экспериментально. При более высоких значениях мерцание уже присутствовало.

Переменная Pom (i) быстро меняется с каждым циклом цикла, увеличивающимся с 0 до 30, и сравнивается с Wyp (i). Если она меньше, то данный бит порта установлен на 0. Если выше, бит установлен на 1. Поэтому достаточно плавно изменить значение Wyp (i), чтобы получить изменение коэффициента заполнения для данного бита порта.

В зависимости от индекса таблиц «i» определяется переменная Mask, которая с помощью операции OR или AND приводит к изменению состояния бита порта в зависимости от индекса. Эти 8 цифр записываются в таблице в конце программы в строках данных и читаются через поиск.

Переменная Time (i) определяет время выключения светодиода (числа порядка 150-300), но это не время в миллисекундах, а обычное значение, определенное экспериментально. Начальные значения находятся в данных в конце таблицы времени. Таймер (i) предназначен только для увеличения времени изменения коэффициента заполнения Wyp (i).

Функция RND () может использоваться для изменения времени освещения, хотя эффект неизвестен. В ходе тестов выяснилось, что при некоторых настройках таблицы времени (i) светодиоды синхронизировались и мигали в одном и том же ритме, что нарушает эффект.

Что касается программного кода для управления ШИМ — его можно немного упростить используя функцию поворота для изменения переменной Mask (вместо строк Lookup и Data). Это сократит продолжительность цикла и можно увеличить переменную Wyp_max выше 30, то есть увеличить количество уровней ШИМ и улучшить плавность затухания светодиодов.

В архиве найдёте скомпилированную программу и вспомогательные файлы, а также шаблон печатной платы. Есть там и чертеж, показывающий расположение элементов.

Источник

Открытка с светодиодом своими руками

У нас тут выходит потрясающая новинка — книга «Искусство мастерить». В ней — 150 проектов, которые объединяют науку, творчество и технологии. Нет, правда, там такие мастер-классы, что сразу хочется их повторить. Выбрали парочку интересных: про рисование светом и светодиодные открытки.

Светодиодные открытки

Источник

Можно начать вот с таких светящихся поздравительных открыток. Открытки позволяют выразить идею через конструкцию и настолько просты, что вы забудете о страхе перед электроникой.

Приготовьте компоненты

• плоская круглая батарейка (типа «таблетка» на 3 вольта, например CR2032),
• медная лента (продается в отделах товаров для садоводства)
• и светодиоды для поверхностного монтажа (SMD).

У вас дома наверняка найдутся небольшие скрепки, прозрачный скотч, картон вашего любимого цвета, ножницы или макетный нож и пинцет. (Светодиоды SMD очень малы, их надо брать пинцетом и закреплять скотчем.)

Питание

Сначала сложите лист бумаги пополам, чтобы получилась основа для открытки. Затем загните вверх правый нижний угол листа: это будет кармашек для круглой батарейки.

Прежде чем придумать оформление, учтите, что его элементы должны располагаться по кругу, чтобы ток шел от батарейки к светодиоду и обратно к батарейке.

В схеме должно быть два контура медной ленты: один для отрицательной ножки светодиода и другой для положительной. Проложите медную ленту к завернутому углу через сгиб на бумаге. И тогда, когда вы вставите батарейку в кармашек и сложите открытку, она будет касаться обеих медных полос и замкнет схему. Скрепка будет удерживать ее на месте.

Немного о яркости

Сделать открытку с несколькими светодиодами не намного сложнее, чем с одним. Просто положительные ножки всех диодов должны касаться своей полосы дорожки, а отрицательные — своей. Имейте в виду, что чем большим количеством светодиодов вы украсите открытку, тем менее ярким будет их свет, так как они получают питание от одного и того же источника тока.

Источник

Отделка светодиодами

Разобравшись с питанием схемы, переходите к дизайну открытки — сделайте ее светящейся. Будет ли это златоглазая сова или свечи на именинном торте — выбор за вами!

• Нанесите рисунок на лицевую сторону открытки, затем откройте ее и прикрепите светодиод с внутренней стороны скотчем на том месте, где он потом будет светиться через бумагу.
• Теперь главное: на внутренней стороне открытки с обеих сторон от светодиода надо выложить дорожку из медной ленты так, чтобы он служил мостиком между двумя ее полосами, и подвести эту дорожку к загнутому углу.
• В тех местах, где медная дорожка должна поворачивать под углом, загните концы ленты по диагонали и закрепите их на бумаге прозрачным скотчем.
• Вставьте батарею в кармашек так, чтобы, когда угол бумаги загнут вверх, положительная сторона батареи соприкасалась с медной лентой, идущей к положительной ножке светодиода, а ее отрицательная сторона соприкасалась с медной лентой, идущей к его отрицательной ножке.

Как рисовать светом в воздухе

Источник

Рисование светом, или фризлайт, — завораживающее занятие. Вам понадобятся источник света, темное место и цифровой фотоаппарат, на котором можно установить длинную выдержку.

Приготовьте источники света

Для получения разнообразных эффектов вам потребуется несколько источников света. Запаситесь:

• фонариками разных размеров и цветов,
• цветными светодиодами,
• игрушками с движущимися огоньками,
• сотовыми телефонами
• и электролюминесцентным проводом.

Если вы будете работать на открытом воздухе, попробуйте использовать ярко горящие объекты: бенгальские огни, факелы (будьте с ними осторожны!).

Создаем необходимый цвет

Чтобы изменить цвет луча света или создать эффект, оберните источник полосками из полупрозрачных материалов, таких как калька или цветные гелевые фильтры (продаются в магазинах фототоваров).

Начинаем рисовать

Поставьте фотокамеру на устойчивый штатив и выберите в меню режим длинной выдержки («приоритет выдержки» или «ручная выдержка») — от нескольких секунд до десяти и более. Собственную вспышку камеры выключите, это обеспечит темный фон, на котором ваши «рисунки» будут хорошо заметны.

Источник

Теперь, стоя перед камерой с источниками света в руках, попросите друга выключить свет и нажать кнопку затвора камеры, а сами описывайте руками круги, размахивайте ими, рисуйте. Проверяйте полученные изображения и корректируйте движения, пока не добьетесь желаемого результата.

Ставьте новые цели

Есть много способов сделать свою световую живопись неповторимой. Попробуйте технику граффити, трассирование, дорисовку, например пририсуйте крылья за плечами у друга. Или пригласите несколько человек и вместе с ними попробуйте изобразить объекты или узоры, для которых ваших двух рук недостаточно.

Ещё больше необыкновенных мастер-классов в книге «Искусство мастерить»
Обложка отсюда

Источник