第1步:原理图
好的,我们有想法。接下来我们需要的是一些原理图。
为了能够处理大量不那么复杂的LED,最好使用charlieplexing。 Charlieplexing接近矩阵,但它将行和列组合在一起。想法是有6面树,然后用通常的原则e可以使用charliplexing矩阵5×6或6×7。嗯,这是圣诞节,然后使用更大。我决定使用6列7行的矩阵。然后我们需要具有至少7个GPIO引脚的MCU,每个引脚都可以用作输出和输入(或第三状态)。其中最便宜的是PIC16F15323。
我们有自由引脚,然后例如利用A/D转换器进行一些工作并将一个LED置于顶部。
好的,然后原理图就位。
下一部分是决定,如何安排董事会。
第2步:董事会
我的计划是,有通用板,可以使用6×。每列一个电路板。
让我们假设,我们有双面电路板,每个电路板可以有两列,一端从上到下馈电LED,第二从下到上馈电。我们必须有位置,我们将这两个Feed分开。对于拆分PCB线,我们有两种常用的选择。
我们可以使用刀和切割铜线(你必须准确,否则你会损坏板)
或者我们可以钻出横向交叉点(称为“通过”)
我更喜欢钻出。它更容易且不太明显。
我们还需要提供行,但我们必须从相应的列中选择适当的行。我决定使用PCB焊接接头。这很简单,几乎是免费的。然后在代表一列的每个电路板上,我们有一个“连接” Jx 和一个“via” Vx 代表特定电路板x。这意味着,在板1上我们必须焊接“连接” J1 并钻出“通过” V1 。一个小借口是第6板,它必须提供两排,然后有两个“连接点” J6 和 J6‘。
最后一部分是创建“基础”板,包含MCU和其余电子元件。该板相对简单,没有特殊功能。
步骤3:PCB订单
我使用中国制造进行电路板订购。
对我来说,更快更舒适的是AllPCB。他们有简单的订购系统。在第一页上输入尺寸。对于这个板尺寸是85×100毫米,选择数量(不要忘了,每棵树需要3个),保持2层,并保持1.6毫米的厚度。点击报价,然后你会得到包括发货的价格。
你可以调整板颜色,但绿色是树的最佳颜色,白色是雪模仿的最佳颜色。
输入您的电子邮件地址,然后单击“添加到购物车”。
您将被要求输入“gerber文件”。这是附加charlieplex7_85x100_brd.zip文件,然后上传它。选择您的地址,首选付款方式和完成订单。
步骤4:准备PCB和零件焊料
在几天之内,您可以期待包装PCB。
首先,我们必须拆分板。它们使用小桥连接。为了便于订购,这里将三个部分连接在一起。我正在使用剪刀,速度很快,但是使用JLC剃刀锯可以使切割更加平滑。
切割完成后,准备哪个板将用于哪个柱。在为第3列和第6列选择电路板时要小心。电路板3和6必须在背面包含用于顶部安装的LED的额外电线。带有这种额外电线的电路板是带有雪人和钟形图像的电路板。
下一步是钻出相应的过孔和焊点。
然后将所有SMD LED,处理器电阻和其他电子部件焊接到六个柱板和一个基板上。
步骤5:焊接在一起
当焊接所有SMD电子零件时,是时候了焊接板。
第一步是将所有六个柱板焊接到基板上。从一侧的小点开始(例如仅在顶侧)。焊板。焊接板仔细,重点放在靠近中心但靠近的地方,在中间形成六边形。
当所有六块板都连接到基板上时,使用一块备用空基板作为支架。将此备用板拉到柱板顶部,将柱板固定在预期位置和距离。它使所有结构更稳定,并且更容易焊接板上的三个底行。完成后,焊接背板的两侧,重新焊接顶部侧面至最终状态,并且不要忘记顶部LED的两条额外电线。
之后移除帮助备用板并完成所有柱的焊接。
最后一步是THT顶部安装的LED。切割出这种LED的导线,格式适合于背板并将其焊接到板3上的阴极和板6上的阳极的位置。
这一切都是从焊接的角度来看。
第6步:软件
软件非常简单。
我准备了一个简单的例子,即使用传统的Microchip PIC MCU表。该软件使用一个中断计时器来遍历LED并显示存储在“视频”RAM中的帧。
主程序仅监视下一步。在“视频”RAM中移位数据并将下一列放入其中。
它还从DA转换器读取值并将其用于下一帧的持续时间。
您可以下载源代码和修改它,或者你只能下载hex文件并按原样使用它。
我正在使用PICkit3将HEX编程到处理器。
HEX文件被编程为完成的圣诞节使用六孔0.1“插座X1的树。此处不需要焊接任何连接器。使用PICkit 3随附的直接导线,两侧都有插针。将插针穿过孔并轻轻按入孔中。
针对引脚1包含与PICkit3相同的三角形标记。编程时,检查一个PICkit3上标有三角形的导线是否在板上标记的孔中。
我正在使用MPLAB IPE(集成编程环境)进行编程。
在编程开始之前,不要忘记从工具启用电路板。该选项可在IPE的“电源”选项卡上找到。
编程后,工具将保持电路板供电,那你就可以直接了y检查结果。
步骤7:完成
最后一部分是安装电池组作为支架。
我正在使用3×AA电池座。该支架通常有两个用于两个M3螺钉的孔。基板有相同的孔,然后使用两个M3×12螺钉和相应的螺母轻松安装。
安装前,将电源线焊接到基板和电池座。
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