PaJa-trb  >  Konstrukce  >  Hvězda

paja@paja-trb.cz

Inspirací k vytvoření této konstrukce byla Tříbarevná hvězda, která vyšla v A-Radiu PE12/01. Tenkrát jsem si ji hned postavil a mimo ulomených káblíků spolehlivě běhá dodnes. Ovšem její velká nevýhoda je v jejím řízení velkým a neskladným plošňákem s 5 IO a nemožnosti změny režimu blikání.
Při dlouhých zimních večerech jsem si krátil čas návrhem a dolaďováním DPS hvězdy, použil jsem SMD LED, zvětšil jejich počet a přidal modrou barvu do středu hvězdy. Ovládací část se mi podařilo nacpat na druhou stranu DPS, vše v SMD a o běh hvězdy se nyní stará mikroprocesor ATtiny13.

Funkce:
Po schématické stránce se jedná o jednoduchý obvod. Napájení 12V pro LED, 5V stabilizátor pro napájení procesoru.
Pak samotný procesor s ISP konektorem a výstupy přes tranzistory na 4 barvy LED (kterých je ale hodně).
LEDky jsou zapojeny sérioparalelně, tak aby co nejvíc využily 12V napájení a zároveň "pasovaly" do konstrukce hvězdy.
Před finálním osazením není špatné odpory R11, 12, 13 a 14 zapojit zkusmo (nebo i trimr) a porovnat svit jednotlivých LED a v případě potřeby poupravit jejich hodnoty, tak aby nepřesahoval proud přes tyto R 150mA (i tak jsou tyto odpory slušně namáhaný).

Konstrukce
Vzhledem k tomu že hvězda je složena výhradě z SMD součástek, tak je potřeba si připravit pevnou ruku a hodně trpělivosti na několik hodin jemné práce.
Nejdřív je třeba osadit všechny LEDky, zde je důležitý se pozorně sledovat polaritu LED a postupně lab. zdrojem s předřadným odporem proměřovat LED a už připájené částí cípu hvězdy. Chybička se udělá hned :-). Takto se osadí všech 114 LED (opravdu to zabere nějakou tu hodinku). Potom se vytvoří přechody na bottom (spodní) vrstvu plošňáku z kousků drátků nebo odstřihnutých nožek součástek. Tím by byla Top (horní) vrstva hotová.
Na spodní straně se osadí klasicky součástky od nejmenších po největší ... kromě odporů R3 a R4 ! Na ty příjde řada až po naprogramování procesoru !!! Pod svorkovnicí doporučuji pocínovat měděné plošky, protože se musí připájet z obou stran - tvoří zároveň přechody z top do bottom ! Po připájení procesoru se osadí i zahnutý řadový konektor pro ISP programování, u kterého je třeba dorazit (posunout) plast až těsně k ohybu nožek a druhá část nožek, které se připájí na plošňák se zakrátí.
Odpory R11, 12, 13, 14 jsou zdvojeny (paralelně) z důvodu velkého teplotního namáhání, ale i tak se slušně zahřívají.
Pro přichycení hvězdy např. na drát jsem do spodního a horního cípu dal vykuchané "piny" ze šroubovací svorkovnice (také tvoří zároveň přechody - potřeba připájet z obou stran).
Protože jsou úchyty hvězdy vodivě spojené s červenou větví je NUTNÉ JE ODIZOLOVAT např. přichytit na špejli, umělou tyčku, ...

Oživení:
Při správném pájení a vyvarování se nepozornosti by se měli dát rozsvítit jednotlivé barvy LED přivedením +5V přes odpor do báze Tranzistorů, ideálně ještě před osazením procesoru. Pokud je i na stabilizátorem 5V tak je na čase připájet procesor a ISP konektor. Po naprogramování procesoru se můžou doplnit R3 a R4 (nebo zkusmo přes kousek lanka nasadit na příslušné piny ISP konektoru), pak stačí připojit stabilizovaných 12V/0,5A a hvězda my měla blikat. Pokud někdo chce může si program libovolně upravit dle vlastních potřeb.
R3 a R4 se neosazují z důvodu že piny na kterých jsou připojeny slouží zároveň i pro ISP programování, které by nemuselo fungovat.



Zde je návrh oboustranného plošného spoje o rozměrech přibližně 91 x 91 mm (měřeno přes rohové značky).




Program:
Funkce programu je prostá, po zapnutí napájení bliká všemi LED a postupně zrychluje blikání ... až do plného svitu, pak postupně zhasíná barvy od kraje do středu (červená, zelená, žlutá a modrá). Modrá 5x zabliká. Tato procedura se zobrazí jen po zapnutí napájení, pak už se jen cyklicky opakuje hlavní program.
Postupně rozsvěcuje a vzápětí zhasíná LED od středu ke kraji a zpět, to se opakuje 3x.
Pak postupně rozsvítí všechny barvy od středu ke kraji.
V další fázi cestuje od kraje ke středu a zpět inverzní (zhasnutý) řádek. To se zase opakuje 3x. Nakonec postupně pozhasíná barvy od kaje ke středu, čímž končí hlavní program a vrací se na jeho opakování donekonečna.
Program jsem vytvářel v BASCOMu, oproti assembleru je to pro začátečníka mnohonásobně jednodušší ... a o zbytek se postará překladač.
Pro názornější vysvětlení jsem natočil hvězdu na mobil - krátká videoukázka (velikost 10MB).

Okomentovaný výpis programu pro Hvězdu z BASCOMu
'*********************************************************************** ' Hvězda ' ' v 1.0 (z 11.4.2010) ' ' Autor : Pavel Janík ' www.paja-trb.cz ' paja@paja-trb.cz ' '*********************************************************************** '$sim '!!!Odstranit při programování - zrychlení simulace $regfile = "attiny13.dat" 'ATtiny13 - Soubor s deklaracemi $crystal = 9600000 'Kmitočet oscilátoru 9,6 MHz $hwstack = 32 $swstack = 8 $framesize = 10 Dim A As Byte 'nastaveni jednotlivych portu B jako vystupni Config Portb.2 = Output 'modrá Config Portb.1 = Output 'zluta Config Portb.3 = Output 'zelena Config Portb.4 = Output 'cervena Const Ledky = &B00011110 'do LEDky uloz hodnotu 00011110 (pro rozsvícení všech LED) Cer Alias Portb.4 'pojmenuje portb.4 jako cer (červená LED) Zel Alias Portb.3 'zelená Zlut Alias Portb.1 'žlutá Modr Alias Portb.2 'modrá Doba Alias 250 'nastavení času prodlevy Doba2 Alias 350 Doba3 Alias 500 Doba4 Alias 700 '''''''''''''''''''''''''''' HLAVNI PROGRAM '''''''''''''''''''''''''''''''''' Portb = &B00000000 'reset vystupu (zhasni LED) 'prvni cast - postupne zrychlene blikani vsech led A = 250 'do pomoc reg. uloz 250 (zde slouzi jako delka prodlevy) Do 'zacatek smycky Portb = Ledky 'rozsvit vsechny 4 barvy lED (na port B prenes informaci z LEDky) Waitms A 'pockej cas nastaveny v A Portb = &B00000000 'reset vystupu (zhasni LED) Waitms A 'pockej cas nastaveny v A A = A - 10 'odecti od A 10 a uloz zpet do A (pro zkraceni prodlevy - zrychleni blikani) Loop Until A = 10 'opakuj smycku dokud A=10, pak pokracuj dal 'konec prvni casti Portb = Ledky 'rozsvit vsechny 4 barvy lED 'postupne znasne ledky dke stredu Waitms Doba4 'pockej cas nastaveny v Doba4 Waitms Doba4 Cer = 0 'zhasni cervenou Waitms Doba4 Zel = 0 'zhasni zelenou Waitms Doba4 Zlut = 0 'zhasni zlutou Waitms Doba4 Modr = 0 'zhasni modrou Waitms Doba4 ' 5x za sebou rychle problikne modrou s prodlevou 100ms A = 5 'zde slouzi A jako pocet opakovani smycky bliknuti modry Do Modr = 1 'rozsvit modrou Waitms 100 'pockej 100ms Modr = 0 'zhasni modrou Waitms 100 Decr A 'dekrementuj (odecti) A ..... A = A - 1 Loop Until A = 0 'opakuj smycku dokud A=0 Portb = &B00000000 'reset vystupu (zhasni LED) Wait 1 'pockej 1s '----------------------------------------------------------------------------- Zacatek: 'navesti kam ce vrati program dojde-li na konec Portb = &B00000000 'reset vystupu (zhasni LED) A = 0 Modr = 1 'rozsvit modrou Waitms Doba 'pockej x ms (kde x je ulozeno v DOBA) Do 'začátek smyčky Do-Loop (blikani od stredu ke kraji a zpet) Modr = 0 'zhasni modrou Zlut = 1 'rozsvit zlutou Waitms Doba Zlut = 0 Zel = 1 Waitms Doba Zel = 0 Cer = 1 Waitms Doba Cer = 0 Zel = 1 Waitms Doba Zel = 0 Zlut = 1 Waitms Doba Zlut = 0 Modr = 1 Waitms Doba Incr A 'inkrementuj obsah A (A = A + 1) Loop Until A = 3 'opakuj smyčku dokud A=3 ' postupne rozsvit vsechny barvy (od stredu ke kraji) Modr = 1 Waitms Doba3 Zlut = 1 Waitms Doba3 Zel = 1 Waitms Doba3 Cer = 1 Waitms Doba3 A = 0 'vyhuluj A Do 'zacatek smycky (cestovani zhasnuteho radku od kraje do stredu a zpet) Cer = 0 Waitms Doba2 Cer = 1 Zel = 0 Waitms Doba2 Zel = 1 Zlut = 0 Waitms Doba2 Zlut = 1 Modr = 0 Waitms Doba2 Modr = 1 Zlut = 0 Waitms Doba2 Zlut = 1 Zel = 0 Waitms Doba2 Zel = 1 Cer = 0 Incr A 'inkrementuj A Loop Until A = 3 'postupne pozhasina vsechny barvy (z kraje do stredu) Waitms Doba2 Cer = 1 Waitms Doba2 Cer = 0 Waitms Doba3 Zel = 0 Waitms Doba3 Zlut = 0 Waitms Doba3 Modr = 0 Waitms Doba3 A = 0 Goto Zacatek 'skoc na navesti Zacatek '''''''''''''''''''''''''' KONEC HLAVNIHO PROGRAMU ''''''''''''''''''''''''''' End ' ! nastaveni FUSES v PonyProg ! ' - : (1) prazne + : (0) zacelke ' ' SELFPRGEN - ' DWEN - ' BODLEVEL1 - ' BODLEVEL0 - ' EESAVE - ' WDTOM - ' CKDIV8 - ' SUT1 - (1) ' SUT0 J + (0) ' CLKSEL1 - (1) ' CLKSEL0 J + (0) ' ' CLKSEL : 9.6MHz interni oscilator ' SUT : 14CK + 64 ms Slowly rising power ' HIGH=0xFF LOW=0x7A '********************************** KONEC ************************************* ' Copyright (C) PaJa 2010 ' www.paja-trb.cz paja@paja-trb.cz

Seznam použitých součástek :

R1-R4     - 4k7         SMD vel. 1206
R11A,B    - 120         SMD vel. 1206
R12A,B    - 68          SMD vel. 1206
R13A      - 56          SMD vel. 1206
R13B      - 47          SMD vel. 1206
R14A,B    - 470         SMD vel. 1206

C2,C3     - 100n        SMD vel. 1206
C1        - 100M/16V    SMD
C4        - 10M/35V     SMD

IO1       - ATtiny13    SMD - SOIC08
IO2       - 78L05       SMD - SO08
T1-T4     - BC817       SMD SOT-23

D1  -D48  - červená LED SMD cel. 1206
D49 -D84  - zelená  LED SMD cel. 1206
D85 -D108 - žlutá   LED SMD cel. 1206
D109-D114 - modrá   LED SMD cel. 1206

ISP       - S1G6W řadový konektor 6pin - zahnutý     
K1        - ARK 500/2 - svorkovnice 
kousek drátku na přechody mezi vrstvami top a bottom DPS

---

Další stavba zvězdy 8/2014 (DPS pocínovaná)

---