La ChromoDisk

cuando vi el LED Aurora 9 x 18 Instructable, estaba inspirado.  Sin embargo, se basa en el microcontrolador PIC mientras que estoy más familiarizado con los microcontroladores AVR.  Además, ya tengo los entornos de desarrollo y programación de AVRs, por lo que puse sobre un rediseño como un reto personal.  Yo quería hacer algo (casi) tan bonito, que no requieren tantos componentes, era menos costosa y puede soldar a mano (aunque puede tomar mucho tiempo).  El resultado es este Instructable, el ChromoDisk.

La ChromoDisk es muy similar al LED Aurora.  Tiene el mismo 9 anillos de 18 LEDs y cada anillo tiene que ser el mismo color y brillo por el método de multiplexación.  Este dispositivo usa modulación por ancho de pulso (PWM) en lugar de resistencias para limitar la potencia de los LEDs, por lo que aunque lleva menos tiempo de ensamblaje y componentes, tienes que ser un poco cuidadosos con como se escribe el software.  Esta es una buena ilustración de la compensación que tiene que hacer al diseñar con los microcontroladores.  Es necesario lograr un equilibrio entre lo que haces en el hardware y qué hacer en software.  NO estoy diciendo que enfoque LED artista con todas las resistencias es mala, es sólo una opción de diseño y esta es una alternativa.  Más sobre esto más adelante.

Vamos a empezar con los parámetros de diseño:

  • Componentes de bajo costos, fácilmente disponibles
  • Cuenta componente bajo
  • Se ajusta dentro de un nivel de bajo costo para la fabricación de PCB
  • Mano-soldable
  • Múltiples opciones de suministro de energía
  • Fácilmente programables

El diseño que ves aquí ha sido a través de 4 generaciones.  Puede hacer una cantidad de errores en la maquetación y diseño de PCB, y lo hice.  Pequeñas cosas como olvidar a componentes (batería) en la parte posterior de la Junta, no representan cargas actuales total en chips (micro sobrecalentado) y cambiar las ruina de transitorios (encender todos los LEDs a la vez) un diseño.  Me encontré con todo esto y más.  Creo que esta versión final pone derecha aunque.

Los componentes que he elegido apenas caben en el espacio apretado.  Tomé los más grande de los componentes SMT que pudiera facilitar el manual de manejo y facilidad de soldar. Al final, debido a la limitada inmobiliaria, no pude permiten batería y conector de alimentación de CC, por lo que tiene que elegir que uno utiliza.  También, todo cabe dentro de un cuadrado de 100 m m, un disco de 4 pulgadas, que es uno de los niveles de precios típicos de la mayoría de fabricantes de PCB.  Nada más le topa en el siguiente nivel de precios.  Puesto que el área y el costo aumenta como el cuadrado del radio, es una buena idea para limitar el tamaño.   Encaminamiento de la forma circular es normalmente incluido en el precio de la Junta.

Los micros AVR son bastante fáciles de programar.  El código que he proporcionado es totalmente basada en la interrupción y escrito en lenguaje ensamblador.  Podría ser un poco menos legible que el C o algún otro idioma, pero es casi tan eficiente como usted puede conseguir.  No pretende ser el mejor programador, pero parece que funciona bastante bien y pude obtener algunos nuevos modos de uso de código de otros modos.  Ha diseñado para ser hackeado!

Esta es la lista de piezas para la ChromoDisk, con Nº Mouser, Descripción y cantidad:

667-ERJ-3EKF1201VResistencias de película gruesa-0603 1,2 K ohmios 1%13
667-ERJ-3EKF6800VEspesor película 0603 Resistor de 680 ohmios 1%3
667-ERJ-3EKF1002VResistencia de película gruesa-0603 10K ohmios 1% Tol1
81-GRM188R71H104KA93Condensador (MLCC) 50volts-0603 0.1uF X7R 10%1
512-FDN338PPequeña señal MOSFET SSOT-P 3-CH - 20V3
771-PMST2369115Bipolar de pequeña señal NPN 15v 200mA 500MHz12
556-ATTINY4313-SUMicrocontrolador AVR 4KB FL 256B SRAM 1.8-5.5V1
612-TL3315NF250QInterruptor táctil LOPRO 250GF SMD1
611-KSC741GLFSInterruptor táctil 4,3 mm IP67 3N actuador suave1
798-DF1BZ-6DP-2.5DSA2.5 MM V DOBLE FILA HDR1
Cátodo común LEDS RGB162
Tablero de PC personalizado1
598-AVE227M16X16T-FAl casquillo electrolítico - 220uF 16V 85C caso 6.3 x 7.71
163-5030-ESMT DE DC PWR JACK 2,0 MM X 5,5 MM0/1
12BH331P-GRCABLES de PC AA batería titular 31/0
En el sistema programador para Microcontroladores AVR1

Un par de comentarios aquí.  En primer lugar, te darás cuenta de que tienes que elegir la clavija de corriente DC o la soldadura en batería (si lo desea puede utilizar uno con cables, pero lo diseñado que utilice la versión con los pernos).   Hay un orificio en el centro para lo que quieras, pero la batería ocultarlo.  Lo utilizado para asegurar las baterías antes de el paquete de montaje de PC.  En segundo lugar, no tengo un spec de los LEDs RGB.  Es totalmente hasta usted las que usted elija.  Ya eliminé las resistencias limitadoras de corriente en los LEDs mediante el uso de PWM en el software, puede ajustar el brillo de los LEDs sobre una amplia gama ajustando un par de parámetros simples en la parte superior del código. Esto le permite acomodar LEDs con varias de las especificaciones actuales mientras que pueden tomar el aumento actual del enfoque PWM.

El pinout para los LED es de color rojo / cátodo / verde / azul.  He intentado montar placas con LEDs difusas y agua claro.  Dar difusa uniforme más color y brillo; claro dar luz más brillante que las inundaciones más lejos y tienen interesantes efectos con ángulo de visión, pero no uniformidad en el LED puede dar lugar a puntos calientes de color.  El enfoque PWM tiene algunas limitaciones.

He ordenado las piezas en cantidades bastante grandes que puedo proporcionar el kit de piezas y el tablero personalizado (pero no el programador ISP).  Me avisas si te interesa.  Teniendo en cuenta el tiempo, no voy a hacer ningún dinero en ella.  No era realmente el punto.  Fue pensado para ser un reto y algo divertido para la gente a experimentar con.

Etiquetas: LED, Aurora, ChromoDisk

Artículos Relacionados