Это традиционно один из первых проектов в области программирования контроллеров, аналог простейшего транзисторного мультивибратора, только более интересный. Такая вещь - хорошая проверка вашей среды разработки, включая PIC программатор, монтажную плату, кварц и сам МК. На основе данного дейвайса даже можно сделать своеобразный тестер контроллеров.
Схема МК мигалки
Устройство заставляет мигать светодиод примерно с 1-секундным интервалом. Схема очень простая. Помимо стандартных элементов, общих для каждого устройства с участием PIC16F84A, имеется всего два дополнительных элемента: светодиод и токоограничивающий резистор сопротивлением 220 Ом. Схема испытана на макетной плате. Тут использован один из сегментов 10-полосной светодиодной сборки.
Как следует из схемы, светодиод подключен к порту rb1 16F84A. Если этот порт дает на выходе логическую 1 (прибл. +5 В) - светодиод горит. В противном случае он выключен. Следовательно, чтобы заставить мигать светодиод, нужно периодически выводить единицу на данном порту. Это достигается с помощью простейшей программы, которую можно
Данная схема представляет собой простой светодиодный стробоскоп , построенный на микроконтроллере PIC12f629. В стробоскопе имеются 4 перемычки при помощи которых можно выбрать один из вариантов работы светодиода.
Есть следующие режимы: интервал между импульса (30 мсек и 10 мсек), частота повторений (1, 2, 3 и 4 сек), создание одинарных или двойных вспышек.
Поскольку выход микроконтроллера PIC12F629 способен выдержать максимальную нагрузку в районе 25 мА, то в схему стробоскопа включен транзистор, способный разгрузить выход микроконтроллера и увеличить ток, проходящий через светодиод. Этот транзистор имеет максимальный ток коллектора 100 мА, достаточный для питания большинства типов 5 мм светодиодов.
Резистор R4 выполняет роль ограничителя тока для светодиода. При питании стробоскопа в 5 вольт и падении напряжении на светодиоде в 1,8 вольта, ток протекающий через светодиод ограничен 47 мА.
Входное напряжение не должно превышать 5 вольт. Схема светодиодного стробоскопа способна работать и при 3 вольт, но нужно будет уменьшить сопротивление резистора R4. Следует учесть, при расчете резистора R4, что некоторые светодиоды создают падение напряжения до 3 вольт, в частности белый светодиод и некоторые синие и зеленые светодиоды.
Длительность импульса, интервал и режим стробоскопа могут быть выбраны пользователем с помощью блок перемычек. Как уже было сказано выше, в схеме реализовано два режима: одиночные вспышки и двойные (пауза между двойными вспышками составляет по умолчанию – 175 мсек).
Интервал между серией вспышек измеряется от конца одного импульса группы до начала следующей группы.
Выбор режима работы светодиодного стробоскопа
Время длительности импульса, интервал и двойной режим все настраивается путем редактирования значения в EEPROM микроконтроллера PIC12F629, до его прошивки. Это значительно упрощает редактирование значений, поскольку не нужно повторно компилировать исходный код программы. Просто необходимо прошить HEX в память микроконтроллера.
Примеры изменения значений в памяти микроконтроллера PIC12F629
Изменение длительности вспышки. Предположим, вы хотите получить длительность импульса вспышки (вместо 30 мсек по умолчанию) 40 мсек. Тогда значение, которое нужно записать в EEPROM определяется следующим образом: 40 мсек / 1 мсек = 40. Теперь переведем 40 в шестнадцатеричную систему, получим 28, которое и нужно записать в 00 адрес EEPROM.
Рассчитаем изменение интервала между двойными вспышками на 0,2 сек (вместо 175 мсек по умолчанию) . Для этого 200 мсек/ 1 мсек = 200. Переводим в шестнадцатеричную систему получим C8 которое записываем в адресс 02.
Чтобы изменить интервал между серией вспышек на 1,3 сек (вместо 1 сек по умолчанию) нужно сделать следующее: 1,3 сек / 100 мсек = 13. Переводим в шестнадцатеричный вид получаем 0D. Данное значение прописываем в адрес 03 EEPROM.
Необходимо заметить, что 255 это максимальное значение, которое можно прописать в один адрес памяти.
Самый простой способ перевести число из десятичной в шестнадцатеричную систему (к примеру, число 40), это в поисковике google.com набрать: 40 to HEX. Получим ответ: 0x28. Приставка 0x в результате просто указывает нам, что значение приведено в шестнадцатеричной системе.
В схеме стробоскопа можно применить микроконтроллер как PIC12F629, так и PIC12F675.
Модификация схемы светодиодного стробоскопа (азбука Морзе – SOS)
Это модифицированная версия стробоскопа, позволяющая в системе азбуки Морзе организовать световую передачу сигнала SOS. Длина точки может быть установлена в одном из четырех периодов, а время между двумя последовательностями ‘SOS’ также может быть скорректирована.
Это устройство не блещет особой оригинальностью, но может кому и пригодиться. Идея такая, имеем 3 входа: стопы, левый и правый поворотники, а также две светодиодные полоски слева и справа по 8 светодиодов. При нажатии на педаль тормоза - обе полоски мигают различными эффектами, дополняя основные фонари стопов. Когда включен скажем правый поворотник - в такт ему по правой полоске пробегает огонек, если включен левый - то по левой полоске. Когда включена аварийка - мигают все светодиоды в матрице синхронно с аварийкой.
Дополнительно есть еще один вход - "мигалка". Особого предназначения ему нет, просто жалко было ножку PICа бросать в воздухе. При подаче на этот вход сигнала 12В, все светодиоды матрицы быстро мигают, можно применить например при включении фонарей заднего хода.
Для правильной работы устройства светодиоды должны быть расположены так, как показано на рисунке выше. 1-й диод по схеме это ближний к корпусу устройства, 8-й СД - это крайний светодиод на линейке. Соответственно обозначены левыая и правые линейки.
Это устройство можно разместить за задним стеклом автомобиля или на спойлере. Светодиоды, конечно, должны быть красными! Никакой наладки устройства не требуется, запускается оно сразу. В ждущем режиме потребление тока ничтожно мало, поэтому для аккумулятора абсолютно не страшно.
|
В новогодние праздники, да и не только, возникает большая потребность в световой иллюминации.
Данное устройство можно назвать по-разному: лампой настроения, RGB-светильником, новогодней лампой, светодиодным маяком и пр. Как его использовать - подскажет фантазия.
Вот схема многоцветного RGB-светильника на микроконтроллере PIC12F629 (или PIC12F675). Для увеличения кликните по изображению.
Внешний вид собранного RGB-светильника.
Видео работы светильника в режиме "лампы настроения" (Mood Lamp).
Схема предлагаемого устройства весьма проста, но обладает множеством режимов работы. Вот лишь некоторые из них:
Медленная смена цветов. Зелёное, красное и синее свечение разной интенсивности смешиваются, что позволяет получить плавный перебор цветов радуги;
Быстрое поочерёдное мигание красным, зелёным и синим цветом;
Плавное увеличение белого свечения и затем 4 вспышки. Затем идёт повторение цикла;
Поочерёдное резкое вспыхивание и медленное затухание основных цветов (синего, красного, зелёного). После цикл повторяется.
Ровное свечение красным;
Ровное свечение синим;
Ровное свечение зелёным;
Мигание синим;
Ускоренная смена цветов;
Ровное белое свечение;
Ровное белое свечение с пониженной яркостью;
Ровное белое свечение с минимальной яркостью;
Ровное свечение фиолетовым (красный + синий);
Ровное свечение оранжевым (красный + зелёный).
Это основные режимы работы светильника. Все остальные являются вариантами плавной смены цветов радуги с разной скоростью.
Чтобы оценить по достоинству всю богатую палитру режимов и работоспособность устройства лучше сначала его собрать на беспаечной макетной плате . Так называемой, "хлебной доске" (Breadboard).
Чтобы свечение от разных светодиодов смешивалось и образовывало ровный цветовой оттенок, светодиоды нужно размещать как можно ближе друг к другу. Также после макетирования схемы можно взять белый лист формата А4, свернуть его в цилиндр и закрепить по сторонам скрепками. Получившийся бумажный цилиндр устанавливаем на беспаечную макетную плату - закрываем светодиоды. В результате у нас получится своеобразный матовый плафон. Вот что из этого может получиться.
Микроконтроллер перед запайкой в плату нужно "прошить ". О том, как это сделать, я уже рассказывал на страницах сайта. Чем прошивать - отдельный вопрос. Если нечем, то сначала нужно собрать самостоятельно USB программатор микроконтроллеров PIC или купить уже готовый . Он ещё не раз пригодится.
Во время прошивки PIC12F629 или PIC12F675 нужно обратить внимание на калибровочную константу. Не лишним будет сначала считать (“Read” ) данные с чистого микроконтроллера и записать куда-нибудь на бумажину значение константы. После прошивки микроконтроллера нужно проверить соответствует ли значение константы в ячейке 0x3FF считанному ранее значению. Если оно отличается, то меняем константу. О том, что такое калибровочная константа я уже рассказывал .
Список необходимых радиодеталей для сборки RGB-светильника.
| Название | Обозначение | Параметры / Номинал | Марка или тип элемента |
| Микроконтроллер | DD1 | 8-битный микроконтроллер | PIC12F629 или PIC12F675 |
| Интегральный стабилизатор | DA1 | на выходное напряжение 5 вольт | 78L05, MC78L05ACP (любой аналог) |
| MOSFET-транзисторы | VT1 - VT3 | - | 2N7000 или КП501А (Внимание! У КП501А другая цоколёвка!) |
| Полупроводниковый диод | VD1 | (не обязателен) | 1N4148, 1N4007 или аналог |
| Светодиоды | HL1 - HL4 | красного цвета свечения | любые яркие диаметром 5 мм. |
| HL5 - HL7 | зелёного цвета свечения | ||
| HL8 - HL10 | синего цвета свечения | ||
| Резисторы | R1 | 120 Ом | МЛТ, МОН (на мощность рассеивания - 0,125 Вт) |
| R2, R3 | 68 Ом | ||
| Конденсаторы | С2 | 220 нФ (0,22 мкФ) | Керамические многослойные или любые аналоги |
| С3 | 100 нФ (0,1 мкФ) | ||
| Электролитический конденсатор | C1 | 47 мкФ * 16 вольт | любой алюминиевый (К50-35 или зарубежные аналоги) |
| Кнопка | SB1 | - | любая тактовая кнопка (например, KAN0610-0731B) |
| Джампер | J1 | (не устанавливается) | - |
После подачи питания устройство начинает работать сразу. Нажатием кнопки SB1 можно переключать режим работы RGB-светильника. Кнопку можно нажимать хоть до бесконечности - переключение режимов происходит по кругу.
Печатную плату легко изготовить с помощью маркера для плат . Так делал я. Если маркера для плат нет, то можно применить "карандашный" метод или цапонлак . Умеете делать платы ЛУТ’ом - ещё лучше.
Ну, а если нет ничего из перечисленного, а сделать самоделку очень хочется, то вместо стеклотекстолита можно использовать толстый картон, кусок тонкого пластика или фанеры. В общем, всё то, на чём можно смонтировать схему навесным монтажом. Соединения можно выполнить медным проводом с обратной стороны основания.
Сейчас такой совет покажется дикостью, но когда я только начинал заниматься электроникой, то пробовал всякие способы монтажа схем. В те недалёкие времена расходники и детали покупали на радиорынках, которые были только в крупных городах. О заказе радиодеталей онлайн мы могли тогда только мечтать.
Пояснения к схеме.
Транзисторы 2N7000 можно заменить на КП501А. Но стоит учесть, что у КП501А другая цоколёвка! Вот такая.
Защитный диод VD1 можно не впаивать в схему. Он служит для защиты схемы при неправильном подключении питания - переполюсовке. Если такая защита не нужна, то диод VD1 тоже не нужен.
Резисторы можно подобрать с номиналами, близким к указанным на схеме (стандартное допустимое отклонение ±20%). Я, например, устанавливал R1 на 130 Ом, а R2, R3 - 82 Ом.
Для питания схемы потребуется стабилизированный блок питания с выходным напряжением 12 вольт. Подойдёт, например, регулируемый блок питания, схема которого описана . Также для питания устройства можно использовать
1 схемаПредлагаю вам для повторения принципиальную схему световых эффектов, сделанных на основе популярного микроконтроллера Pic12f629. Схема представляет 15 различных световых эффектов, включая эффект имитирующий полицейский проблесковый сигнал. Для увеличения - клик на картинку.
Эта схема очень проста в сборке и не требует налаживания. При нажатии кнопки "Старт
" включается автоматический режим воспроизведения.
Автоматический режим воспроизведения - это когда воспроизводятся все
световые эффекты поочередно. Для остановки воспроизведения эффектов еще
раз нажмите кнопку "Старт".
При нажатии кнопок "Вперед
" или "Назад
" при остановленным воспроизведением, включится первый эффект и будет работать постоянно.
Чтобы переключить эффект нажмите кнопку "Назад
" - для перехода к предыдущему световому эффекту, "Вперед
" - для перехода к следующему.
Устройство собранно на печатной плате, рисунок и прошивка
для контроллера в архиве. На плате собран и простой стабилизатор 5В,
для питания контроллера (на схеме он не показан). Корпус - пластмассовая
небольшая коробочка. Сами светодиоды выбираем любых типов и цветов,
подходящих по напряжению и току. Их располагаем в любом виде - тут уже
подключите свою фантазию. А если нужно сделать на основании этого
девайса эффекты для дискотеки - просто усиливаем выходы микроконтроллера
мощными полевыми транзисторами типа IRF. Автор конструкции: Пелех.М
2 часть
В данной статье предлагается 2 схемы светодиодных эффектов на микроконтроллерах PIC
и AVR
.
1) PIC12F629
Существует 4 функции:
* Chaser MODE
* Brake MODE
* Chaser / Brake MODE
* OFF
Режимы переключаются при последовательном нажатии на кнопку.
2) Attiny2313
Светодиодная гирлянда на микроконтроллере ATtiny231320PI
Данный проект светодиодной гирлянды на микроконтроллере хорошо подходит для начинающих. Схема отличается своей простотой и содержит минимум элементов.
Данное устройство управляет 13 светодиодами, подключенными к портам микроконтроллера. В качестве микроконтроллера используется МК фирмы ATtiny231320PI. Благодаря использованию внутреннего генератора, выводы 4 и 5 задействованы как дополнительные порты микроконтроллера PA0,PA1. Схема обеспечивает выполнение 12 про- грамм эффектов, 11 из которых - индивидуальные комбинации, а 12-тая про- грамма – последовательный однократный повтор предыдущих эффектов. Переключение на другую программу осуществляется нажатием на кнопку SB1. Программы эффектов включают в себя и бегущий одинарный огонь, и нарастание огня, и бегущую тень и многое другое.
Устройство
имеет возможность регулировки скорости смены комбинаций при выполнении
программы, которая осуществляется нажатием на кнопки: SB2 – увеличение
скорости и SB3 – уменьшение скорости при условии, что переключатель SA1
находиться в положении "Скорость программы”. Также имеется возможность
регулировать частоту горения светодиода (от стабилизированного свечения
до легкого мерцания), которая осуществляется нажатием на кнопки: SB2 –
уменьшение (до мерцания) и SB3- увеличение при условии, что
переключатель SA1 находиться в положении "Частота мерцания”. У
переключателя SA2 замкнутое положение соответствует режиму регулировки
скорости выполнения программ, а разомкнутое - режиму регулировки
частоты горения светодиодов.
Порядок нумерации светодиодов в схеме
соответствует их порядку зажигания при выполнении программы. При
необходимости вывод RESET может быть использован для сброса, а в
качестве порта PA2 он не задействован. В устройстве выбрано при
программировании тактовая частота 8 МГц от внутреннего генератора (фузы
CKSEL3..0 - 0100).Хотя возможно использование частоты в 4 МГц(фузы
CKSEL3..0 - 0010) с соответствующими изменениями временных интервалов
работы схемы.
Тип светодиодов, указанный на схеме использовался в
опытном образце, для схемы подойдут любые светодиоды с напряжением
питания 2-3 вольта, резисторами R1-R17 можно регулировать яркость
свечения светодиодов.
