Электронное сердце схема. Книга: Электронное сердце. Сразу спаянная платка

Электронное светодиодное сердце на микроконтроллере может стать отличным подарком девушке ко Дню Влюбленных, 8 Марта, или на День рождения, если вы конечно умеете паять. Получится неплохой подарок, к тому же сделанный своими руками. Для того, чтобы создать подобную побрякушку, нам понадобятся:

1) Микроконтроллер ATmega88
2) 22 красных SMD-светодиода (лучше брать с запасом)
3) 22 SMD-резистора 620 Ом (аналогично)
4) 1 SMD-резистор 10 кОм
5) 1 SMD-конденсатор 0.1 мкФ
6) 2 SMD-перемычки
7) Стеклотекстолит
8) Программатор для AVR
9) Фоторезист ПВ-ЩВ
10) Сода кальцинированая
11) Сода каустическая
12) Хлорное железо

Рисуем схему (нажмите на картинку для увеличения). По этой схеме потом будем разводить плату. Из редактора схемы потом выгружаем NET-лист (список цепей) и архивную библиотеку используемых компонентов.

Разводим плату. Все компоненты для поверхностного монтажа.

Клеим пленочный фоторезист на плату, главное не допустить образования воздушных пузырей. Оборачиваем плату бумагой и пропускаем 2 раза через ламинатор, для того, чтобы фоторезист лучше приклеился к плате.

Печатаем фотошаблон. Фотошаблон будем класть тонером к плате, так что печатаем зеркально.

Кладём фотошаблон на плату, сверху прижимаем стеклом. Включаем УФ-лампу на 3 минуты. По науке положено использовать оргстекло, но со стеклом, снятым с книжной полки, всё прекрасно получается.

После экспонирования снимаем верхнюю защитную плёнку и готовим проявитель. Для этого берем обычную воду, пропущенную через фильтр или кипяченую, для снижения её жесткости. С обычной водой из под крана, как правило, бывают проблемы. Ещё нам понадобиться кальцинированная сода (NaCO3). Концентрация раствора — чайная ложка на 100 мл воды. Проявляем плату. Тот рисунок, который был засвечен ультрафиолетом, остаётся на плате, всё остальное растворяется.

Проявленная плата, готовая к травлению:

Готовим травящий раствор хлорного железа. Для этого нам понадобится, как ни удивительно, хлорное железо и вода (теперь можно прямо из под крана). Разводим 1 к 3. Травим плату. Соблюдаем аккуратность, так как хлорное железо плохо отмывается с рук и мебели и крайне тяжело отстирывается с одежды.

Делаем раствор для снятия фоторезиста. Берем воду (опять же из под крана) и каустическую соду, концентрация нам уже знакома — чайная ложка на 100 мл воды. Снимаем фоторезист, не забываем использовать резиновые перчатки, так как раствор довольно едкий, после чего промываем плату в воде, лудим и напаиваем детали согласно чертежу.

И начинаем кодить. Для программирования и прошивки нам хватит пакета WinAVR. На программирование не грех потратить весь вечер и ночь — очень интересная игрушка, можно извращаться настолько, насколько хватит фантазии. Мы засиделись до 4 часов ночи. После всех вышеописанных процедур к плате были припаяны батарейки и геркон, затем плата была помещена в шкатулку с магнитом на крышке, который при закрытой шкатулке постоянным магнитным полем размыкает геркон.

А теперь видео, иллюстрирующее работу светодиодного сердца:

Статьи публикуются по мере поступления. Для упорядоченного тематического
поиска воспользуйтесь блоком

Электронное сердце выполнено в виде двух переключающихся контуров.
Это устройство украсит любой семейный праздник, торжество, новогоднюю елку, витрину магазина. Переключением светодиодов управляет генератор, выполненный на микросхеме универсального таймера серии 555. Устройство компактно и может работать от батарейки.

Переключением светодиодов управляет генератор, выполненный на микросхеме универсального таймера DA1. Рабочая частота генератора определяется номиналами резисторов R1, R2 и конденсатора C1. Транзисторные ключи VT1, VT2, коммутирующие светодиоды, предотвращают перегрузку выходного каскада микросхемы DA1. Диод VD1 предохраняет устройство от выхода из строя при неправильном подключении источника питания.

Перечень элементов

R1- 20 кОм
R2- 8,2 кОм
R3- 1 кОм
R4, R5- 22 Ом
C1- 22 мкФ/16…50 В
VD1- 1N4148, КД522
VT1- BС547, BС548
VT2- BC327, ВС557
DA1- HA17555, таймер серии 555
Светодиод красного свечения-40шт
A514 (печатная плата 72х74 мм)

Железнодорожный переезд

Эта схема мигает два красных светодиода для модельной железнодорожном переезде.

Регулятор яркости.

Эта схема будет регулировать яркость одного или нескольких светодиодов от 5% до 95%.

Попеременное мигание светодиодов

Некоторые светодиоды бывают спаренными, к примеру красный и зеленый. Эта схема заставляет попеременно мигать красный / зеленый двухцветные светодиоды

Мигающие биполярные светодиоды

Следующая схема заставляет мигать спаренные светодиоды разной полярности.

Попеременно мигают красный / зеленый биполярные светодиоды

Рулетка

Эта схема создает вращающееся светодиодный круг, который начинает очень быстро крутится, когда палец касается сенсорного провода.

Когда палец удаляется, вращение замедляется и останавливается.

Управление множеством светодиодов

Таймер 555 способен выдерживать до 200 мА и напряжение 12v. Следующая схема показывает максимальное количество белых светодиодов, которые могут быть реально подключены к 555, но мы ограничили общий ток до 130 мА, так как каждый светодиод предназначен для передачи о 17mA до 22 мА максимум.

Напряжение на белом светодиоде падает 3.2V- 3,6V, а это означает что только 3 светодиода могут быть размещены последовательно.

3D куб

Схема составляет 3x3x3 куб, состоящий из 27 белых светодиодов. Микросхема 4020 представляет собой 14 ножечный двоичный счетчик, и мы использовали 9 выходов.

Каждый выход управляет 3 белыми светодиодами соединенных последовательно. Микросхема 4020 производит 512 различных кодов, прежде чем последовательность повторится, Вы должны построить схему, чтобы самим увидеть эффект 3D-куба.

Контур сердца образуют четыре гирлянды по четыре светодиода в каждой и один мигающий светодиод, который играет роль «бриллианта» (рис. 1). Управление светодиодными гирляндами осуществляет полевой транзистор VT1, которым, в свою очередь, управляет мигающий светодиод HL1, происходит это так. Первая (HL2, HL6, HL10, HL14) и вторая (HL3, HL7, HL11, HL15) гирлянды светодиодов соединены параллельно и подключены к батарее питания через токоограничивающий резистор R4 и канал полевого транзистора VT1. Две другие гирлянды - третья (HL4, HL8, HL12, HL16) и четвертая (HL5, HL9, HL13, HL17) - подключены к батарее через этот же резистор и дополнительный ДИОД VDI.

Когда полевой транзистор VT1 закрыт, светят третья и четвертая гирлянды. При открытом полевом транзисторе будут светить только первая и вторая, а третья и четвертая погаснут. Объясняется это тем, что напряжение сток- исток открытого полевого транзистора (десятки мВ) существенно меньше напряжения на открытом диоде VD1 (0,6..0,7 В), поэтому напряжения на первой и второй гирляндах будет недостаточно для свечения третьей и четвертой. Мигающий светодиод HL1 подключен к батарее питания через резистивную цепь R1-R3, и когда он не светит, через него протекает небольшой ток, поэтому напряжения на затворе полевого транзистора VT1 недостаточно для его открывания. При вспышке светодиода HL1 («бриллиант») ток через него резко возрастет, напряжение на затворе полевого транзистора увеличится и он откроется. Поэтому в такт с мигающим светодиодом НИ, частота вспышек которого составляет 1…2 Гц, загораются первая и вторая гирлянды, а третья и четвертая гаснут. Все светодиоды размещены на плате таким образом, что при их переключении реализуется эффект бегущего огня.

Все детали, кроме батареи питания, монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1… 1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 2. Применены резисторы С2-23, мигающий светодиод L-56BID заменим на L-5013LRD-B. Если применить двухцветный мигающий светодиод, например, L-5013SBW-B или BK5RB6SSC 5мм, то будут чередоваться красная и синяя вспышки. Взамен светодиодов АЛ307БМ можно применить L-5013SRT, КИПД21А-К или аналогичные, обязательно красного цвета свечения.

Внешний вид смонтированной платы сердца показан на рис. 3. Устройство в налаживании не нуждается.

Не претендую на новизну идеи или исполнения, однако может кому пригодится. Собственно сей девайс был изготовлен жене на годовщину свадьбы, хотя вы вполне легко можете его переориентировать и на другие праздники.

Фото девайса

Электрическая принципиальная схема была найдена на просторах интернета и там же благополучно потеряна. Посему ее не будет. Да в принципе она сама по себе и не нужна т.к. данное устройство является логическим продолжением первых попыток зажигать светодиоды. Сама по себе задумка была в том чтобы порадовать жену и доказать ей что не зря сижу вечерами с паяльником.

Печатка в Sprint Layout

Как видно из печатной платы ничего особенного в ней нет: Atmega8-tqfp32, резюк на 100к, кондер на 0,1мкф, 22 smd светодиода и 22 smd резюка.

По поводу светодиодов и резисторов, пожалуй выбирайте их так что бы не превышать пороговое значение напряжения+5В. Я брал супер яркие на 3В, ток 20 мА соответственно резаки были по 120 ом.

Разъема для программирования ISP в привычном понимании нет. Тупо проводками. Да кстати там все подписано для удобства. Процесс «ЛУТирования» платы и объяснения технологии, считаю приводить здесь не целесообразно, т.к. кто умеет и знает поймет, а кто нет Google ему в помощь.

Сразу спаянная платка.

Ну и конечно как в русском анекдоте про самолет «А теперь грубо обработать напильником». По поводу пайки только учусь, так что сильно не критикуйте, да и вообще это один из первых моих проектов. По поводу кода, тоже учусь так что будет только файл прошивки без исходников (а то я думаю что вообще заклюют).

Да чуть не забыл видео. За качество прошу прощения — что было под рукой. Пожалуй на этом все. Файл проекта: . Про Fuse - оставляем по заводу.

Источник: we.easyelectronics.ru