Новогодняя светодиодная гирлянда на микроконтроллере

Предлагаемый автомат световых эффектов содержит четыре группы светодиодов, объединенных в новогоднюю гирлянду, которой управляет микроконтроллер.

Основа автомата световых эффектов (см. рисунок) — микроконтроллер, что позволило сделать устройство максимально простым. Органы управления — переменный резистор R2 и кнопка SB1.

Схема

С помощью кнопки выбирают эффект (из десяти возможных), а переменным резистором регулируют скорость его воспроизведения (быстрее, медленнее).

Управляющие сигналы с выходов микроконтроллера DD1 через токоограничивающие резисторы R5, R6, R8, R9 поступают на базы транзисторов VT1—VT4, которые подают питающее напряжение на группы светодиодов HL1—HL3, HL4—HL6, HL7—HL9, HL10 -HL12. Резисторы R4, R7, R10, R11 ограничивают ток через светодиоды.

Принципиальная схема автомата световых эффектов на светодиодах и микроконтроллере

Рис. 1. Принципиальная схема автомата световых эффектов на светодиодах и микроконтроллере.

Блок питания данной светодиодной гирлянды собран на понижающем трансформаторе Т1, напряжение вторичной обмотки которого выпрямляется диодным мостом VD1, конденсатор С1 — сглаживающий. Не-стабилизированное напряжение с выхода выпрямителя используется для питания светодиодов, а напряжение питания микроконтроллера стабилизировано интегральным стабилизатором DA1.

Программа и прошивка для МК

Программы для микроконтроллера написаны на языке ассемблера. Всего было разработано два варианта. Первый вариант программы — файлы girla.asm и girla.hex (табл. 1) — обеспечивает следующие эффекты: постоянное свечение всех светодиодов; синхронное мигание светодиодов; "бегущие огни"; реверс "бегущих огней"; поочередное включение; поочередное выключение; реверс поочередного включения; реверс поочередного выключения; плавное нарастание яркости; автоматический перебор эффектов.

Последовательное переключение эффектов осуществляют кратковременными нажатиями на кнопку SB1. Выход из режима автоматического перебора на желаемом эффекте также осуществляют кратковременным нажатием на эту кнопку.

При выключении питания номер текущего эффекта сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера (кроме первого эффекта). При последующем включении устройства работа начнется с него. Поскольку интервал изменения сопротивления резистора R2 слишком велик,  программно  предусмотрено ограничение предельной скорости смены эффектов.

Значение некоторых констант, заложенных в программе, можно изменить от 1 до 255. Например, kons2 — число опросов кнопки для устранения влияния дребезга контактов кнопки (это значение изменять не рекомендуется). Число повторов каждого эффекта в режиме автоматического перебора (kons3) в программе равно трем, замедление изменения эффектов — kons4.

Интервал изменения скорости девятого эффекта — kons5, kons6, чем больше значения, тем выше скорость, причем сумма этих констант не должна превышать 255. Константы программного ежа ~ия интервала регулирования скорости смены эффектов со второго по восьмой — konu, mnkon. Сумма их значений также не должна превышать 255. После изменения значений констант программу необходимо заново откомпилировать и получить новый НЕХ-файл для программирования микроконтроллера.

Второй вариант программы — файлы girlat.asm и girlat.hex табл. 2 Взамен девятого эффекта (плавное нарастание яркости) здесь введен эффект "волна" — сначала плавное нарастание яркости свечения светодиодов и затем ее плавное снижение, скорость этого эффекта не регулируется, а последний эффект исключен.

Для включения автоматического перебора эффектов необходимо нажать и удерживать кнопку SB1 около двух секунд. Число повторов каждого эффекта — пять. Для выхода из этого режима на эту кнопку нажимают кратковременно. Во втором варианте программы не предусмотрено программного сжатия интервала регулирования скорости смены эффектов.

таблица 1таблица 2

Большинство деталей, кроме светодиодов, выключателя питания, держателя плавкой вставки и понижающего трансформатора, смонтированы с применением проводного монтажа на макетной печатной плате, которая помещена в пластмассовый корпус подходящего размера. Внутри корпуса закреплен трансформатор, а на стенках — выключатель и держатель плавкой вставки.

Программы для микроконтроллера - Скачать (7КБ).

Детали

Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, переменный R2 — СПО, СП4-1, его сопротивление может быть в интервале 1...50 кОм, но должно соблюдаться условие R1 = R2. Оксидные конденсаторы - импортные, СЗ - К10-17, светодиоды можно применить любые с допустимым током до 20 мА и напряжением до 3 В.

Транзисторы КТ315Б заменимы на транзисторы серий КТ315, КТ3102 с любыми буквенными индексами. Стабилизатор напряжения можно применить любой с выходным напряжением 5 В, диодный мост — также любой с допустимым током не менее 0,15 А и допустимым обратным напряжением не менее 20 В.

Понижающий трансформатор — с напряжением на вторичной обмотке 9... 10 В при токе до 0,15 А. Кнопка малогабаритная с самовозвратом — ПКн159, DTST-6, выключатель питания — МТ1, МТД-1, П1Т1-1. Четыре группы светодиодов свивают в одну гирлянду, в которой светодиоды должны расположиться в следующей последовательности: HL7, HL1, HL4, HL10, HL8, HL2, HL5, HL11 и т. д.

Налаживание

Налаживания устройство не требует. В случае необходимости яркость свечения светодиодов можно изменить подборкой резисторов R4, R7, R10, R11. При программировании устанавливают следующую конфигурацию микроконтроллера: CKSEL0=1, CKSEL1=0, RSTDISBL=0, SPIEN=0, BODEN=1, BOD-LEVELS.

В авторском варианте переменный резистор оказался невысокого качества (ненадежное прилегание подвижного контакта к резистивному слою), что иногда приводило к "зависанию" программы микроконтроллера. Этот недостаток был устранен установкой постоянного резистора 1 МОм между выводом 1 микроконтроллера и минусовой линией питания.

Источник: Р-2009-12.

1 4813 На микроконтроллерах
гирлянда освещение праздник микроконтроллер avr микроконтроллер
Комментарии (2):
#1 Дима Июль 09 2010
0

Жаль что программа прошивки в плохом качестве, не перегнать через файнридер, надо искать журнал с оригиналом.

#2 Serge Декабрь 23 2010
+3

Так там же ссылка есть на зип файл с ассемблерными исходниками плюс файлы двоичного кода. Вроде все скачивается и читается

Написать комментарий:

cashback