Новогодняя звезда из прошлого на светодиодах. Такой светодиодной звездой вы можете порадовать своих близких на любом празднике Новогодняя звезда из прошлого на светодиодах
Наступила та самая пора, конец года снег праздники и хорошее настроение)) А какой (новогодний/рождественский) праздник без ёлки? А какая ёлка без украшения? Именно об украшательстве пойдёт речь, а точнее о финальном штрихе, так сказать о вишенке на торте точнее о звёздочке на ёлке. В общем милости просим под CUT.
Собственно была заказана у китайцев звёздочка для ёлки. В лоте есть выбор размеров всё как в советские времена: изделие №1 №2 №3 я заказал №2. Размер от кончика до кончика звезды 18см.
Звезда выполнена из прозрачного ломкого пластика, на поверхности много граней для преломления света.
Собственно всё просто: две одинаковые половинки, сердцевина с электроникой, ножка-крепление для верхушки и переключатель.
Так это выглядит во включенном состоянии.
Тут можно было бы завершить обзор, но так легко, дорогой читатель, тебе не отделаться)))
Я решил что хочу лучшего и я знаю как это получить из этого простого кусочка пластика. Да да вполне предсказуемое решение WS2812B - просто и красиво, но тут у меня свой подход.
1)Я не буду применять arduino или ESP.
2)Мне не нужны всякие ИК-приёмники, WIFI или Bluetooth, я не собираюсь сидеть под ёлкой и переключать цвета, это задача ПО.
3)Устройство будет выполнено на одной плате, а не из говна и палок разных модулей проводов и термоклея.
4)Я буду использовать PIC18F46J50 и сам напишу весь код на mikroC.
В общем такой олдскульный подход)))
Первым делом измеряем звезду и создаём плату в Altium.
Дальнейшее развитие событий тут
После примерки бумажной версии платы можно начинать создавать реальную плату из фольгированного текстолита. Достаём из заначки кусок и вырезаем заготовку под размеры.
Будет применяться плёночный фоторезист и для успешной «накатки» необходимо очистить загрязнённую поверхность.(признаком загрязнений является скатывающаяся с платы вода)
Берём губку для посуды и чистим абразивной частью, дополнительно можно применить средство с кислотой (например средство для чистки унитазов).
Главное добиться результата, а способ которым он был получен нам не сильно важен.Успехом считается поверхность которая смачивается водой.(на фото не видно, но на всей плате сидит водная плёнка и вода не охотно покидает заготовку.)
Теперь можно приступить к подгонке заранее заготовленных фотошаблонов.(Печатаются на прозрачной плёнке, для увеличения плотности можно применять пары растворителей и двойной слой шаблонов)
«Накатываем» фоторезист, есть много разных способов. Я смачиваю заготовку, кладу заготовленный кусочек плёнки, выравниваю и выгоняю воду силиконовым шпателем.Далее кладу заготовку между двух листов бумаги и отправляю в ламинатор. (хочу отметить что есть множество способов выполнения данной процедуры) 
Устанавливаем лист между шаблонов убедившись в правильности размещения.
Пришло время экспозиции.
Спустя определённое время (индивидуально для каждого типа фоторезиста ламп и расстояний) вроде не наблюдаем результат, но если присмотреться есть изменения.
Осталось аккуратно как археолог кисточкой эти изменения проявить в растворе слабой щёлочи (кальцинированной содой).
После отмывки получаем маску, открытые участки меди будут удалены на следующем этапе «травлении» поэтому надо внимательно просмотреть маску и убрать «косяки» 
После травления получаем почти готовую плату.
Далее применяем растворитель или сильную щёлочь (средство для чистки засоров) для удаления фоторезиста. Внимание при работе со щёлочью применяйте очки и перчатки для избежания химических ожогов и перманентного повреждения зрения.
Теперь потихоньку видно результат от затраченного времени.
Отрезаем всё лишнее, и примеряем плату на будущее место.
Сверлим отверстия.
Далее я решил залудить плату (припой конечно не хром, но металлический блеск мне пригодится)
После лужения и очистки платы, производим сборку.
Далее подсоединим БП(С ним был косяк, китайцы задрали напряжение до 5,4 пришлось немного его занизить поменяв номиналы задающих резисторов на TL431)
После всех мучений бинго.
Теперь осталось написать программу.
Требования простые много эффектов и рандомность их выбора. Для управления светодиодами я применял SPI подробнее под спойлером.
Кратко о программировании
Если заглянуть в описание, то для управления ws2812B применяются сигналы равного периода, но разной продолжительности уровня логической единицы «1» и нуля «0», стоить отметить что сигналы управления довольно быстрые с допусками в 150нс.
Однако есть одна фишка,ws2812b не сильно требовательный к соблюдению этих допусков и критичным является только длительность высокого уровня, низкий уровень может серьёзно отклоняться от заданных требований.Это позволяет применять SPI для отправки данных.Если установить правильную частоту SPI, то можно отправлять одним байтом два сигнальных бита, собственно этим я и воспользовался.
В моей конструкции 2 стороны (они параллельны), на каждой стороне 15 светодиодов последовательно, зная что каждый ws2812b имеет по 3 байта для кодирования цвета (это 12 байт через SPI), то получаем что на всё необходимо 180 байт оперативной памяти («видео память»).Следовательно, для вывода цветов необходимо создать массив из 180 байт, менять значения для создания рисунка и отправлять эти 180 байт по SPI.
После того как разобрались как управлять конфигурируем микроконтроллер и пишем несколько функций
Обновление звезды - вывод «видеопамяти»
Установка цвета определённого пиксела (для удобства я ввёл систему координат кольцо звезды и луч)
Копия цвета пиксела
Установка цвета всей памяти,
Установка цвета луча,
Установка цвета кольца,
Вращение лучей,
«Втягивание» и «отталкивание» колец относительно центра звезды.
Эти 8 функций позволяют создавать различные эффекты.Применяя рандомность и математику я создал 15 различных режимов.Для произвольной генерации эффектов и выбора последовательности эффектов, я применял псевдорандом(генерация случайных чисел), для избежания повторений при повторном включении можно задать начальную точку генерации для этих целей я использовал сумму ячеек видеопамяти сразу после начала работы микроконтроллера когда в ней содержится различная произвольная информация.
В итоге вот что у меня получилось. (здесь я включаю и выключаю звёзды что бы показать режимы)
Ну пожалуй на этом можно откланяться надеюсь тебе дорогой читатель понравился обзор.А на десерт праздничная гифка)
Принципиальная схема простой мигалки для переключения девяти линий со светодиодами, построена на счетчике К561ИЕ8. По традиции верхушку новогодней ёлки венчает звезда. В советское время звездабыла красная, сейчас может быть «космического» синего цвета или прозрачная. Обычно звезда подсвечивается одной из лампочек системы гирлянд.
Но, используя современные сверх яркие светодиоды синего или белого цвета, и несложную схему на десятичном счетчике, можно сделать так что, звезда будет сиять лучами, - яркие синие или белые огоньки от центра звезды будут разбегаться к концам её лучей, гаснуть, и снова зародившись в центре разбегаться к концам лучей. В темноте, используя синие или белые сверх яркие светодиоды эффект получается весьма впечатляющий.
Принципиальная схема
Схема очень проста, она состоит из источника тактовых импульсов на мигающем светодиоде HL45, который, кстати, можно вмонтировать в центр звезды, либо, если в этом нет надобности, оставить его внутри. Если свет от HL45 не нужен, можно увеличить сопротивление R1 до нескольких десятков килоом, при этом свечение светодиода будет минимальным, а как генератор импульсов он работать будет по-прежнему.
Кроме того составными частями схемы являются двоично-десятичный счетчик D1 и девять транзисторных ключей VT1-VT9, каждый из которых нагружен пятью последовательно включенными светодиодами. Здесь используются светодиоды типа AL-513B1C, это сверх яркие светодиоды синего цвета свечения диаметром 5 мм. Прямое напряжение каждого из них 3,6V, то есть пять штук берут 18V. Поэтому, чтобы обеспечить работу светодиодов (необходимый ток) напряжение питания цепей светодиодов должно быть не ниже 20V.
Ну и не более 30В. Ток через них ограничивается резисторами R12-R20. Количество светодиодов, равное пяти, в каждой цепи обусловлено тем, что звезда пятиконечная (по одному светодиоду из каждой цепи в каждый луч звезды). Если ваша звезда с другим числом лучей, например, шестиконечная, то и светодиодов в каждой цепи будет шесть.
Рис. 1. Принципиальная схема светодиодной мигалки для новогодней звезды.
Во время работы счетчика цепи светодиодов последовательно переключаются. Сначала горят HL1-HL5, расположенные ближе всего к центру звезды, затем они гаснут и зажигаются HL6-HL10, расположенные по лучам чуть дальше от центра звезды, затем HL11-HL15, и так далее.
Заканчивается процесс светодиодами HL40-HL44, которые расположены на самых кончиках лучей звезды. Таким образом, зрительно получается эффект светящихся точек, разбегающихся от центра звезды по её лучам.
Скорость этого процесса зависит от частоты мигания светодиода HL45, и составляет в среднем 2 Гц. Если нужна другая скорость, нужно схему дополнить мультивибратором, который будет генерировать импульсы, поступающие на вход счетчика D1.
Подбирая параметры RC-цепи этого мультивибратора можно будет регулировать скорость воспроизведения эффекта. А так, скорость не регулируется.
Детали
В данном устройстве все светодиоды можно заменить любыми аналогами и не совсем аналогами. На месте HL45 должен быть любой мигающий одноцветный индикаторный светодиод. На месте HL1-HL44, - любые светодиоды, любого цвета (как говорится, дело вкуса).
Конечно, цвет светодиодов должен как-то гармонировать с цветом звезды.
Антюхов В. В. РК-2015-11.
Итак, начинаем наш предновогодний серпантин. Я думаю, что тема весьма актуальная — сделать верхушку для ёлки своими руками!
В статье представлены 2 варианта конструкции — на СМД и обычных светодиодах. За основу взята конструкция «Светодиодная гирлянда на МК Attiny13» .
Звездочки — использовал китайские прозрачные верхушки. Добавил транзисторы,чтобы увеличить количество светодиодов. В файлах три варианта печатки.
По схеме: вместо светодиодов через резистор 1кОм на базу транзистора NPN BC547, далее светодиоды просто в параллель. Токоограничивающие сопротивления — 47 Ом. Заливка используется как плюс а не минус как мы обычно привыкли (не знаю почему так получилось,ну как получилось). В архиве материалов есть третий вариант конструкции, двухсторонний, для светодиодов двух цветов. Просто осуществлен переход на другую сторону и добавлено еще по четыре светодиода на каждый луч. В сумме получается 8 светодиодов на один транзистор. Когда я делал плату в DIP корпусах, я под светодиодами пропилил пазы и они освещают обе стороны звезды. А потом возникла идея не пилить пазы,а сделать две стороны разного цвета. Если поставить на вращающуюся елку,или просто подвесить на проводах она будет поворачиваться к зрителю разными цветами. В железе пока не проверено.
детАЛИ:
Светодиоды СМД администратор портала заказывал уже несколько раз десь , продавец отправляет буквально в тот же день.
Предлагаемая схема работает как генератор простых световых эффектов на светодиодах.
Светодиоды расположены в виде восьми лучей звезды, в чем вы можете убедиться, посмотрев на рисунок печатной платы.
Эта конструкция является идеальным украшением новогодней елки или же декоративным элементом домашнего интерьера.
Первый светодиод - центр. Затем идут светодиоды внутреннего кольца (D3-D19), затем следующее кольцо и так далее, вплоть до внешнего кольца (D43-D50). Затемвсе повторяется снова. Скорость переключения зависит от параметра переменного резистора P1.
Генератор тактовой частоты собран на таймере 555 (IC1), затем тактовая частота подается на десятичный счетчик 4017 (IC2). на выводах 0-6 последовательно появляется сигнал, который управляет светодиодами с помощью буферных транзисторов (T1-T7). Седьмой тактовый импульс сбрасывает счетчик и все повторяется.
Рис. 1. Схема переключателя звезды для елки
Список компонентов:
Резисторы:R1 = 2 кОм
R2 = 10 кОм
R3 = 33 кОм
R4 = 390 Ом
R5,R6,R9,R12,R15,R18,R21 = 1 кОм
R7,R8,R10,R11,R13,R14,R16,R17,R19,R20,R22,R23 = 100 Ом
P1 = 25 кОм переменный
Конденсаторы:
C1,C3,C4 = 0.1 мкФ
C2 = 2.2 мкФ 16V электролит
Полупроводники:
D1 = 1N4148
D2-D50 = красные светодиоды
T1-T7 = BC547
IC1 = 555
IC2 = 4017
Источник питания:
батарея типа "крона" или любая другая батарея элементов на 9В
Рис. 2. Расположение элементов
Это небольшое руководство о том, как заставить звезды сверкать. Таким образом можно создать и новогоднюю елочку без рубки в лесу. Вот такие получаются елочки:
Не можете просмотреть видео - кликните сюда ...
Немного пайки, и вы можете сделать симпатичные светодиодные звезды. Размер может быть 6 - 10 см в ширину, а в качестве поставки будет 9-вольтная батарейка.
Если нужно иметь возможность легко менять батарейки, посмотрите Шаг 5. Звезду можно закрепить на зажиме 9-вольтной батарейки…
Берите свой паяльник, светодиоды, найдите немного батареек и сделайте из этого всего яркие новогодние украшения.
Если вдруг вы не уверены в своем таланте паяльщика, начните с простого - звезды. Это действительно легкая , и вы наверняка справитесь. Поверьте мне.
Шаг 1: Материалы и инструменты
Для новогодней светодиодной звезды вам понадобится:
5 красных 5мм или 10 мм светодиода: выбор за вами. Лампочки должны быть красными, чтобы достаточно хорошо светить от 9-вольтной батарейки. Я пробовал как обычные диоды, так и с матовые. Выберите, что больше нравится
- Батарейка на 9 Вольт.
- 10 см прочной медной проволоки.
Если хочется сделать *мигающую* диодную звездочку, то понадобятся разные типы светодиодов:
1 мигающий диод 5 мм красного цвета.
- 4 “слаботочных” светодиода с прозрачной лампочкой, тоже красный.
Общая стоимость одной мерцающей звезды - около 90 рублей, в зависимости от места покупки диодов. Обычная звездочка обойдется рублей на 30 дешевле.
Инструменты, которые вам понадобятся:
- для шаблона: 5 мм фанера или что-то похожее.
- паяльник и припой
- плоскогубцы и клещи
- полимерная глина или третья рука, чтобы закрепить части звезды для спаивания
- мультиметр для отладки
Шаг 2: Макет
Новогодняя диодная звезда:
Схема для светодиодной звезды не очень сложная. Пять диодов соединены “голова к хвосту” в одну цепь.
Выключатель в цепи не является физической частью звезды. Звездочка загорается (цепь замкнута) при подсоединении провода к положительному контакту батарейки.
Шаг 3: Делаем диодную звезду
Чтобы максимально упростить пайку диодов, я изготовил шаблон из фанеры. Это кружок с пометками для пяти лампочек.
- Разместите диоды на шаблоне.
- Раздвиньте ножки диодов под углом так, чтобы они совпадали со сторонами звезды и соседние ножки разных диодов пересекались друг с другом.
- Зафиксируйте контакты диодов на шаблоне.
- Спаяйте соединения контактов
- Отрежьте лишние края маленькими клещами.
У вас получилась замкнутая звезда.
- Отрежьте самое неудачное спаянное соединение.
- Теперь у вас получилась звезда с разрезом.
Проверьте работу цепи:
Соедините концы звезды с выводами аккумулятора. Не забывайте о полярности диодов и батареи! Если звездочка горит - вы все правильно сделали. Если нет:
- скорее всего, как минимум один диод вы подсоединили по принципу “голова-к-голове” вместо “головы-к-хвосту”.
- Если все диоды спаяны правильно и ВСЕ РАВНО не работает (такое со мной случалось…), скорее всего, один из диодов нерабочий. Проверьте каждый диод отдельно мультиметром или 3-вольтовой таблеточной батарейкой или блоком питания.
Припаяйте кусочек медной проволоки (около 4 см) к отрицательному контакту диодной цепи. На картинке 3 показан этот шаг.
Шаг 4: Завершающий этап
Вы почти справились! Осталось лишь припаять кусочек проволоки к отрицательному полюсу батарейки.
Тут есть парочка особенностей:
- Возьмите кусочек проволки, такой же по длине, как тот, что вы только что припаяли к звезде.
- Положите батарейку и приложите проволку к большему контакту батарейки (помеченному знаком минус).
- Чтобы припаять проводок к контакту, убедитесь, что и провод и контакт хорошо прогреты, перед тем, как добавлять припой.
ПОДСКАЗКА:
Сначала зафиксируйте положение батарейки и проволки. Используйте клейкую ленту, третью руку или что-либо еще, чтобы зафиксировать батарейку и проволку перед спаиванием.
Ну и наконец, припаяйте другой конец проводка к положительному контакту диодной звезды. Теперь все готово:-D
Понравилось? Таким же способом можно сделать и новогоднюю елочку. Она требует чуть больше усилий и терпения, но результат оправдает эти трудности! Если вы осилили звездочку, елочка просто обязана получиться!
Шаг 5: Добавляем зажим батарейки...
