Glas Glühwürmchen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Dieses Projekt verwendet grüne SMD-LEDs zusammen mit einem AVR ATTiny45-Mikrocontroller, um das Verhalten von Glühwürmchen in einem Glas zu simulieren. (Hinweis: Das Glühwürmchen-Verhalten in diesem Video wurde stark beschleunigt, um es in einem Kurzfilm besser darstellen zu können. Das Standardverhalten weist deutlich mehr Varianz in der Helligkeit und Verzögerung zwischen den Wiedergaben auf.)

Schritt 1: Über dieses Projekt

Die Inspiration für dieses Projekt kommt daher, dass ich noch nie in einer Gegend gelebt habe, in der Glühwürmchen verbreitet waren, und dass ich immer wieder fasziniert bin, wenn ich ihnen auf meinen Reisen begegne. Die Blitzmuster wurden aus online gefundenen Verhaltensforschungsdaten von Glühwürmchen digitalisiert und in Mathematica modelliert, sodass Geschwindigkeits- und Intensitätsvariationen generiert werden konnten. Die endgültige Ausgabe wurde durch eine Helligkeitsfunktion umgewandelt und als 8-Bit-PWM-Daten in Header-Dateien geschrieben. Die Software ist in avr-gcc C geschrieben und der Quellcode wird zusammen mit einer vorkompilierten.hex-Datei bereitgestellt. Der Code wurde hinsichtlich Effizienz und Minimierung des Stromverbrauchs deutlich optimiert. Grobe Laufzeitschätzungen sagen voraus, dass eine 600mAh 3V CR2450 Batterie zwischen 4 und 10 Monaten halten sollte, abhängig vom verwendeten Songmuster. Im Moment enthält die Quelle zwei Patterns, song1 und song2, mit song2 als Standard. Die geschätzte Laufzeit von Song2 beträgt 2 Monate, die von Song1 5 Monate. Dieses Projekt beinhaltet eine beträchtliche Menge an oberflächenmontiertem Löten. Das Schaltungsdesign ist jedoch trivial und die Tatsache, dass wir in der Lage sind, eine handelsübliche SMD-Prototyping-Platine anstelle einer kundenspezifischen Leiterplatte zu verwenden, spart erheblich Kosten. Es wäre sehr einfach, eine Nicht-Oberflächenmontage-Version mit der PDIP-Version des ATTiny45 und Durchgangsloch-LEDs zu erstellen. Die Kosten für die elektronischen Komponenten betragen etwa 10 bis 15 US-Dollar (nach Versand) oder so und die Montagezeit ist eingeschaltet in der Größenordnung von 2 Stunden.

Schritt 2: Teile

In diesem Abschnitt liste ich die Teile auf, die ich beim Bau dieses Projekts verwendet habe. In vielen Fällen wird das genaue Teil nicht benötigt und ein Ersatz genügt. Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, dass Sie eine CR2450-Batterie verwenden, um den Stromkreis mit Strom zu versorgen, jede 3V-Stromversorgung reicht aus und CR2450 ist zufällig die billigste Batterie, die ich gefunden habe und die den von mir gesuchten Größen- und Kapazitätsanforderungen entspricht. - 1 AVR ATTiny45V Mikrocontroller, 8-poliges SOIC-Gehäuse (DigiKey-Teilenummer ATTINY45V-10SU-ND) (siehe Hinweis 1)- 1 Surfboard 9081 SMD-Prototyping-Board (DigiKey-Teilenummer 9081CA-ND)- 6 grüne LEDs (DigiKey-Teilenummer 160.) -1446-1-ND) (siehe Hinweis 2)- 1 22.0K Ohm 1206 Widerstand (siehe Hinweis 3)- 2 100 Ohm 1206 Widerstände (siehe Hinweis 2)- 1 CR2450 Batteriehalter (DigiKey Art.-Nr. BH2430T-C-ND) - 1 CR2450-Batterie (jedes 3V-Netzteil reicht aus) - 1 Spule # 38 Magnetdraht (Ngineering.com Teil # N5038) - 6 Zoll oder so blanker dünner Draht, ich habe abisolierten Drahtwickeldraht verwendet, aber alles wird tun

Anmerkungen:#1 - Der Unterschied zwischen einem ATTiny45V und einem ATTiny45 besteht darin, dass der ATTiny45V für Spannungen zwischen 1,8V - 5,5V ausgelegt ist, während der ATTiny45 2,7V - 5,5V benötigt. Für dieses Projekt bedeutet die einzige Implikation, dass der ATTiny45V möglicherweise nur ein wenig länger laufen kann, wenn der Akku leer ist. In Wirklichkeit ist dies wahrscheinlich nicht der Fall und der ATTiny45 kann als austauschbar mit dem ATTiny45V angesehen werden (raten Sie mal, welchen ich zufällig zur Hand hatte, als ich anfing?). Verwenden Sie alles, was Sie in die Finger bekommen. Außerdem funktioniert der ATTiny85 auch für etwas mehr Geld gut. # 2 - Das Ersetzen eines anderen LED-Modells mit unterschiedlichen Stromaufnahmeeigenschaften hat Auswirkungen darauf, welchen Widerstand Sie verwenden. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Schaltplan und im Datenblatt Ihrer LEDs. # 3 - Dies ist nur ein Pull-up-Widerstand, der spezifische Wert ist nicht wichtig. Es muss nur „groß genug“sein, ohne „zu groß“zu sein. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Schaltplan.

Schritt 3: Werkzeuge

Dies sind die Werkzeuge, die ich verwendet habe: Radio Shack # 270-373 1-1 / 8 "Micro Smooth Clips"clip-on-a-stick" - Einer der Micro Smooth Clips, der auf einem Nagel oder einem anderen Stock montiert ist. Temperatur- Geregelter Lötkolben mit feiner Spitze (ich verwende die digitale Lötstation Weller WD1001 mit 65-Watt-Lötkolben und 0,010" x 0,291"L Mikrospitze). Bei kleinem Budget sollte ein 15-Watt-Lötkolben im Radio Shack-Stil ausreichen HändeMultimeter (für Schaltungstests)DrahtschereFlux (Ich mag den Kester Water-Soluble Flux-Pen, erhältlich bei HMC Electronics (Art.-Nr. 2331ZXFP))Lot (je dünner desto besser)PinzetteExacto Knife / Rasierklinge

Schritt 4: Leiterplattenbestückung - Teil 1 von 3

Platine vorbereiten und Widerstände anbringen -

Flussmittel für die Pads - Ich neige dazu, alles zu flussen, auch wenn ich Lot verwende, das bereits Flussmittel enthält. Dies gilt insbesondere, wenn ich den wasserlöslichen Flussmittelstift verwende, da die Reinigung so einfach ist und der Stift es leicht macht, nicht überall Flussmittel zu bekommen. Lötbrückendraht wie abgebildet über Pads löten - Die Konsequenz, dass wir keine eigene Leiterplatte für dieses Projekt herstellen, ist, dass wir unsere eigenen Busdrähte hinzufügen müssen. Beachten Sie auch die Busleitungen an PIN_C, PIN_D und PIN_E. Diese sind nicht unbedingt erforderlich, sehen aber so sauberer aus und geben uns auch etwas Spielraum, wenn wir einen Clip zum Programmieren am Mikroprozessor anbringen. Lötwiderstände an die Platine - Es gibt eine Reihe guter Anleitungen im Internet mit Beispielen zum Löten von SMD-Komponenten. Im Allgemeinen möchten Sie damit beginnen, ein wenig Lötmittel auf ein Pad zu legen. Halten Sie das Bauteil in einer Pinzette, erhitzen Sie das Lot und halten Sie eine Seite des Bauteils im Lot, bis es auf den Stift fließt. Sie möchten die Komponente dabei bündig mit der Platine halten. Löten Sie dann die andere Seite. Siehe das Bild.

Schritt 5: Leiterplattenbestückung - Teil 2 von 3

Anlöten des Mikrocontrollers an die Platine -Bend Pins auf dem Mikrocontroller -Eine weitere Folge davon, dass wir keine eigene Platine haben, ist, dass wir mit der ungewöhnlichen Breite des ATTiny45-Chips umgehen müssen, der zufällig etwas breiter ist, als er bequem auf das Surfboard passt. Die einfache Lösung besteht darin, die Pins nach innen zu biegen, damit der Chip auf den Pads steht, anstatt darauf zu sitzen. Mikrocontroller an Platine löten - Auch hier gibt es viele SMD-Lötanleitungen, aber die Zusammenfassung lautet: - Flux the Pins of der Chip (ich finde, das macht es * viel * einfacher, eine gute Lötstelle zu bekommen, besonders bei der seltsamen Oberflächentopologie dieser gebogenen Pins) - Halten Sie den Chip an das Pad und ziehen Sie Lot vom quadratischen Pad und auf den ersten Pin des Chips (fügen Sie mehr Lot hinzu, wenn nicht genug auf dem quadratischen Pad vorhanden ist, aber Sie haben normalerweise bereits genug). - Stellen Sie sicher, dass das Lot tatsächlich nach oben und * auf * den Stift fließt. Die Lötbewegung ist eine Art "Schieben" des Lötmittels auf den Stift. - Sobald der erste Stift gelötet ist, gehen Sie zum Stift an der gegenüberliegenden Ecke des Chips und löten Sie diesen ebenfalls nach unten. Sobald diese beiden Ecken festgeheftet sind, sollte der Chip fest an seinem Platz bleiben und die restlichen Pins werden einfach zu vervollständigen. Achten Sie auch darauf, dass Sie den Chip in der richtigen Ausrichtung an die Platine löten! Wenn Sie den Chip genau betrachten, sehen Sie oben in einer der Ecken eine kleine runde Vertiefung. Diese Einkerbung markiert Pin 1, den ich sonst als "Reset" -Pin auf dem Chip markiert habe (siehe Abbildung). Wenn Sie ihn in der falschen Ausrichtung verlöten, verspreche ich Ihnen, dass es nicht funktioniert;)

Schritt 6: Leiterplattenbestückung - Teil 3 von 3

Alle Verbindungen testen -

Da hier alles ziemlich klein ist, ist es recht einfach, eine schlechte Lötstelle herzustellen, die für das Auge gut aussieht. Deshalb ist es wichtig, alles zu testen. Verwenden Sie ein Multimeter und testen Sie alle Pfade auf der Platine auf Konnektivität. Stellen Sie sicher, dass Sie alles testen, zum Beispiel nicht mit der Sonde das Pad berühren, auf das der Pin des Chips gelötet aussieht, sondern den Pin selbst berühren. Testen Sie auch die Widerstandswerte Ihrer Widerstände und stellen Sie sicher, dass sie mit ihren erwarteten Werten übereinstimmen. Ein kleines Problem ist jetzt leicht zu beheben, wird aber zu großen Kopfschmerzen, wenn es entdeckt wird, nachdem alle LED-Strings angebracht wurden.

Schritt 7: Erstellen einer Firefly LED-String - Teil 1 von 4

Bereiten Sie die Drähte vor -

Ngineering.com hat eine gute Beschreibung, wie man mit diesem Magnetdraht arbeitet und behandelt das Verzinnen sowie das Verdrehen, was zwei Schritte zur Herstellung einer Glühwürmchen-LED-Kette sind. Ich war jedoch nie zufrieden mit den Ergebnissen des Wegbrennens der Isolierung, wie sie in der Anleitung beschrieben sind, und habe mich stattdessen darauf festgelegt, die Isolierung vorsichtig mit einem Rasiermesser abzukratzen. Es ist gut möglich, dass ich die Verzinnungsschritte einfach nicht richtig gemacht habe (trotz vieler Versuche) und Ihre eigene Laufleistung kann variieren. Schneiden Sie rote und grüne Drähte auf die gewünschte Länge der Schnur. Ich bevorzuge es, für jede Glühwürmchen-Schnur unterschiedliche Drahtlängen zu verwenden, damit sie nach dem Zusammenbau nicht alle auf der gleichen "Höhe" hängen. Im Allgemeinen habe ich die Längen berechnet, die ich verwenden würde, indem ich die kürzeste Saite (basierend auf dem Messen des Glases, das ich verwenden wollte), die längste Saite herausgefunden und das Intervall zwischen ihnen gleichmäßig in 6 Messungen unterteilt habe. Die Werte, die ich für ein Standard-Weithals-Geleeglas erhalten habe, sind: 2 5/8", 3", 3 3/8", 3 3/4", 4 1/8", 4 5/8". von jedem Draht einen Millimeter oder weniger freilegen. Schabe die Isolierung mit der Rasierklinge vorsichtig ab, indem du die Klinge sanft über den Draht ziehst. Drehen Sie den Draht und wiederholen Sie den Vorgang, bis die Isolierung entfernt wurde. Mit dieser Methode finde ich es schwierig, nur einen Millimeter Draht abzuisolieren, also schneide ich einfach den Überschuss ab.

Schritt 8: Erstellen einer Firefly LED-String - Teil 2 von 4

Vorbereiten der LED -

Nehmen Sie mit einem Mikroclip eine LED so auf, dass die Unterseite nach außen zeigt und die Pads freilegen. Montieren Sie Microclip + LED in den helfenden Händen und tragen Sie Flussmittel auf die Pads auf der LED auf.

Schritt 9: Erstellen einer Firefly LED-String - Teil 3 von 4

Löten der LED - Nehmen Sie mit einem anderen Mikroclip zuerst den grünen Draht auf und montieren Sie ihn in den helfenden Händen. Jetzt kommt der schwierigste Teil des Projekts, das Löten der LED. Manipulieren Sie die helfenden Hände so, dass der freiliegende Teil des grünen Drahtes sanft auf dem Kathodenpad der LED ruht. Dies ist der zeitaufwändige Teil, der Geduld erfordert und nicht überstürzt werden kann. Planen Sie Ihre Bewegungen im Voraus und handeln Sie langsam und überlegt. Dies ist im Grunde eine heikle Arbeit wie in einer Flasche und sollte nicht unterschätzt werden. Allerdings muss man dafür auch nicht unbedingt der Lieblingssohn eines Uhrmachers sein, es *ist* im Reich der Sterblichen. Ich finde es wesentlich einfacher, die Arme der helfenden Hände zu manipulieren als den Draht selbst oder den Mikroclip. Legen Sie den freiliegenden Teil des Drahtes auf das Kathodenpad und ordnen Sie Ihre Lupenausrüstung und Beleuchtung so an, dass Sie perfekt sehen können, was Sie bei der Vorbereitung zum Löten tun. Nehmen Sie mit einem auf etwa 260 ° C eingestellten Lötkolben eine sehr kleinen Klecks geschmolzenen Lötmittels auf die Spitze des Bügeleisens und berühren Sie die Spitze des Bügeleisens sehr vorsichtig mit dem Kathodenpad auf der LED. Eine kleine Menge Lot sollte sofort von der Spitze auf das Pad ablaufen (dank des Flussmittels), wodurch der Draht am Pad befestigt wird. Achten Sie darauf, die LED nicht zu verbrennen, indem Sie das Bügeleisen zu lange an das Pad halten (maximal 3 Sekunden, wenn Sie es richtig machen, benötigen Sie weniger als 0,10 Sekunden Spitzenkontakt, es ist sehr schnell). Leider passiert hier oft, dass Sie den Draht mit der Spitze des Bügeleisens vom Pad klopfen, was Sie zwingt, alles erneut einzurichten. Aus diesem Grund muss man *sehr* langsam und schonend mit dem Bügeleisen umgehen. Ich neige dazu, meine Ellbogen auf beiden Seiten der helfenden Hände auf die Werkbank zu legen und das Bügeleisen mit beiden Händen in einem Seppuku-Griff zu halten, wobei ich das Bügeleisen sanft in Richtung des Pads drücke. Dieser Griff ist manchmal die einzige Möglichkeit, genug Kontrolle zu bekommen. Noch ein Tipp: Trinken Sie keine Kanne Kaffee, bevor Sie dies versuchen. Dies wird mit Übung einfacher. Ziehen Sie (sehr vorsichtig) am grünen Kabel, um zu testen, ob es fest sitzt. Lösen Sie den Draht vom Mikroclip und wiederholen Sie den Vorgang mit dem roten Draht, ohne die Ausrichtung der LED zu ändern, nur diesmal mit dem Anlöten an das Anodenpad der LED. Da das rote Kabel über das (grüne) Kathodenpad fliegt, ist es wichtig, nicht zu viel freiliegendes rotes Kabel zu haben, damit es nicht mit dem Kathodenpad in Kontakt kommt und einen Kurzschluss erzeugt.

Schritt 10: Erstellen einer Firefly LED-String - Teil 4 von 4

Verdrehen Sie die Drähte und testen Sie -

Sobald beide Drähte an der LED befestigt sind, ist es Zeit, die Drähte zu verdrehen. Das Verdrillen der Drähte führt zu einem saubereren Aussehen, erhöht die Haltbarkeit der LED-Kette und reduziert auch die Anzahl der empfindlichen, frei fliegenden Drähte, mit denen Sie später bei der Arbeit mit der Platine umgehen müssen. Um die Drähte zu verdrehen, montieren Sie zunächst einen Mikroclip in Ihren helfenden Händen und befestigen Sie ihn an den beiden Drähten direkt unter der LED. Greifen Sie nun mit einem anderen Mikroclip (ich habe ihn auf einem Nagel montiert, um diesen Vorgang zu erleichtern), das andere Ende der Schnur etwa 1,5 Zoll vom Ende entfernt. Drehen Sie den Mikroclip vorsichtig, während Sie gerade genug Spannung aufbringen, um die Drähte gerade zu halten, bis die Drähte ausreichend verdrillt sind. Ich bevorzuge einen etwas engen Twist, da dies zu einer Saite führt, die sich leichter gerade halten lässt. Sobald die Saite verdrillt ist, entfernen Sie etwa 2-3 mm vom freien Ende der Drähte und testen Sie, indem Sie 3 Volt durch einen 100-Ohm-Widerstand und in die Enden der Drähte legen. Ich fand es sehr schwierig, eine gute Verbindung herzustellen, indem ich Sonden in die blanken Enden des Magnetdrahts drücke, also klipse ich Mikroclips an die Enden und berühre diese stattdessen mit den Sonden. Sie müssen kein solides "ON" von der LED erhalten, damit die Saite den Test besteht, da es selbst mit den Clips schwierig ist, eine gute Verbindung zu erhalten. Selbst ein paar Flackern reichen aus. Beim Löten wird die Verbindung viel besser. Legen Sie die LED-Kette an einem sicheren Ort beiseite. Wiederholen Sie diesen Vorgang für jede der 6 Saiten.

Schritt 11: Anbringen von LED-Strings an der Platine - Teil 1 von 2

Bündeln Sie die roten Stringdrähte in 3-Draht-Gruppen und löten Sie sie an die Platine -

Sobald Sie alle sechs LED-Strings und die Platine fertiggestellt haben, ist es Zeit, die Strings an der Platine zu befestigen. Sortieren Sie die LED-Strings in zwei Dreiergruppen. Für jede Gruppe werden wir die drei roten Drähte zu einem verdrillen und verlöten und dann an die Platine löten. Greifen Sie drei der roten Drähte zwischen Daumen und Zeigefinger. Nachdem Sie besonders darauf geachtet haben, dass die abisolierten Enden der drei Drähte alle ausgerichtet sind, klemmen Sie die drei Drähte eng aneinander und montieren Sie den Mikroclip in den helfenden Händen. Verdrehen Sie die freiliegenden Teile der Drähte zusammen. Dies soll verhindern, dass sie auseinander fallen, während Sie sie an die Platine löten. Verzinnen Sie die verdrillten Enden der Drähte mit Lötzinn. Verwenden Sie Flussmittel, um einen guten Kontakt zwischen den Drahtspitzen zu gewährleisten (das Letzte, was Sie tun möchten, ist, diese drei Drähte aufzudrehen, um an einen zu gelangen, der keinen guten Kontakt hat). Löten Sie das rote Drahtbündel vorsichtig an das gegenüberliegende Pad von PIN_A, so dass der Widerstand das Bündel und den Mikrocontroller trennt. Wiederholen Sie den Vorgang mit den anderen drei LED-Strings und löten Sie das Bündel an der anderen Seite des Widerstands an PIN_B an. Sie sollten jetzt beide 3-String-Bündel an die Platine gelötet haben, wobei die grünen Drähte frei fliegen.

Schritt 12: Anbringen von LED-Strings an der Platine - Teil 2 von 2

Bündeln Sie die grünen Drähte in 2-Draht-Bündel und löten Sie sie an die Platine, testen Sie -Verwenden Sie einen ähnlichen Prozess wie die roten 3-Draht-Bündel, verbinden Sie die grünen Drähte zu 2-Draht-Bündeln und löten Sie sie an PIN_C, PIN_D, und PIN_E. Indem wir die Bündel nicht an das Pad löten, das dem Mikrocontroller am nächsten ist, geben wir uns mehr Spielraum, falls wir irgendwelche Lötarbeiten am Mikrocontroller durchführen oder einen Programmierclip an der Platine anbringen müssen Board, es ist eine gute Idee, sie zu testen. Testen Sie die Strings mit einer 3V-Stromquelle, indem Sie eine positive Spannung entweder an PIN_A oder PIN_B anlegen, und achten Sie darauf, sie *hinter* dem Widerstand zu platzieren, da 3V diese LEDs ohne sie beschädigen, und verschieben Sie die negative Spannung zwischen PIN_C, PIN_D und KIEFER. Jede Kombination von Pins sollte dazu führen, dass beim Prüfen eine LED aufleuchtet. (Wenn Ihr Chip zu diesem Zeitpunkt bereits programmiert ist, sollte das einfache Anlegen von Spannung an die Platine (VCC und GND) ausreichen, um alle sechs LEDs auf einmal zu testen. Das bereitgestellte Programm durchläuft beim Booten alle LEDs.)

Schritt 13: Vorbereiten und Anbringen des Batteriehalters

Nehmen Sie die Drähte, mit denen Sie den Batteriehalter befestigen möchten, und schneiden Sie sie auf Länge. Ich verwende meist folgende Längen:

Roter Draht: 2" Grüner Draht: 2 3/8" Entfernen Sie ein wenig von beiden Enden der Drähte und löten Sie ein Ende des Drahtes an den Batteriehalter und das andere Ende an die Platine. Achten Sie dabei auf die richtige Polarität. Einzelheiten entnehmen Sie bitte den Abbildungen. Sobald Sie die Drähte an den Batteriehalter gelötet haben, möchten Sie möglicherweise die Stifte kurz abschneiden, damit es nicht ganz so umständlich ist, den Deckel des Glases zu befestigen.

Schritt 14: Endmontage

Zu diesem Zeitpunkt haben Sie die Platine vollständig zusammengebaut und die LED-Strings und den Batteriehalter angebracht. Alles, was übrig bleibt, ist, den Chip zu programmieren und die Platinenbaugruppe am Deckel Ihres Glases zu befestigen. Die Programmierung des Chips geht leider etwas über den Rahmen dieses Dokuments hinaus und hängt stark davon ab, welche Computerplattform Sie verwenden und mit welcher Entwicklungsumgebung Sie arbeiten. Ich habe den Quellcode (für GCC geschrieben) sowie kompilierte Binärdateien bereitgestellt, aber es liegt an Ihnen, herauszufinden, was Sie damit machen. Zum Glück gibt es viele gute Ressourcen für den Einstieg in AVR, hier sind ein paar: https://www.avrfreaks.net/ - Dies ist die vorletzte Seite für AVR. Die aktiven Foren sind unentbehrlich.https://www.avrwiki.com/ - Ich fand diese Seite am Anfang sehr hilfreich. Bei ausreichendem Interesse kann ich ein Kit zusammenstellen, damit sich die Leute nicht die Hände schmutzig machen müssen mit dem Aspekt der Chipprogrammierung. Was das Anbringen der Platine und des Akkus am Deckel betrifft, gibt es wahrscheinlich eine Million Möglichkeiten, aber ich bin nicht sicher, ob ich die beste gefunden habe. Die Methoden, die ich ausprobiert habe, bestanden darin, entweder Epoxid oder Heißkleber zu verwenden. Ich habe bereits ein paar Fälle von epoxidierten Brettern gehabt, also würde ich nicht empfehlen, das zu verwenden. Heißkleber scheint in Ordnung zu sein, aber ich habe wenig Vertrauen, dass er nach ein paar heißen / kalten Zyklen viel besser ist als das Epoxid. Also überlasse ich es Ihnen auch, herauszufinden, wie Sie die Platine und den Batteriehalter am Deckel befestigen. Ich gebe jedoch ein paar Tipps: -- Achten Sie beim Anbringen des Batteriehalters darauf, dass die beiden Stifte aufgrund des Metalldeckels nicht kurzgeschlossen werden. Einige Deckel sind isoliert, andere nicht. -- https://www.thistothat.com/ -- Dies ist eine Website, die Klebstoffempfehlungen basierend auf dem, was Sie zu kleben versuchen, bietet. Für Glas auf Metall (die nächste Annäherung, die ich mir für Silizium-Leiterplatten vorstellen kann) empfehlen sie "Locktite Impruv" oder "J-B Weld". Habe ich auch noch nie benutzt.

Schritt 15: [Anhang] Schaltplan

Dieser Abschnitt beschreibt das Design der Jar o'Fireflies-Schaltung und soll einige der getroffenen Designentscheidungen beleuchten. Es ist nicht notwendig, diesen Abschnitt zu lesen oder zu verstehen, um Ihre eigenen Glühwürmchen zu bauen. Es wird jedoch hoffentlich für jeden von Nutzen sein, der die Schaltung modifizieren oder verbessern möchte.

Das folgende Schema beschreibt die Jar of Fireflies-Schaltung. Insbesondere gibt es einige Hinweise zum Design: VCC - der Pluspol Ihres 3V-Netzteils (z. B. Batterie), für diejenigen, die mit den Namenskonventionen elektronischer Schaltpläne nicht vertraut sind. GND - dies geht ebenfalls an den Minuspol Ihrer Batterie. R1 - 22.0K Ohm Widerstand - Dies wird als Pull-Up-Widerstand verwendet, um die Spannung am Reset-Pin während des Betriebs hoch zu treiben und so ein Zurücksetzen des Chips zu verhindern. Die Schaltung würde eigentlich gut funktionieren, wenn dieser Widerstand einfach durch einen Draht ersetzt würde. Es gäbe jedoch einen entscheidenden Unterschied: Sie könnten den Chip nicht neu programmieren, sobald er auf die Platine gelötet wurde. Der Grund dafür ist, dass der Chipprogrammierer nicht in der Lage wäre, den Reset-Pin niedrig zu fahren, ohne gleichzeitig mit VCC kurzzuschließen. Dies ist der einzige Zweck von R1, um einem Chipprogrammierer zu ermöglichen, den Reset-Pin umzuschalten, ohne mit VCC kurzzuschließen. Daher ist der Wert von R1 nicht wirklich wichtig, solange er "groß genug" ist (ohne so groß zu sein, dass der Reset-Pin überhaupt VCC sieht). Jeder Wert zwischen 5k-100k ist wahrscheinlich in Ordnung. R2, R3 - 100 Ohm Widerstände - Der Wert dieser Widerstände hängt von den Eigenschaften des verwendeten LED-Modells ab. Unterschiedliche LEDs, selbst bei gleicher Größe und Farbe, haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf Stromaufnahme und Lichtausbeute. Zum Beispiel ist das Modell von LEDs, das ich verwendet habe, so ausgelegt, dass es etwa 20 mA bei 2,0 V und 10 mA bei 3 V durch einen 100-Ohm-Widerstand zieht. Hätte ich diese Schaltung jetzt noch einmal machen müssen, hätte ich wahrscheinlich einen etwas größeren Wert für R2, R3 gewählt. Der Grund dafür ist, dass, wenn ich ein Glühwürmchen in der Natur so hell leuchten würde wie eine dieser LEDs bei 10 mA, ich erwarten würde, dass es eine Millisekunde später in einem nassen grünen Nebel explodiert. Das heißt, bei 10mA leuchten diese LEDs zu hell, um realistische Glühwürmchen zu sein. Dies ist ein Problem, das ich in der Software behoben habe, indem ich die maximale Helligkeit begrenzt habe, mit der die LEDs jemals angesteuert werden. Wenn Sie die gleichen Artikelnummern verwenden, die ich verwendet habe, wird die Firefly-Software bereits auf eine angemessene Helligkeit eingestellt. Andernfalls, es sei denn, Sie beabsichtigen, die Helligkeitsskalierung im Quellcode zu ändern, werden Sie möglicherweise zurückgehen und mit dem Wert von R2, R3 herumspielen, um einen Wert zu finden, der für die verwendeten LEDs besser geeignet ist. Glücklicherweise sollte dies nicht viel Aufwand erfordern, da SMD-Widerstände leicht nachbearbeitet werden können. PIN_A, B, C, D, E - Dies sind Namen, die ich den Pins willkürlich gegeben habe, um sie voneinander zu unterscheiden, und ich beziehe mich mit diesen Namen im Quellcode auf die Pins. Die Pins A und B bezeichne ich als "Master" -Pins. Wenn Sie nicht vorhaben, den Quellcode zu lesen, macht diese Unterscheidung keinen Unterschied. Wenn Sie vorhaben, den Quellcode zu lesen, werden die Kommentare, die ich darin platziert habe, hoffentlich die Rolle der Master-Pins und die Ansteuerung der LEDs ausreichend beschreiben. Unabhängig davon, hier ist die Zusammenfassung der Ansteuerung der LEDs: Bevor ein Glühwürmchen-„Lied“abgespielt wird, wird zufällig entschieden, welche LED angesteuert werden soll. Diese Entscheidung beginnt mit der Auswahl des 'Master'-Pins, entweder PIN_A oder PIN_B. Diese Auswahl schränkt die Auswahl ein, welche tatsächlichen LEDs angesteuert werden können. Wenn PIN_A gewählt wird, haben wir die Wahl zwischen LED1, LED2 oder LED3. Ebenso für PIN_B und die anderen LEDs. Sobald der Master-Pin ausgewählt ist, wählen wir zufällig aus der reduzierten Kandidatenliste die spezifische LED aus, die angesteuert werden soll. Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben PIN_A und LED2 gewählt. Um LED2 einzuschalten, treiben wir PIN_A hoch und PIN_D (der Pin, mit dem die andere Seite von LED2 verbunden ist) niedrig. Um LED2 während des Abspielens des Songs wieder auszuschalten, lassen wir PIN_A hoch und treiben PIN_D ebenfalls hoch, wodurch die Potenzialdifferenz zwischen den beiden Seiten von LED2 beseitigt und der Strom durch sie gestoppt und ausgeschaltet wird. Da wir PIN_A die ganze Zeit hoch getrieben lassen, können wir auch wählen, ob wir eine der beiden anderen LEDs, LED1 oder LED3, völlig unabhängig spielen möchten. In der Praxis ist der Code so geschrieben, dass er maximal zwei Lieder gleichzeitig abspielt (zwei gleichzeitig glühende Glühwürmchen).

Schritt 16: [Anhang] Quellcode

Die Datei firefly.tgz enthält den Quellcode und die kompilierte.hex-Datei für dieses Projekt.

Dieses Projekt wurde mit avr-gcc 4.1.1 (aus dem FreeBSD-Ports-Baum) zusammen mit avr-binutils 2.17 und avr-libc-1.4.5 erstellt.

Schritt 17: [Anhang] Produktionshinweise

Die Fotos in diesem Instructable wurden alle mit einer Canon SD200 Kompakt-Digitalkamera aufgenommen und in Photoshop verarbeitet (gelesen: gerettet).

(Der Versuch, kleine Objekte, die im Raum schweben, mit komplexen Tiefenschärfen ohne manuelle Fokussierung zu fotografieren, könnte selbst ein Instructable sein. yerg.)