Sommario:

Vaso di lucciole: 18 passaggi (con immagini)
Vaso di lucciole: 18 passaggi (con immagini)

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Anonim
Vaso di lucciole
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Vaso di lucciole
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Questo progetto utilizza LED verdi a montaggio superficiale insieme a un microcontrollore AVR ATTiny45 per simulare il comportamento delle lucciole in un barattolo. (nota: il comportamento della lucciola in questo video è stato notevolmente accelerato per essere più facile da rappresentare in un cortometraggio. Il comportamento predefinito ha una variazione significativamente maggiore nella sua luminosità e nel ritardo tra le riproduzioni.)

Passaggio 1: Informazioni su questo progetto

Informazioni su questo progetto
Informazioni su questo progetto
Informazioni su questo progetto
Informazioni su questo progetto

L'ispirazione per questo progetto deriva dall'aver mai vissuto in una zona dove le lucciole erano comuni e dal rimanerne profondamente affascinato ogni volta che le incontro nei miei viaggi. I modelli di flash sono stati digitalizzati da dati di ricerca comportamentale di lucciola trovati online e sono stati modellati in Mathematica in modo da poter generare variazioni di velocità e intensità. L'output finale è stato trasformato da una funzione di leggerezza e scritto in file di intestazione come dati PWM a 8 bit. Il software è scritto in avr-gcc C e il codice sorgente viene fornito insieme a un.hex precompilato per comodità. Il codice è stato significativamente ottimizzato per l'efficienza e per ridurre al minimo il consumo energetico. Stime approssimative sull'autonomia prevedono che una batteria CR2450 da 600 mAh 3V dovrebbe durare da 4 a 10 mesi, a seconda del modello di canzone utilizzato. In questo momento la sorgente ha due pattern, song1 e song2, con song2 di default. Il tempo di esecuzione stimato di Song2 è di 2 mesi, quello di Song1 è di 5 mesi. Questo progetto prevede una discreta quantità di saldatura a livello di superficie. Tuttavia, il design del circuito è banale e il fatto che siamo in grado di utilizzare una scheda di prototipazione SMD standard piuttosto che avere un PCB personalizzato consente di risparmiare notevolmente sui costi. Sarebbe molto semplice creare una versione non a montaggio superficiale utilizzando la versione PDIP dell'ATTiny45 e i LED a foro passante. Il costo dei componenti elettronici è di circa $ 10- $ 15 (dopo la spedizione) o giù di lì e il tempo di assemblaggio è attivo l'ordine delle 2 ore.

Passaggio 2: parti

Parti
Parti

In questa sezione elenco le parti che ho utilizzato nella costruzione di questo progetto. In molti casi, la parte esatta non è richiesta e sarà sufficiente un sostituto. Ad esempio, non è necessario utilizzare una batteria CR2450 per alimentare il circuito, qualsiasi alimentatore da 3 V sarà sufficiente e CR2450 è semplicemente la batteria più economica che ho trovato che si adatta alle dimensioni e ai requisiti di capacità che stavo cercando. - 1 microcontrollore AVR ATTiny45V, pacchetto SOIC a 8 pin (DigiKey part# ATTINY45V-10SU-ND) (vedi nota 1)- 1 Surfboard 9081 Scheda di prototipazione SMD (DigiKey part# 9081CA-ND)- 6 LED verdi (DigiKey Part# 160 -1446-1-ND) (vedi nota 2)- 1 resistenza 22.0K Ohm 1206 (vedi nota 3)- 2 resistori 100 Ohm 1206 (vedi nota 2)- 1 portabatteria CR2450 (DigiKey Part# BH2430T-C-ND) - 1 batteria CR2450 (qualsiasi alimentatore da 3 V andrà bene) - 1 rocchetto di filo magnetico n. 38 (Ngineering.com parte n. N5038) - 6 pollici circa di filo sottile nudo, ho usato un filo spellato ma qualsiasi cosa andrà bene

Note:#1 - La differenza tra un ATTiny45V e un ATTiny45 è che l'ATTiny45V è progettato per funzionare con tensioni comprese tra 1,8V - 5,5V mentre l'ATTiny45 vuole 2,7V - 5,5V. Per questo progetto, l'unica implicazione è che l'ATTiny45V può funzionare solo un po' più a lungo quando la batteria si scarica. In realtà probabilmente non è così e l'ATTiny45 può essere considerato intercambiabile con l'ATTiny45V (indovina quale mi è capitato di avere sotto mano quando ho iniziato?). Usa quello su cui riesci a mettere le mani. Inoltre, l'ATTiny85 funzionerà bene anche per un po' più di denaro.#2 - La sostituzione di un modello diverso di LED con diverse caratteristiche di assorbimento di corrente avrà implicazioni su quale resistore si utilizza. Vedere la sezione Schema del circuito per ulteriori informazioni e controllare il foglio delle specifiche per i LED.#3 - Questo è solo un resistore di pull-up, il valore specifico non è importante. Deve solo essere "abbastanza grande" senza essere "troppo grande". Vedere la sezione Schema del circuito per ulteriori informazioni.

Passaggio 3: strumenti

Utensili
Utensili

Questi sono gli strumenti che ho usato:Radio Shack #270-373 1-1/8" Micro Smooth Clips"clip-on-a-stick" - Una delle Micro Smooth Clips montate su un chiodo o altro tipo di bastoncino. Temperatura- Saldatore regolato con punta fine (uso la stazione di saldatura digitale Weller WD1001 con ferro da 65 watt e punta micro da 0,010 "x 0,291" L). Con un budget, tuttavia, un saldatore stile Radio Shack da 15 watt dovrebbe andare bene. ManiMultimetro (per i test dei circuiti) Cesoie a filoFlux (mi piace la penna a flusso solubile in acqua Kester, disponibile presso HMC Electronics (parte n. 2331ZXFP)) Saldatura (più sottile è, meglio è) PinzetteExacto Knife / Razor blade

Passaggio 4: assemblaggio del circuito stampato - Parte 1 di 3

Assemblaggio del circuito stampato - Parte 1 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 1 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 1 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 1 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 1 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 1 di 3

Preparare il circuito e collegare le resistenze -

Flussare le pastiglie - Tendo a fondere tutto, anche quando uso saldature che contengono già fondente. Ciò è particolarmente vero quando utilizzo la penna a flusso solubile in acqua poiché la pulizia è così semplice e la penna rende facile non ottenere flusso ovunque. Saldare il ponticello tra i pad come illustrato - La conseguenza di non avere il nostro PCB realizzato per questo progetto è che dobbiamo aggiungere i nostri cavi bus. Notare anche i fili del bus su PIN_C, PIN_D e PIN_E. Questi non sono strettamente necessari, ma sembra più pulito in questo modo e ci dà anche un po' di spazio di manovra quando si collega una clip al microprocessore per la programmazione. Resistenze di saldatura alla scheda - Ci sono una serie di buone guide su Internet con esempi di come saldare i componenti a montaggio superficiale. In generale, vuoi iniziare mettendo un po' di saldatura su un pad. Tenendo il componente in un paio di pinzette, riscaldare la saldatura e tenere un lato del componente nella saldatura finché non scorre sul perno. Vuoi mantenere il componente a filo con la scheda mentre lo fai. Quindi, saldare l'altro lato. Guarda la foto.

Passaggio 5: assemblaggio del circuito stampato - Parte 2 di 3

Assemblaggio del circuito stampato - Parte 2 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 2 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 2 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 2 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 2 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 2 di 3

Saldatura del microcontrollore alla scheda - Piegare i pin sul microcontrollore - Un'altra conseguenza del non avere il nostro PCB realizzato è che dobbiamo fare i conti con l'insolita larghezza del chip ATTiny45 che risulta essere leggermente più largo di quanto si adatti comodamente alla tavola da surf. La soluzione semplice è piegare i pin verso l'interno in modo che il chip poggi sui pad invece di sedersi su di essi. Microcontrollore di saldatura a bordo -Ancora una volta, ci sono molte guide di saldatura SMD là fuori, ma il riassunto esecutivo è questo:- Flussare i pin di il chip (trovo che questo renda *molto* più facile ottenere un buon giunto di saldatura, specialmente con la strana topologia superficiale di questi pin piegati)- Tieni il chip sul pad e disegna la saldatura dal pad quadrato e sul primo pin del chip (aggiungi più saldatura se non ce n'è abbastanza sul pad quadrato ma in genere ne avrai già abbastanza).- Assicurati che la saldatura scorra effettivamente verso l'alto e *sul* il pin. Il movimento di saldatura è un po' come "spingere" la saldatura sul pin.- Una volta saldato il primo pin, vai al pin sull'angolo opposto del chip e salda anche quello. Una volta fissati questi due angoli, il chip dovrebbe rimanere saldamente in posizione e i pin rimanenti diventano semplici da completare. Inoltre, fai molta attenzione a saldare il chip alla scheda con l'orientamento corretto! Se guardi da vicino sul chip vedrai una piccola rientranza rotonda in alto in uno degli angoli. Quella rientranza segna il pin n. 1 che altrimenti ho contrassegnato come pin "reset" sul chip (vedi diagramma). Se lo saldi con l'orientamento sbagliato, ti prometto che non funzionerà;)

Passaggio 6: assemblaggio del circuito stampato - Parte 3 di 3

Assemblaggio del circuito stampato - Parte 3 di 3
Assemblaggio del circuito stampato - Parte 3 di 3

Prova tutte le connessioni -

Dato che qui tutto è abbastanza piccolo, è abbastanza facile realizzare un cattivo giunto di saldatura che sembri bene alla vista. Ecco perché è importante testare tutto. Usa un multimetro e prova tutti i percorsi sulla scheda per la connettività. Assicurati di testare tutto, ad esempio non toccare la sonda sul pad su cui sembra saldato il pin del chip, tocca il pin stesso. Prova anche i valori di resistenza dei tuoi resistori e assicurati che corrispondano ai valori previsti. Un piccolo problema ora è facile da correggere ma diventa un grosso mal di testa se scoperto dopo che tutte le stringhe LED sono state collegate.

Passaggio 7: creazione di una stringa di LED Firefly - Parte 1 di 4

Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 1 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 1 di 4

Preparare i fili -

Ngineering.com ha una buona descrizione di come lavorare con questo filo smaltato e copre la stagnatura e la torsione che sono due passaggi per realizzare una stringa di LED lucciola. Tuttavia non sono mai stato soddisfatto dei risultati della combustione dell'isolamento come descritto nella guida e ho invece deciso di raschiare delicatamente l'isolamento con un rasoio. È del tutto possibile che semplicemente non stavo facendo bene i passaggi di stagnatura (nonostante molti tentativi) e il tuo chilometraggio potrebbe variare. Taglia i fili rosso e verde alla lunghezza desiderata della corda. Preferisco usare diverse lunghezze di filo per ogni corda di lucciola in modo che una volta assemblate non pendano tutte alla stessa "altitudine". Generalmente ho calcolato le lunghezze che avrei usato calcolando la stringa più corta (basata sulla misurazione del barattolo che stavo per usare), la stringa più lunga e dividendo l'intervallo tra loro equamente in 6 misurazioni. I valori che ho ottenuto per un barattolo di gelatina standard a bocca larga sono: 2 5/8", 3", 3 3/8", 3 3/4", 4 1/8", 4 5/8". Striscia un'estremità di ciascun filo esponendo un millimetro o meno. Usando il metodo del rasoio, raschia via delicatamente l'isolamento trascinando delicatamente la lama sul filo. Girare il filo e ripetere fino a quando l'insulto non è stato rimosso. Usando questo metodo trovo difficile spellare solo un millimetro di filo, quindi ho semplicemente tagliato l'eccesso.

Passaggio 8: creazione di una stringa di LED Firefly - Parte 2 di 4

Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 2 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 2 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 2 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 2 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 2 di 4
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Preparazione del LED -

Usando una microclip, prendi un LED in modo che il lato inferiore sia rivolto verso l'esterno, esponendo i pad. Montare microclip + LED nelle mani e applicare il flusso ai pad sul LED.

Passaggio 9: creazione di una stringa di LED Firefly - Parte 3 di 4

Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 3 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 3 di 4
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Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 3 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 3 di 4
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Saldatura del LED -Utilizzando un'altra microclip, prendi prima il filo verde e montalo nelle mani che aiutano. Ora arriva la parte più difficile del progetto, la saldatura del LED. Manipolare le mani in modo che la parte esposta del filo verde poggi delicatamente sul pad catodico del LED. Questa è la parte che richiede tempo che richiede pazienza e non può essere affrettata. Pianifica le tue mosse in anticipo e agisci lentamente e con determinazione. Questo è fondamentalmente un lavoro delicato di tipo ship-in-a-bottle e non dovrebbe essere sottovalutato. Tuttavia non devi essere il figlio prediletto di un orologiaio per riuscirci, *è* nel regno dei mortali. Trovo molto più facile manipolare le braccia delle mani che aiutano piuttosto che il filo stesso o la microclip. Appoggia la parte esposta del filo sul pad catodico e disponi l'attrezzatura di ingrandimento e l'illuminazione per assicurarti di poter vedere perfettamente cosa stai facendo in preparazione per la saldatura. Usando un saldatore impostato a circa 260 gradi C, prendi un piccola goccia di saldatura fusa sulla punta del ferro e, molto delicatamente, tocca la punta del ferro sul pad catodico sul LED. Una piccola quantità di saldatura dovrebbe colare istantaneamente dalla punta e sul pad (grazie al flusso), fissando il filo al pad nel processo. Fai attenzione a non bruciare il LED tenendo il ferro sul pad troppo a lungo (3 secondi max, se fatto bene ti servono meno di 0,10 secondi di contatto con la punta, è molto veloce). Sfortunatamente, ciò che tende a succedere qui è che fai cadere il filo dal pad con la punta del ferro, costringendoti a rimontare tutto. Per questo motivo devi essere *molto* lento e gentile con il ferro. Tendo a posizionare i gomiti sul banco da lavoro su entrambi i lati delle mani che aiutano e tengo il ferro con entrambe le mani in una presa di tipo seppuku, portando delicatamente il ferro verso il pad. Questa presa a volte è l'unico modo per avere un controllo sufficiente. Un altro consiglio: non bere un bricco di caffè prima di provare questo. Questo diventa più facile con la pratica. (Molto delicatamente) tira il filo verde per verificare che sia saldamente fissato. Rilasciare il filo dalla microclip e, senza cambiare l'orientamento del LED, ripetere il processo con il filo rosso, solo questa volta saldandolo all'anodo pad del LED. Poiché il filo rosso volerà sopra il pad catodico (verde), è importante non avere troppo filo rosso esposto, per evitare che scenda in contatto con il pad catodico e crei un cortocircuito.

Passaggio 10: creazione di una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4

Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4
Realizzare una stringa di LED Firefly - Parte 4 di 4

Torcere i fili e testare -

Una volta che entrambi i fili sono stati collegati al LED, è il momento di attorcigliare i fili. La torsione dei fili si traduce in un aspetto più pulito, aumenta notevolmente la durata della stringa di LED e riduce anche il numero di fili delicati che devi affrontare quando lavori con la scheda in un secondo momento. Per attorcigliare i fili, inizia montando una microclip nelle tue mani e agganciala ai due fili proprio sotto il LED. Ora, usando un'altra microclip (l'ho montata su un chiodo per facilitare questo processo), prendi l'altra estremità della corda a circa 1,5 pollici dall'estremità. Ruota delicatamente la microclip applicando una tensione sufficiente a mantenere i fili dritti fino a quando i fili non sono sufficientemente attorcigliati. Tendo a preferire una torsione un po' stretta in quanto ciò si traduce in una corda più facile da tenere dritta. Una volta che la corda è stata attorcigliata, spelare circa 2-3 mm dall'estremità libera dei fili e testare inserendo 3 volt attraverso una resistenza da 100 Ohm e nelle estremità dei fili. Ho trovato molto difficile stabilire una buona connessione premendo le sonde nelle estremità nude del filo smaltato, quindi aggancio le microclip alle estremità e le tocco invece con le sonde. Non è necessario ottenere un buon "ON" solido dal LED affinché la stringa superi il test, poiché anche con le clip è difficile ottenere una buona connessione. Anche pochi sfarfallii sono sufficienti per passare. Una volta saldato, la connessione sarà molto migliore. Metti da parte la stringa di LED in un luogo sicuro. Ripeti questo processo per ciascuna delle 6 corde.

Passaggio 11: collegamento delle stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2

Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 1 di 2

Raggruppare i fili della stringa rossa in gruppi di 3 fili e saldare alla scheda -

Una volta completate tutte e sei le stringhe LED e il circuito, è il momento di collegare le stringhe alla scheda. Ordina le stringhe di LED in due gruppi di tre. Per ogni gruppo, torceremo e salderemo insieme i tre fili rossi in uno e poi lo salderemo alla scheda. Afferra tre dei fili rossi tra il pollice e l'indice. Dopo aver prestato particolare attenzione per assicurarsi che le estremità spellate dei tre fili siano tutte allineate, microclip i tre fili ravvicinati e montare la microclip nelle mani che aiutano. Attorcigliare insieme le parti esposte dei fili. Questo per evitare che si stacchino mentre li saldi alla scheda. Stagnare le estremità attorcigliate dei fili con saldatura. Usa il flusso per garantire un buon contatto tra le punte dei fili (l'ultima cosa che vuoi fare è srotolare questi tre fili per arrivare a uno che non fa un buon contatto). Saldare con cura il fascio di fili rossi al pad sul lato opposto di PIN_A, in modo che il resistore separi il fascio e il microcontrollore. Ripetere il processo con le altre tre stringhe di LED, saldando il fascio all'estremità opposta del resistore su PIN_B. Ora dovresti avere entrambi i fasci di 3 corde saldati alla scheda con i fili verdi che volano liberi.

Passaggio 12: collegamento delle stringhe di LED alla scheda - Parte 2 di 2

Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 2 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 2 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 2 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 2 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 2 di 2
Collegamento di stringhe di LED alla scheda - Parte 2 di 2

Raggruppare i fili verdi in fasci a 2 fili e saldare alla scheda, testare -Utilizzando un processo simile a come hai realizzato i fasci a 3 fili rossi, unire i fili verdi in fasci a 2 fili e saldarli a PIN_C, PIN_D, e PIN_E. Non saldando i bundle al pad più vicino al microcontrollore, ci diamo più spazio di manovra nel caso in cui dovessimo eseguire lavori di saldatura di ritocco sul microcontrollore o collegare una clip di programmazione alla scheda. Una volta che tutte le stringhe LED sono state saldate al scheda, è una buona idea testarli. Con una fonte di alimentazione a 3V, testare le stringhe inserendo una tensione positiva su PIN_A o PIN_B, facendo attenzione a posizionarla *dietro* il resistore poiché 3V danneggerebbero questi LED senza di essa e spostando la tensione negativa tra PIN_C, PIN_D e PINO. Ogni combinazione di pin dovrebbe far accendere un LED quando viene sondato. (se il tuo chip è già programmato a questo punto, la semplice applicazione di alimentazione alla scheda (VCC e GND) dovrebbe essere sufficiente per testare tutti e sei i LED in una volta sola. Il programma fornito passa attraverso tutti i LED all'avvio.)

Passaggio 13: preparazione e fissaggio del portabatteria

Preparazione e fissaggio del portabatterie
Preparazione e fissaggio del portabatterie
Preparazione e fissaggio del portabatterie
Preparazione e fissaggio del portabatterie
Preparazione e fissaggio del portabatterie
Preparazione e fissaggio del portabatterie

Prendi i fili che utilizzerai per collegare il supporto della batteria e tagliali a misura. Tendo a usare le seguenti lunghezze:

Filo rosso: 2" Filo verde: 2 3/8" Spelare un po' entrambe le estremità dei fili e saldare un'estremità del filo al supporto della batteria e l'altra estremità al circuito stampato, facendo attenzione a ottenere le polarità corrette. Controlla le illustrazioni per i dettagli. Inoltre, una volta saldati i fili al supporto della batteria, potresti voler tagliare i perni su di esso in modo che non sia così scomodo da attaccare al coperchio del barattolo.

Passaggio 14: assemblaggio finale

Assemblea finale
Assemblea finale
Assemblea finale
Assemblea finale
Assemblea finale
Assemblea finale

A questo punto hai completamente assemblato il circuito stampato e collegato le stringhe di LED e il supporto della batteria. Non resta che programmare il chip e fissare il gruppo della scheda al coperchio del barattolo. Per quanto riguarda come programmare il chip, temo che sia un po' oltre lo scopo di questo documento e dipenda fortemente dalla piattaforma del computer che stai utilizzando e dall'ambiente di sviluppo con cui stai lavorando. Ho fornito il codice sorgente (scritto per GCC) e i binari compilati, ma sta a te capire cosa farne. Per fortuna, ci sono un sacco di buone risorse là fuori per iniziare con AVR, eccone un paio: https://www.avrfreaks.net/ - Questo è il penultimo sito per AVR. I forum attivi sono indispensabili.https://www.avrwiki.com/ - Ho trovato questo sito molto utile quando ho iniziato. Se c'è abbastanza interesse posso mettere insieme un kit in modo che le persone non debbano sporcarsi le mani con l'aspetto della programmazione del chip. Per quanto riguarda il collegamento della scheda e della batteria al coperchio, ci sono probabilmente un milione di modi per farlo, ma non sono sicuro di aver trovato ancora il migliore. I metodi che ho provato sono stati l'uso di colla epossidica o colla a caldo. Ho già avuto alcune istanze di schede epossidiche saltate fuori, quindi non consiglierei di usarle. La colla a caldo sembra funzionare bene, ma ho poca fiducia che dopo alcuni cicli caldo/freddo andrà molto meglio della resina epossidica. Quindi, lascio a te anche il compito di capire come collegare la scheda e il supporto della batteria al coperchio. Comunque ti darò alcuni consigli: -- Fai attenzione che quando colleghi il portabatterie che i due pin non vadano in cortocircuito a causa del coperchio metallico. Alcuni coperchi sono isolati, altri no. -- https://www.thistothat.com/ -- Questo è un sito web che offre consigli sulla colla basati su ciò che stai cercando di incollare. Per il vetro su metallo (l'approssimazione più vicina che mi viene in mente per i circuiti stampati in silicio) consigliano "Locktite Impruv" o "J-B Weld". Nemmeno io l'ho mai usato.

Passaggio 15: [Appendice] Schema del circuito

[Appendice] Schema del circuito
[Appendice] Schema del circuito

Questa sezione descrive il design del circuito Jar o'Fireflies e ha lo scopo di far luce su alcune delle decisioni di progettazione prese. Non è necessario leggere o comprendere questa sezione per costruire le proprie lucciole. Comunque si spera possa essere utile a chiunque voglia modificare o migliorare il circuito.

Lo schema seguente descrive il circuito Jar of Fireflies. In particolare, ci sono alcune note da fare sul suo design: VCC - il terminale positivo dell'alimentatore 3V (cioè la batteria), per chi non ha familiarità con le convenzioni di denominazione degli schemi elettronici. GND - allo stesso modo, questo va al terminale negativo della batteria. R1 - Resistore da 22.0K Ohm - Questo viene utilizzato come resistore di pull-up per portare la tensione al pin di ripristino alto durante il funzionamento, impedendo così il ripristino del chip. Il circuito funzionerebbe effettivamente bene se questo resistore fosse semplicemente sostituito da un filo. Tuttavia ci sarebbe una differenza fondamentale: non saresti in grado di riprogrammare il chip una volta che è stato saldato alla scheda. La ragione di ciò è perché il programmatore di chip non sarebbe in grado di abbassare il pin di ripristino senza cortocircuitare contemporaneamente il VCC. Questo è l'unico scopo di R1, per consentire a un programmatore di chip di attivare il pin di ripristino senza cortocircuitare VCC. In quanto tale, il valore di R1 non è effettivamente importante, purché sia "abbastanza grande" (senza così grande da impedire al pin di ripristino di vedere VCC). Qualsiasi valore tra 5k-100k probabilmente va bene. R2, R3 - Resistori da 100 Ohm - Il valore di questi resistori dipende dalle caratteristiche del modello di LED che stai utilizzando. LED diversi, anche della stessa dimensione e colore, hanno caratteristiche molto diverse, in particolare quando si tratta di quanta corrente assorbono e quanta luce producono. Ad esempio, il modello di LED che ho finito di utilizzare è progettato per assorbire circa 20 mA a 2,0 V e 10 mA a 3 V attraverso un resistore da 100 Ohm. Ora, se avessi dovuto rifare tutto da capo questo circuito, probabilmente avrei scelto un valore leggermente più grande per R2, R3. La ragione di ciò è che, se vedessi una lucciola in natura brillare così intensamente come fa uno di questi LED a 10 mA, mi aspetterei che esploda in una nebbia verde umida un millisecondo dopo. Vale a dire, a 10 mA questi LED brillano troppo intensamente per essere lucciole realistiche. Questo è un problema che ho risolto nel software limitando la luminosità massima a cui i LED sono sempre guidati. Se usi la stessa parte # LED che ho usato io, troverai che il software Firefly è già sintonizzato su una luminosità appropriata. Altrimenti, a meno che tu non intenda modificare il ridimensionamento della luminosità nel codice sorgente, potresti ritrovarti a tornare indietro e a giocherellare con il valore di R2, R3 per trovare un valore più appropriato a qualunque LED finirai per utilizzare. Fortunatamente, questo non dovrebbe richiedere molto sforzo poiché i resistori SMD sono facili da rielaborare. PIN_A, B, C, D, E - Questi sono nomi che ho dato arbitrariamente ai pin per distinguerli e mi riferisco ai pin con questi nomi nel codice sorgente. I pin A e B li chiamo pin "master". Se non hai intenzione di leggere il codice sorgente, questa distinzione non farà alcuna differenza. Se hai intenzione di leggere il codice sorgente, si spera che i commenti che ho inserito in esso descrivano sufficientemente il ruolo dei pin principali e come vengono pilotati i LED. Indipendentemente da ciò, ecco il riepilogo esecutivo di come vengono pilotati i LED: prima che venga riprodotta una "canzone" di una lucciola, viene presa una decisione casuale su quale LED deve essere pilotato. Questa decisione inizia con la selezione del pin 'master', PIN_A o PIN_B. Questa selezione restringe la scelta di quali LED effettivi possono essere pilotati. Se viene scelto PIN_A, abbiamo una scelta tra LED1, LED2 o LED3. Analogamente per PIN_B e gli altri LED. Una volta scelto il pin principale, scegliamo casualmente il LED specifico da guidare dall'elenco ridotto di candidati. Ad esempio, diciamo che abbiamo scelto PIN_A e LED2. Per accendere il LED2, guidiamo il PIN_A in alto e il PIN_D (il pin a cui è collegato l'altro lato del LED2) in basso. Per spegnere nuovamente il LED2 durante la riproduzione del brano, lasciamo alto il PIN_A e portiamo alto anche il PIN_D, rimuovendo così la differenza di potenziale tra i due lati del LED2 e interrompendo la corrente che lo attraversa spegnendolo. Poiché lasciamo il PIN_A sempre alto, possiamo anche scegliere di riprodurre uno degli altri due LED, LED1 o LED3, in modo completamente indipendente. In pratica, il codice è scritto per riprodurre un massimo di due canzoni contemporaneamente (due firelies che si illuminano contemporaneamente).

Passaggio 16: [Appendice] Codice sorgente

Il file firefly.tgz contiene il codice sorgente e il file.hex compilato per questo progetto.

Questo progetto è stato compilato usando avr-gcc 4.1.1 (dall'albero dei port di FreeBSD) insieme a avr-binutils 2.17 e avr-libc-1.4.5.

Passaggio 17: [Appendice] Note di produzione

[Appendice] Note di produzione
[Appendice] Note di produzione

Le foto in questo Instructable sono state tutte scattate utilizzando una fotocamera digitale compatta Canon SD200 ed elaborate (leggi: salvate) in Photoshop.

(Cercare di scattare foto di piccoli oggetti che fluttuano nello spazio con complesse profondità di campo senza alcuna forma di messa a fuoco manuale potrebbe essere di per sé un Instructable. yerg.)

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