Светодиодная снежинка

В канун Нового Года принято дарить подарки.
Особенно дорогими и запоминающимися становятся созданные своими руками.
 
 
Идея снежинки очень проста – ловим "живую" снежинку, рассматриваем, ловим следующую и т.д. пока не придёт озарение. Лучше, чем создал Творец, нам не под силу, а вот постараться сделать дешёвую копию с этого удивительного оригинала я попробовал. Что из этого получилось, судить Вам.
 

 
Электронная схема на микроконтроллере образует 32 независимых канала с ШИМ. Электрическая схема экрана – снежинки собрана в 32 канала со смешанным (параллельно-последовательным) включением светодиодов. Расположение светодиодов в экране отрабатывалось в симуляторе, а их 12-лучевая симметрия "подсмотрена" вживую. Уникальное программное обеспечение позволило создать яркий, красочный, неповторяющийся динамический эффект, который украсит любой праздник.
 
 
Снежинка физически собрана на двух печатных платах – 259 сверхярких голубых светодиодов на одной и микроконтроллер ATMEGA16 с транзисторными ключами – на другой. Платы стыкуются между собой однорядными разъёмами – гребёнками. Это очень удобно для монтажа и дальнейшего обслуживания.
 
 
При повторении конструкции монтаж следует начинать с платы контроллера. Прошив контроллер и выставив FUSE для работы от внутреннего RC генератора на 8 МГц, а также отключив JTAG, устанавливают его в панельку. Я специально не привожу, какие FUSE необходимо шить. Все пользуются разными программами для прошивки, и приведённой информации достаточно, чтобы оживить микроконтроллер. Распаяв транзисторные ключи с обвязкой, можно приступить к проверке схемы. Резистор 1 кОм подключают к катоду светодиода, анод светодиода на +12В, свободную ножку резистора поочерёдно к каждому из 32 выходов. Наблюдаем плавное изменение яркости светодиода. Если всё нормально, переходим к следующему этапу – монтажу платы со светодиодами. Вначале перемычки и гребёнка, затем несколько светодиодных каналов, начиная с центра.
 
 
При выключенном питании стыкуем платы и контролируем работу устройства. Основная ошибка – неправильное включение светодиодов. Продолжаем монтаж до полной победы.
 
 
Один совет: если хотите, чтобы снежинка получилась на славу, не пожалейте денег на светодиоды. Рекомендую использовать с углом обзора 180 градусов и яркостью больше 0,5 кандела. Питание от сетевого адаптера 12В 500мА. Снежинка приобретёт более благородный вид, если её украсить декоративной накладкой. Она изготовлена из ПВХ пластика и окрашена в стальной цвет аэрозольной автоэмалью. Мною было изготовлено несколько снежинок разного цвета. Но самой эффектной, на мой взгляд, получилась снежинка из голубых светодиодов. Если будете применять красные или желтые светодиоды, придётся изменить сопротивления резисторов, отмеченных звёздочками, на следующие: R1- 560 Ом, R2, R4… – 82 Ом, R3, R5… – 160 Ом. Для голубых, зелёных и белых светодиодов сопротивления указаны на схеме.
 
В приложении – печатные платы, прошивка с исходником и чертёж декоративной накладки.
Рекомендую посмотреть видео для более полного восприятия информации.
 
P.S. Над проектировкой схемы, разработкой платы, виртуальным моделированием экрана и написанием программы, а также изготовлением Новогодней снежинки пришлось "посидеть" до глубокой ночи пару месяцев свободных от работы вечеров…
 

 

 
MAX делится своими платами: плату контроллера перевел на uln2803, подправил плату светодиодов в плане КЗ дорожек 
и разбил её для домашнего изготовления лазерным методом на формат А4.
 
А вот видео снежинки на разноцветных светодиодах, спасибо повторившему!
 
 
Моё новое видео:
 
 
25.12.2014
Очень часто мне поступают просьбы, а порой даже наезды выдать исходный код к некоторым конструкциям. Пообщавшись с автором послания иногда выдаю. Практически все обещают золотые горы, но потом куда то исчезают, наверное в поисках этих самых гор. Правда некоторые своё слово умеют держать. Вот к таким ответственным товарищам и относится Александр Бегунов, который и прислал нижеследующую заметку. Вот несколько выдержек из нашей переписки:
  • "Здравствуйте. Хочу сделать свой вариант платы контроллера (tqfp). При этом расположение выводов получается иное. В связи с этим вопрос, можно ли получить от Вас исходник в bas с целью переназначения портов. Спасибо."
  • "О какой снежинке идёт речь, их на сайте две."
  • "Та которая на mega16, 32 канала, куча диодов и море радости"
  • "Получится, присылайте всё, добавлю в статью. Удачи."

Ну вот и получилось, добавляю:

Присылаю платы и все остальное.

При переназначении портов эффекты воспроизводятся чуть медленнее из-за дополнительного кода.

Хотя возможно что это кому-то больше понравится в сравнении с более быстрой работой.

Можно поставить любой кварц с неисправной техники в районе 12-14 МГц и изменить соответствующим образом биты конфигурации. Тогда будет быстрее. По мне так оставлю как есть.

Если уменьшить все задержки Waitus допустим на 30%, то скорость изменится и кварц на более высокую частоту можно не ставить.

Или в компиляторе указать для  $crystal значение поменьше (например 6 000 000) и при компиляции уменьшатся задержки автоматически.

Но нужно пробовать laugh

Для платы smd[2] (второй вариант smd) не хватило разъема питания для включения – визуальный контроль не проводил. Но в виду того что праздник может наступить буквально внезапно и может быть даже завтра или послезавтра (?) , отправляю сразу как сделал плату светодиодов для проверки плат контроллеров.

Во вложении две прошивки под smd и smd[2]. Вторую сделал чтобы убрать всё внутрь, а внешнюю поверхность отвести под землю и нанести праздничную надпись (например как на картинке или более официального\интимного характера).

Кроме того, в табличке забита формула для более удобного подбора гасящих резисторов из ряда E24

 

Всё что нужно в архиве. От себя добавил в архив исходники!

Автор случайно обнаружил ошибку в вычислении отклонения расчетного значения резистора от значения из ряда E24 в %.

Можно скачать исправленную версию.

 
22.04.2015
Александр Бегунов прислал свой вариант основной платы – без лучей (они паяются на проводках) и с экономией раствора для травления.
 
 
А вот и фото его варианта снежинки, изготовленной из зеркального акрила.
На вид как прозрачное оргстекло, но ламинированное с обратной стороны фольгой. Добавляет праздничной “блестючести”.
Есть один минус. Раз фольга ток проводит, то нужно раззенковать отверстия. Кроме того, между платой и акрилом нужен круг из ПВХ, чтобы проволочки в переходных отверстиях тоже не упирались в токопроводящую поверхность. Даже несмотря на то, что после фольги есть покрытие защитным полимером.
 
 
18.06.2015
Александр Бегунов прислал обновление. В варианте SMD[2] неверно переназначение портов (как в экселе, так и в процедуре). Он исправил переназначение и переписал код для упрощения синтаксиса. Визуально эффекты проверил. Чуть медленнее, но так же красиво.  Сама процедура переназначения выполняется 45-46 мкс. Это в сравнении с задержками в программе дает значительное замедление. Тут даже если применить кварц 16МГц, то она уменьшится только вдвое. В общем вариант smd с переназначением портом исключительно как компромисс. 

В архиве исправленное.

 

18.07.2015
Александр Бегунов прислал очередное обновление –  плату в SMD для оригинальной прошивки.
 
 
В файле два варианта SMD3 с простой разводкой разъема под программирование и с разводкой по распиновке SPI. Оба варианта изготовил и проверил визуально работу. Файлы для печати 600dpi.
 
03.10.2016
Ещё одна реализация конструкции, нашел в сети.
 
 
Автор – Рубашка Василий Николаевич.
 
0 0 vote
Рейтинг статьи

Автор публикации

не в сети 2 недели

Radan

0
Комментарии: 954Публикации: 191Регистрация: 30-11--0001
Поделиться
Войти с помощью: 
Подписаться
Подписаться на
39 комментариев
новые
старые рейтинг
Inline Feedbacks
View all comments
koka45565
3 лет назад

Уважаемый Василий Николаевич, если остался в запасах файл платы в SMD для оригинальной прошивки Александра Бегунова, то пере залейте ,пожалуйста, а то старая ссылка не работает.

Василий
6 лет назад

С Новым Годом) И я сделал снежинку, спасибо за помощь!
Правда, видео нечёткое http://rutube.ru/video/e900b7a17fbe12583c665d3fb6fe68a2/?bmstart=0

Василий
7 лет назад

max50 , не могли бы Вы выложить плату управления под ULN для снежинки, пожалуйста, а то старые ссылки уже не работают. Спасибо.

yuradenis
7 лет назад

Здравствуйте
Собрал, получилось вот так :
http://rghost.ru/47585670
http://rghost.ru/47585667
http://rghost.ru/47585653
http://rghost.ru/47585811
Строго не судите. Делал исходя из возможностей smile
Спасибо автору за разработку, потрясающая вещь !!!

max50
7 лет назад

Все забываю выложить фотки. http://rghost.ru/42638648

GROVER
GROVER
7 лет назад

Спасибо огромное за такую интересную конструкцию! А за новую прошивку – отдельное спасибо! Всех с наступающим – 2013 годом! Мы пережили очередной апокалипсис – ура, товарищи!!!

max50
8 лет назад

Всем привет! Интересует толшина пластика. Спасибо.

max50
8 лет назад
Reply to  Radan

Ясно, спасибо.

max50
8 лет назад
Reply to  Radan

И еще вопрос: светодиоды стоят со стороны, где меньше дорожек?

max50
8 лет назад
Reply to  Radan

А они "лежат" на плате или приподняты?

max50
8 лет назад
Reply to  Radan

Ясненько. В конторе, в которой хочу сделать накладку, сказали: "Для того, чтобы обсчитать Ваш заказ, необходимо сгруппировать элементы по слоям, по которым они будут фрезероваться, обозначить их цветом и указать глубину фрезеровки." Вот только корел для меня темный лес(лучше бы в пи-каде нарисовал, только они его не принимают biggrin ).

Анонимно
Анонимно
8 лет назад
Reply to  Radan

Подправил платы: основную плату перевел на uln2803, подправил плату светодиодов в плане КЗ дорожек. http://files.mail.ru/Y93ZC7

Quote (defaultNick)

max50
8 лет назад
Reply to  Radan

Устранил ошибку, которую сам сделал в плате управления: 9-я нога DA3 сидела на порту мк, а не на земле; убрал одну перемычку. У платы светодиодов "отрезал" левые и правые три луча для удобства изготоаления дома. http://ifolder.ru/28508692

max50
8 лет назад
Reply to  Radan

Всем привет! Сегодня доделал платы.
comment image
comment image
comment image
comment image
Завтра заберу панель, покрашу и на выходных доделаю и сразу отпишусь.

Василий
7 лет назад
Reply to  max50

Здравствуйте) Не могли бы Вы по новой выложить плату под ULN, пожалуйста, а то ссылки уже нерабочие.

Василий
7 лет назад
Reply to  Radan

Преогромная благодарность Вам и Max!!!)

Анонимно
Анонимно
8 лет назад
Reply to  Radan

И каким способом Вы делали плату?

Василий
8 лет назад

Очень понравилась снежинка, но к этому НГ не делал, так как со светодиодами чуть не расчитал. А скажите: с какими красивее будет- с яркими и прозрачной линзой или диффузными. Еще думал, поставить контура два или на лучах белые светики)

Василий
8 лет назад
Reply to  Radan

Спасибо, значит, так и буду планировать)

Алексей
Алексей
9 лет назад

Спасибо.

Алексей
Алексей
9 лет назад

А если нету станка ЧПУ чем ещё можно вырезать снежинку, или в ручную можно.

exersizze
9 лет назад

Очень красивая! Супер!

Виктор
9 лет назад

Здорово! Скажите, снежинку на чем резали? ЧПУ?

fanti
9 лет назад

собрал.работает СПАСИБО