Programabilni policijski LED utripalec z uporabo STM8 [72 LED]: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

STM8S001J3 je 8-bitni mikrokrmilnik, ki ponuja 8 Kbajtov programskega pomnilnika Flash in integriran pravi podatkovni EEPROM. Imenuje se kot naprava z nizko gostoto v družini mikrokrmilnikov STM8S. Ta MCU je na voljo v majhnem paketu SO8N. V tem članku bomo izdelali programabilno policijsko LED policijsko svetilko, ki se lahko uporablja za vozila, motorna kolesa in kolesa.

Reference

Vir:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Analiza vezja Slika 1 prikazuje shematski diagram naprave. Srce tega vezja je mikrokrmilnik STM8S001.

1. korak: Slika 1: Slika 1 Shematski diagram programabilne policijske LED-utripalke

Začnimo analizo z napajalne enote. C2 in C3 se uporabljata za zmanjšanje hrupov vhodne napetosti. Nato se napetost prenese na regulator 78M09 [1] (REG1). Uporablja se za stabilizacijo napetosti pri 9V. C4 in C6 se uporabljata za zmanjšanje izhodnih šumov regulatorja.

Izhod REG1 se upravlja z RC filtrom prvega reda (R28 in C5). Pomaga še dodatno zmanjšati hrup, ker se lahko ta naprava neprekinjeno uporablja v hrupnem okolju, kot je vozilo. Najboljši način za preverjanje obnašanja tega filtra (ali drugih vrst filtrov) je izvedba praktične meritve. Osciloskop SDS1104X-E je predstavil lepo funkcijo grafikona bode, ki lahko izvede ta uporaben izračun.

REG2 [2] se uporablja za pretvorbo 9V v 5V za napajanje STM8s001 MCU [3] (IC1). C7 je dodatni filtrirni kondenzator za IC1.

IC1 MCU je programiran z eno samo žico SWIM. To pomeni enožični vmesniški modul. Je hitra povezava med MCU-jem in programerjem/razhroščevalnikom. Ta zatič mora biti priključen na zatič SWIM programatorja/razhroščevalnika. Ozemljitveni zatič mora biti tudi priključen. S tem je povezava zaključena (P2).

IC2 in IC3 sta logična SMD mosfeta N-kanala [4], ki se uporabljata za vklop/izklop LED. Zatiči obeh MOSFET -ov so bili izvlečeni s 4,7K upori, da bi se izognili neželenemu sprožanju (R13, R14). SW1 je taktilni gumb, ki se uporablja za preklapljanje med programi za utripanje. R27 je vlečni upor in C8 zmanjšuje morebitne hrup odklopa tipk.

Upori R1 do R26 se uporabljajo za omejevanje toka LED. V vsakem delu sem dal 3 zaporedne LED diode, ki so priključene na +9V tirnico (slika 2). Značilnosti LED se razlikujejo od proizvajalca do proizvajalca. Zato za vse okoliščine ne moremo dodeliti fiksnega omejevalnega serijskega upora. Največji dopustni tok 5 mm LED je okoli 25 mA. Zato je vrednost upora, ki bi lahko omejila tok nekje okoli 15 mA (nekoliko višje od polovice), videti zadostna in ne vpliva na življenjsko dobo LED in ne zmanjša bistveno svetlosti LED.

Začnete lahko s 100-ohmskim uporom, ga povečate in hkrati spremljate tok. V mojem primeru sem s 180-ohmskim uporom prebral 15mA.

2. korak: Slika 2: Iskanje najboljše vrednosti upora za serijske LED

[2]: Postavitev tiskanega vezja Slika 3 prikazuje postavitev tiskanega vezja bliskavice (zadnja revizija). To je enoslojna PCB plošča. Razen LED, so vse komponente SMD in spajkane na bakreni strani. V procesu oblikovanja te sheme in tiskanega vezja sem uporabil več vnaprej izdelanih knjižnic podjetja SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] in REG2 [9] so nameščeni s knjižnicami SamacSys in njegovim vtičnikom Altium Designer [10] (slika 4). Prihranil mi je veliko časa pri oblikovanju. Vedno delam napake, ko načrtujem knjižnice iz nič, ki mi pokvarijo dan, in prototipe PCB. Te knjižnice so brezplačne in, kar je še pomembneje, sledijo standardom IPC.

Korak 3: Slika 3: Postavitev tiskanega vezja vezja policijske bliskavice (zadnja revizija)

4. korak: Slika 4: Izbrane komponente v vtičniku SamacSys Altium

Sliki 5 in 6 prikazujeta 3D poglede zadnje revizije plošče PCB.

5. korak: Slika 5: 3D pogled plošče PCB od zgoraj (zadnja revizija)

Korak 6: Slika 6: 3D pogled plošče PCB od spodaj (zadnja revizija)

Slika 7 prikazuje sliko prvega preizkušenega prototipa tiskanega vezja. Naročil sem ga na PCBWay in dobil sem 5 plošč po isti ceni. Kot vidite, je kakovost izdelave dobra. V zadnji reviziji sem spremenil nekatere odtise komponent (vsi so SMD, razen LED) in napajalne žice premaknil na spodnjo stran. 12V napajalne žice boste spajkali neposredno na tiskano vezje.

7. korak: Slika 7: Prvi prototip plošče za utripanje

[3] Programska opremaSTM8 MCU -ji so lepi čipi, vendar jih STM8CubeMX ne podpira v celoti. To pomeni, da programska oprema še ne ustvari kode za STM8. Lahko pa uporabite ST Visual Develop (STVP) kot prevajalnik in vnaprej napisane knjižnice za STM8 (STSW). Slika 8 prikazuje IDE STVP. Prav tako morate namestiti COSMIC STM8, ki ga bo STVP uporabljal kot prevajalnik.

8. korak: Slika 8: ST Visual Develop IDE

Za pisanje treh utripajočih programov sem uporabil knjižnice GPIO in zunanje prekinitvene knjižnice. Programska oprema je prosto dostopna. Kodo lahko razširite in dodate tudi svoje programe. Za več opisa si oglejte videoposnetek YouTube.

[4] Montaža in preskus

Slika 9 prikazuje kosovnico materiala. Pri spajkanju ni nič posebnega. Najmanjši deli so pasivni sestavni deli 0805, ki jih lahko enostavno spajkate z 0,4 mm spajkalno žico in navadnim spajkalnikom.

9. korak: Slika 9: Predmet materiala

Bodite previdni pri pozitivni in negativni polarnosti LED. Poskusite kupiti vse modre in rdeče LED od istega proizvajalca, sicer morda ne boste dobili gladkih in enakih luči za vse LED.

Na deski je nekaj skakalcev. Ne pozabite vzpostaviti ustreznih povezav z uporabo nekaj ničelnih ohmov in podobno. Priključite svoj STM programer (s podporo SWIM) in izberite ustrezno datoteko iz mape “Release” in programirajte čip. S pritiskom na gumb se spremeni utripajoči program. Dodate lahko svoje utripajoče rutine in programirate čip.