Designa en Multi nod LED PWM lampa (3 / 6 steg)

Steg 3: 12F609 Development Board

I denna styrelse design ville jag verkligen prova tanken på att skicka makt och kommunikation över samma två trådar. Om comm fel ignorerades, skulle bara två trådar krävas. Det är bara ner rätt cool! Skicka meddelanden över makt trådar är cool, behövs det inte. Alla lampor kan anslutas tillsammans på en enda comm tråd om så önskas. Detta skulle innebära varje lampa skulle kräva tre kablar med en fjärde valfria feedback status tråd. Se diagram nedan.

Elledningar och kan kombineras med en enkel H-brygga. H-bron kan köra stora strömmar utan problem. Många, hög nuvarande lysdioder, kunde vara uppträdda tillsammans på bara två trådar. Polariteten på likström till lampor kan slås mycket snabbt med H-bron. Varje lampa använder alltså en full wave bro för att rätta den växlingen DC tillbaka till normala likström. En mikro stift ansluter till den råa inkommande växlingen likström så att comm signalen kan upptäckas. En strömbegränsande motstånd skyddar den digitala ingången på micro. Inuti det micro ingångsstiftet, den rå växlingen likspänning spänns fast med Mikros interna läger dioder - växlingen DC klamma (noll till Vcc volt) av dessa dioder.

Fullständig wave bron som rätta till den inkommande strömmen genererar två dioden droppar. De två dioden dropparna från bron är helt enkelt att övervinna genom att justera upp H-Bridge matningsspänningen. En sex-volts H-Bridge spänning ger en trevlig 5-volts försörjning på mikronivå. Enskilda strömbegränsande motstånd används sedan för att trimma strömmen genom varje LED. Denna makt / comm schema verkar fungera mycket bra.

Jag ville också prova att lägga transistorutgångar mellan mikro och lysdioderna. Under Bänktest, om 12F609 skjuts till hårt (för mycket ström i dess pappersbana) det kommer flimra alla utgångar. Den max nuvarande för hela chip enligt databladet som 12F609 kan stödja är 90mA, totalt. Ja, det inte kommer att fungera! Jag kanske bara behöver mycket mer ström än så. Att lägga till transistorer ger mig möjlighet av 100mA per LED. Diod bron är dimensionerade för 400mA så 100mA per LED förmåga bara passar. Det finns en nackdel; transistorerna kostade 10 cents, varje. At minst transistorer som jag plockade har inbyggda motstånd - Digikey artikelnummer MMUN2211LT1OSCT-ND. Med transistorer på plats, det finns ingen flimmer av lysdioder. För produktion inte kommer att lampor jag tror transistorerna krävas om "normala" 20mA lysdioder används.

Utveckling styrelsen avsedda i det här steget är bara för testning och utveckling. Styrelsen kunde vara mycket mindre om mindre motstånd användes. Att eliminera transistorerna skulle spara en massa styrelsen utrymme också. Hamnen i krets programmering kan också tas bort för produktion brädor. Den viktigaste punkten i utveckling styrelsen är bara för att bevisa ut makt/comm systemet.

Efter att ha fått styrelser, upptäckte jag i själva verket finns det ett problem med layouten för styrelsen. Det full wave bridge chipet har en fånig pinut. Jag var tvungen att klippa två spår och lägga till två hoppare ledningar längst ned i varje bräda. Dessutom är spår till lysdioder och kontakten alldeles för tunna. Oh ja, leva och lära. Blir inte första gången jag goofed en ny styrelse layout.

Jag hade åtta brädor gjorda med BatchPCB. De har de bästa priserna men de är så sloooow. Det tog veckor att få styrelser tillbaka. Fortfarande, om ditt pris känslig, BatchPCB är den enda vägen att gå. Men jag ska byta tillbaka till AP kretsar - de är supersnabb. Jag önskan rättvis de hade ett billigare sätt att frakta brädor Kanada. AP kretsar dings mig 25 spänn i frakt för varje order. Det gör ont om jag bara köper 75 dollar värt av styrelser.

Det tog mig två dagar att löda upp åtta små styrelser. Det tog en dag att räkna ut att pull-up resistor R6 (se Schematisk) var jävlas med mig. Jag antar att motståndet R6 behövs bara inte. Jag var orolig efter att ha läst databladet och den på denna ingångsstift finns inga interna micro pull-ups. I min design drivs pin aktivt hela tiden ändå så en pull-up inte behövs riktigt trots allt.

För att skicka kommandon till styrelsen använde jag enkla 9600 baud meddelanden från ett Python program. Det råa RS232 kommande ur PC omvandlas till TTL användande en MAX232 flisa. RS232 TTL signalen går till kontrollen H-Bridge ingång. RS232 TTL går också igenom en inverter gate i ett 74HC04 chip. Inverterad RS232 går sedan till andra H-Bridge kontroll indata. Så, med ingen RS232 trafik, H-bron utgångar 6 volt. För varje bit på RS232, H-bron och vänder polariteten till-6 volt för så länge RS232 bit varar. Se block diagram bilder nedan. Python programmet är också fäst.

För lysdioderna köpte jag ett gäng från http://besthongkong.com. De hade ljusa 120 graders lysdioder i röd/grön/blå/vit. Kom ihåg att lysdioderna jag används enbart för testning. Jag köpte en 100 av varje färg. Här är siffrorna för lamporna jag använde:

Blå: 350mcd / 18 cent / 3.32V @ 20mA
Grön: 1500mcd / 22 cent / 3.06V @ 20mA
Vit: 1500mcd / 25 cent / 3.55V @ 20mA
Röd: 350mcd / 17 cent / 2.00V @ 20mA

Med hjälp av dessa fyra lysdioder för att fylla lampan, lägger de till kosta lika mycket som mikro på 82 cent! AJ.