Jar of Fireflies: 18 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:08

โปรเจ็กต์นี้ใช้ LED สีเขียวติดบนพื้นผิวพร้อมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR ATTiny45 เพื่อจำลองพฤติกรรมของหิ่งห้อยในขวดโหล (หมายเหตุ: พฤติกรรมหิ่งห้อยในวิดีโอนี้เร็วขึ้นอย่างมากเพื่อให้แสดงในภาพยนตร์สั้นได้ง่ายขึ้น พฤติกรรมเริ่มต้นมีความแปรปรวนมากขึ้นอย่างมากในด้านความสว่างและความล่าช้าระหว่างการเล่น)

ขั้นตอนที่ 1: เกี่ยวกับโครงการนี้

แรงบันดาลใจสำหรับโครงการนี้มาจากการที่ไม่เคยอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีหิ่งห้อยอยู่ทั่วไปและรู้สึกทึ่งทุกครั้งที่ได้พบเห็นระหว่างการเดินทาง รูปแบบแฟลชได้รับการแปลงเป็นดิจิทัลจากข้อมูลการวิจัยพฤติกรรมหิ่งห้อยที่พบทางออนไลน์ และถูกจำลองใน Mathematica เพื่อให้สามารถสร้างความผันแปรของความเร็วและความเข้มได้ เอาต์พุตสุดท้ายถูกแปลงโดยฟังก์ชัน lightness และเขียนเป็นไฟล์ส่วนหัวเป็นข้อมูล PWM 8 บิต ซอฟต์แวร์เขียนด้วย avr-gcc C และซอร์สโค้ดมีให้พร้อมกับ.hex ที่คอมไพล์ล่วงหน้าเพื่อความสะดวก โค้ดนี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างมากสำหรับประสิทธิภาพและเพื่อลดการใช้พลังงาน ประมาณการรันไทม์คร่าวๆ คาดการณ์ว่าแบตเตอรี่ 600mAh 3V CR2450 ควรมีอายุการใช้งานระหว่าง 4 ถึง 10 เดือน ขึ้นอยู่กับรูปแบบเพลงที่ใช้ ตอนนี้แหล่งที่มามีสองรูปแบบคือ song1 และ song2 โดยมี song2 เป็นค่าเริ่มต้น รันไทม์โดยประมาณของ Song2 คือ 2 เดือน, เพลงที่ 1 คือ 5 เดือน โปรเจ็กต์นี้เกี่ยวข้องกับการบัดกรีระดับการยึดพื้นผิวในปริมาณที่พอเหมาะ อย่างไรก็ตาม การออกแบบวงจรนั้นไม่สำคัญ และความจริงที่ว่าเราสามารถใช้บอร์ดต้นแบบ SMD แบบนอกชั้นวาง แทนที่จะมี PCB แบบกำหนดเองซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมาก มันจะง่ายมากที่จะสร้างรุ่นติดตั้งบนพื้นผิวโดยใช้รุ่น PDIP ของ ATTiny45 และ LED แบบรูทะลุ ราคาของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อยู่ที่ประมาณ $10-$15 (หลังการจัดส่ง) หรือมากกว่านั้นและเวลาประกอบเปิดอยู่ ออร์เดอร์ 2 ชม.

ขั้นตอนที่ 2: อะไหล่

ในส่วนนี้ ฉันจะแสดงรายการส่วนต่างๆ ที่ฉันใช้ในการสร้างโครงการนี้ ในหลายกรณี ไม่จำเป็นต้องมีชิ้นส่วนที่แน่นอนและเปลี่ยนทดแทนก็เพียงพอแล้ว ตัวอย่างเช่น ไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ CR2450 เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจร แหล่งจ่ายไฟ 3V ใด ๆ ก็เพียงพอแล้วและ CR2450 เป็นแบตเตอรี่ที่ถูกที่สุดที่ฉันพบว่าเหมาะสมกับขนาดและความจุที่ต้องการ - ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR ATTiny45V 1 ตัว, แพ็คเกจ SOIC 8 พิน (ส่วน DigiKey # ATTINY45V-10SU-ND) (ดูหมายเหตุ 1)- 1 กระดานโต้คลื่น 9081 บอร์ดสร้างต้นแบบ SMD (ส่วน DigiKey # 9081CA-ND)- ไฟ LED สีเขียว 6 ดวง (ส่วน DigiKey # 160 -1446-1-ND) (ดูหมายเหตุ 2) - ตัวต้านทาน 1 22.0K Ohm 1206 (ดูหมายเหตุ 3) - ตัวต้านทาน 100 Ohm 1206 2 ตัว (ดูหมายเหตุ 2) - ที่ใส่แบตเตอรี่ CR2450 1 ตัว (ชิ้นส่วน DigiKey # BH2430T-C-ND) - แบตเตอรี่ CR2450 1 ก้อน (แหล่งจ่ายไฟ 3V ใดก็ได้)- 1 ม้วนของลวดแม่เหล็ก #38 (Ngineering.com Part # N5038)- ลวดบาง 6 นิ้วหรือมากกว่านั้น ฉันใช้ลวดพันลวดแบบลอกออก แต่จะทำอะไรก็ได้

หมายเหตุ:#1 - ความแตกต่างระหว่าง ATTiny45V และ ATTiny45 คือ ATTiny45V นั้นถูกกำหนดให้ทำงานบนแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 1.8V - 5.5V ในขณะที่ ATTiny45 ต้องการ 2.7V - 5.5V สำหรับโครงการนี้ ความหมายเพียงอย่างเดียวคือ ATTiny45V สามารถทำงานได้นานขึ้นอีกเล็กน้อยเมื่อแบตเตอรี่หมด อันที่จริงสิ่งนี้อาจไม่เป็นเช่นนั้นและ ATTiny45 สามารถพิจารณาใช้แทนกันได้กับ ATTiny45V (เดาว่าอันไหนที่ฉันมีอยู่ตอนที่ฉันเริ่มต้น?) ใช้อะไรก็ตามที่คุณสามารถรับมือได้ นอกจากนี้ ATTiny85 จะทำงานได้ดีเช่นกันสำหรับเงินอีกเล็กน้อย#2 - การแทนที่ LED รุ่นอื่นด้วยลักษณะการดึงกระแสที่แตกต่างกันจะมีผลต่อตัวต้านทานที่คุณใช้ ดูข้อมูลเพิ่มเติมในส่วน Circuit Schematic และตรวจสอบแผ่นข้อมูลจำเพาะสำหรับ LED ของคุณ#3 - นี่เป็นเพียงตัวต้านทานแบบดึงขึ้น ค่าเฉพาะไม่สำคัญ แค่ต้อง 'ใหญ่พอ' โดยไม่ 'ใหญ่เกินไป' ดูส่วนแผนผังวงจรสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

ขั้นตอนที่ 3: เครื่องมือ

นี่คือเครื่องมือที่ฉันใช้:Radio Shack #270-373 1-1/8" Micro Smooth Clips"clip-on-a-stick" - หนึ่งใน Micro Smooth Clips ที่ติดตั้งบนตะปูหรือแท่งชนิดอื่นๆ อุณหภูมิ- หัวแร้งหัวแร้งที่มีการควบคุมด้วยปลายหัวแร้ง (ฉันใช้ Weller WD1001 สถานีบัดกรีดิจิตอลที่มีหัวแร้ง 65 วัตต์และหัวแร้งขนาดเล็ก 0.010 "x 0.291" L) อย่างไรก็ตามในราคาประหยัด หัวแร้งสไตล์ Radio Shack ขนาด 15 วัตต์น่าจะใช้ได้ ช่วย HandsMultimeter (สำหรับการทดสอบวงจร)Wire shearsFlux (ฉันชอบ Kester Water-Soluble Flux-Pen มีจำหน่ายที่ HMC Electronics (ตอนที่ 2331ZXFP))บัดกรี (ยิ่งบางยิ่งดี)แหนบมีด Exacto / ใบมีดโกน

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบแผงวงจร - ส่วนที่ 1 จาก 3

การเตรียมแผงวงจรและติดตั้งตัวต้านทาน -

Flux the pads - ฉันมักจะฟลักซ์ทุกอย่างแม้ในขณะที่ใช้บัดกรีที่มีฟลักซ์อยู่แล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฉันใช้ปากกาฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้ เนื่องจากการทำความสะอาดทำได้ง่ายมาก และปากกาทำให้ไม่เกิดฟลักซ์ได้ทุกที่ ลวดจัมเปอร์บัดกรีข้ามแผ่นตามภาพประกอบ - ผลที่ตามมาของการไม่มี PCB ของเราเองสำหรับโครงการนี้คือเราต้องเพิ่มสายบัสของเราเอง สังเกตสายรถเมล์บน PIN_C, PIN_D และ PIN_E ด้วย สิ่งเหล่านี้ไม่จำเป็นอย่างยิ่ง แต่มันดูสะอาดตาด้วยวิธีนี้และยังช่วยให้เรามีพื้นที่ข้อศอกเมื่อแนบคลิปเข้ากับไมโครโปรเซสเซอร์สำหรับการเขียนโปรแกรม ตัวต้านทานบัดกรีกับบอร์ด - มีคำแนะนำดีๆ มากมายบนอินเทอร์เน็ตพร้อมตัวอย่างวิธีการบัดกรีส่วนประกอบยึดพื้นผิว โดยทั่วไป คุณต้องการเริ่มต้นด้วยการวางบัดกรีเล็กน้อยบนแผ่นเดียว จับส่วนประกอบในแหนบคู่หนึ่ง ให้ความร้อนบัดกรีและจับด้านหนึ่งของส่วนประกอบในบัดกรีจนกว่าจะไหลเข้าสู่พิน คุณต้องการให้ส่วนประกอบเรียบเสมอกับบอร์ดในขณะที่คุณทำเช่นนี้ จากนั้นประสานอีกด้านหนึ่ง ดูรูป

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบแผงวงจร - ส่วนที่ 2 จาก 3

การบัดกรีไมโครคอนโทรลเลอร์กับบอร์ด - งอหมุดบนไมโครคอนโทรลเลอร์ - ผลที่ตามมาอีกประการหนึ่งของการไม่มี PCB ของเราเองคือการที่เราต้องจัดการกับความกว้างที่ผิดปกติของชิป ATTiny45 ซึ่งกว้างกว่าเล็กน้อยที่จะพอดีกับกระดานโต้คลื่น วิธีแก้ปัญหาง่ายๆ คือการงอหมุดเข้าด้านในเพื่อให้ชิปยืนบนแผ่นอิเล็กโทรดแทนที่จะนั่งบนนั้น บัดกรีไมโครคอนโทรลเลอร์เข้ากับบอร์ด - มีคู่มือการบัดกรี SMD มากมายอยู่ที่นั่น แต่บทสรุปสำหรับผู้บริหารคือ:- ฟลักซ์หมุดของ ชิป (ฉันพบว่าสิ่งนี้ทำให้ * * * * * * * * * * * มาก * ง่ายกว่ามากที่จะได้รับข้อต่อประสานที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโทโพโลยีพื้นผิวแปลก ๆ ของหมุดงอเหล่านี้) - ถือชิปไปที่แผ่นและดึงบัดกรีจากแผ่นสี่เหลี่ยมและบนขาแรก ของชิป (เพิ่มการบัดกรีเพิ่มเติมหากมีไม่เพียงพอบนแผ่นสี่เหลี่ยม แต่โดยทั่วไปแล้วคุณจะมีเพียงพอแล้ว)- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าบัดกรีไหลขึ้นจริง ๆ แล้ว * ลงบนขา * การเคลื่อนที่ของการบัดกรีนั้นคล้ายกับ "การผลัก" ตัวประสานเข้ากับหมุด - เมื่อหมุดแรกถูกบัดกรีแล้ว ให้ไปที่หมุดที่มุมตรงข้ามของชิปแล้วบัดกรีลงไปด้วย เมื่อยึดมุมทั้งสองแล้ว ชิปก็ควรอยู่กับที่อย่างแน่นหนา และหมุดที่เหลือจะง่ายต่อการทำให้สมบูรณ์ นอกจากนี้ ระวังให้มากว่าคุณบัดกรีชิปกับบอร์ดในทิศทางที่ถูกต้อง! หากคุณดูชิปอย่างใกล้ชิด คุณจะเห็นการเยื้องกลมๆ เล็กน้อยที่ด้านบนตรงมุมใดมุมหนึ่ง การเยื้องนั้นทำเครื่องหมายพิน # 1 ซึ่งฉันได้ทำเครื่องหมายว่าเป็นพิน "รีเซ็ต" บนชิป (ดูแผนภาพ) หากคุณบัดกรีในทิศทางที่ไม่ถูกต้องฉันสัญญาว่ามันจะไม่ทำงาน;)

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบแผงวงจร - ส่วนที่ 3 จาก 3

ทดสอบการเชื่อมต่อทั้งหมด -

เนื่องจากทุกอย่างค่อนข้างเล็กที่นี่ จึงค่อนข้างง่ายที่จะสร้างรอยต่อที่ไม่ดีให้ดูดี การทดสอบทุกอย่างจึงเป็นเรื่องสำคัญ ใช้มัลติมิเตอร์และทดสอบเส้นทางทั้งหมดบนบอร์ดเพื่อการเชื่อมต่อ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ทดสอบทุกอย่างแล้ว เช่น อย่าสัมผัสโพรบกับแพดที่หมุดของชิปดูเหมือนบัดกรี ให้สัมผัสตัวพินเอง ทดสอบค่าความต้านทานของตัวต้านทานของคุณด้วย และตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่านั้นตรงกับค่าที่คาดไว้ ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ในตอนนี้แก้ไขได้ง่ายแต่จะกลายเป็นเรื่องน่าปวดหัวหากพบว่าหลังจากต่อสายไฟ LED ทั้งหมดแล้ว

ขั้นตอนที่ 7: การสร้าง Firefly LED String - ตอนที่ 1 จาก 4

เตรียมสายไฟ -

Ngineering.com มีการเขียนที่ดีเกี่ยวกับวิธีการทำงานกับลวดแม่เหล็กนี้และครอบคลุมการชุบแข็งและการบิดซึ่งเป็นสองขั้นตอนในการสร้างสตริง LED หิ่งห้อย อย่างไรก็ตาม ฉันไม่เคยพอใจกับผลลัพธ์ของการเผาฉนวนตามที่อธิบายไว้ในคู่มือนี้ และได้ใช้มีดโกนขูดฉนวนออกเบาๆ แทน ค่อนข้างเป็นไปได้ที่ฉันไม่ได้ทำตามขั้นตอนที่ถูกต้อง (แม้จะมีความพยายามหลายครั้ง) และระยะทางของคุณเองอาจแตกต่างกันไป ตัดสายสีแดงและสีเขียวตามความยาวของสตริงที่ต้องการ ฉันชอบที่จะใช้ลวดที่มีความยาวต่างกันสำหรับสายหิ่งห้อยแต่ละเส้น เพื่อที่เมื่อประกอบเข้าด้วยกันแล้วจะไม่แขวนไว้ที่ "ระดับความสูง" เดียวกัน โดยทั่วไปแล้ว ฉันคำนวณความยาวที่จะใช้โดยหาสตริงที่สั้นที่สุด (ตามการวัดโถที่ฉันจะใช้งาน) สตริงที่ยาวที่สุด และแบ่งช่วงเวลาระหว่างพวกเขาออกเป็น 6 การวัดเท่าๆ กัน ค่าที่ฉันลงเอยด้วยสำหรับโถเยลลี่ปากกว้างแบบมาตรฐานคือ: 2 5/8", 3", 3 3/8", 3 3/4", 4 1/8", 4 5/8". Strip one end ของเส้นลวดแต่ละเส้นที่มีขนาดมิลลิเมตรหรือน้อยกว่า ใช้วิธีมีดโกนขูดฉนวนออกเบาๆ โดยการลากใบมีดเบาๆ เหนือเส้นลวด หมุนลวดแล้วทำซ้ำจนกว่าจะลบการดูถูก เมื่อใช้วิธีนี้ ฉันพบว่ามันยากที่จะดึงลวดเพียงมิลลิเมตรเท่านั้น ฉันก็เลยตัดส่วนที่เกินออก

ขั้นตอนที่ 8: การสร้าง Firefly LED String - ตอนที่ 2 จาก 4

การเตรียม LED -

ใช้ไมโครคลิปหยิบไฟ LED โดยให้ด้านล่างหันออกโดยเปิดแผ่นอิเล็กโทรด ติดตั้งไมโครคลิป + LED ในมือช่วย และใช้ฟลักซ์กับแผ่นอิเล็กโทรดบน LED

ขั้นตอนที่ 9: การสร้าง Firefly LED String - ตอนที่ 3 จาก 4

การบัดกรี LED - ใช้ไมโครคลิปอื่น หยิบลวดสีเขียวก่อน และติดตั้งในมือช่วย ตอนนี้ ส่วนที่ยากที่สุดของโปรเจ็กต์คือ การบัดกรี LED จัดการมือช่วยเพื่อให้ส่วนที่สัมผัสของลวดสีเขียววางบนแผ่นแคโทดของ LED อย่างเบามือ นี่เป็นส่วนที่ต้องใช้เวลานานซึ่งต้องใช้ความอดทนและไม่ต้องรีบร้อน วางแผนการเคลื่อนไหวของคุณล่วงหน้าและดำเนินการอย่างช้า ๆ และไตร่ตรองอย่างรอบคอบ นี่เป็นงานที่ละเอียดอ่อนประเภทจัดส่งในขวดโดยพื้นฐานและไม่ควรมองข้าม อย่างไรก็ตาม คุณไม่จำเป็นต้องเป็นลูกชายคนโปรดของช่างซ่อมนาฬิกาเพื่อที่จะดึงสิ่งนี้ออกมา มัน *อยู่ในขอบเขตของมนุษย์* ฉันพบว่าการจัดการแขนของมือช่วยนั้นง่ายกว่ามากเมื่อเทียบกับตัวลวดเองหรือไมโครคลิป วางส่วนที่เปิดออกของลวดไว้บนแผ่นแคโทดและจัดอุปกรณ์จัดการและไฟเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสามารถมองเห็นสิ่งที่คุณกำลังทำในการเตรียมการสำหรับการบัดกรีได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้หัวแร้งที่ตั้งอุณหภูมิไว้ประมาณ 260 องศาเซลเซียส หยดโลหะบัดกรีเล็กๆ หยดลงบนปลายเตารีด และค่อยๆ สัมผัสปลายเตารีดกับแผ่นแคโทดบน LED บัดกรีจำนวนเล็กน้อยควรไหลออกจากส่วนปลายและบนแผ่นรองทันที (ด้วยฟลักซ์) เพื่อยึดลวดเข้ากับแผ่นรองในกระบวนการ ระวังอย่าให้ไฟ LED ไหม้โดยถือเตารีดไว้กับแผ่นรองนานเกินไป (สูงสุด 3 วินาที เมื่อทำถูกต้องแล้ว คุณต้องใช้ปลายสัมผัสน้อยกว่า 0.10 วินาที ถือว่าเร็วมาก) โชคไม่ดีที่สิ่งที่มักจะเกิดขึ้นที่นี่คือคุณเคาะลวดออกจากแผ่นด้วยปลายเตารีด บังคับให้คุณต้องตั้งค่าใหม่ทั้งหมดอีกครั้ง ด้วยเหตุผลนั้น คุณต้อง * ช้ามาก * กับเตารีดอย่างอ่อนโยน ฉันมักจะวางข้อศอกบนโต๊ะทำงานทั้งสองข้างของมือช่วย และจับเตารีดด้วยมือทั้งสองในด้ามจับแบบ seppuku โดยค่อยๆ ดึงเตารีดเข้าหาแผ่นรอง กริปนี้บางครั้งเป็นวิธีเดียวที่ฉันสามารถควบคุมได้เพียงพอ เคล็ดลับอื่น: อย่าดื่มกาแฟสักหม้อก่อนลองทำ สิ่งนี้จะง่ายขึ้นด้วยการฝึกฝน (เบา ๆ มาก) ลากสายสีเขียวเพื่อทดสอบว่าแน่นหนา ปล่อยลวดออกจากไมโครคลิปและโดยไม่ต้องเปลี่ยนทิศทางของ LED ให้ทำซ้ำขั้นตอนด้วยสายสีแดง คราวนี้ก็บัดกรีไปที่แผ่นแอโนดของ LED เนื่องจากลวดสีแดงจะบินเหนือแผ่นแคโทด (สีเขียว) สิ่งสำคัญคือต้องไม่มีสายสีแดงที่เปิดเผยมากเกินไป มิฉะนั้นจะตกลงมาสัมผัสกับแผ่นแคโทดและทำให้เกิดการลัดวงจร

ขั้นตอนที่ 10: การสร้าง Firefly LED String - ตอนที่ 4 จาก 4

บิดสายไฟและทดสอบ -

เมื่อต่อสายไฟทั้งสองเข้ากับ LED แล้ว ก็ถึงเวลาบิดสายไฟ การบิดสายไฟทำให้ได้รูปลักษณ์ที่สะอาดขึ้น เพิ่มความทนทานให้กับสายไฟ LED และยังช่วยลดจำนวนสายไฟที่ละเอียดอ่อนที่คุณต้องจัดการเมื่อทำงานกับบอร์ดในภายหลัง ในการบิดสายไฟ ให้เริ่มต้นด้วยการติดตั้งไมโครคลิปในมือช่วยแล้วหนีบเข้ากับสายไฟสองเส้นที่อยู่ใต้ LED ตอนนี้ใช้ไมโครคลิปอื่น (ฉันติดไว้บนตะปูเพื่อให้กระบวนการนี้ง่ายขึ้น) จับปลายอีกด้านของสายประมาณ 1.5 นิ้วจากปลาย ค่อยๆ บิดไมโครคลิปในขณะที่ใช้แรงตึงเพียงพอที่จะรักษาสายไฟให้ตรงจนกว่าสายไฟจะบิดเข้าหากันเพียงพอ ฉันมักจะชอบการบิดที่ตึงๆ มากกว่า เพราะจะทำให้ได้เชือกที่ยืดให้ตรงได้ง่ายกว่า เมื่อบิดเกลียวแล้ว ให้ดึงสายไฟออกจากปลายสายที่ว่างประมาณ 2-3 มม. และทดสอบโดยใส่ 3 โวลต์ผ่านตัวต้านทาน 100 โอห์ม และเข้าไปที่ปลายสายไฟ ฉันพบว่าการเชื่อมต่อที่ดีโดยการกดโพรบเข้าไปในปลายสายเปลือยของลวดแม่เหล็กนั้นยากมาก ดังนั้นฉันจึงหนีบไมโครคลิปที่ปลายและสัมผัสหัววัดด้วยโพรบแทน คุณไม่จำเป็นต้องได้รับ "ON" ที่ดีจาก LED เพื่อให้สตริงผ่านการทดสอบ เนื่องจากแม้จะใช้คลิปหนีบก็ยังยากในการเชื่อมต่อที่ดี แม้แต่ริบหรี่เล็กน้อยก็เพียงพอที่จะผ่าน เมื่อบัดกรีการเชื่อมต่อจะดีขึ้นมาก วางสาย LED ไว้ในที่ปลอดภัย ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับแต่ละ 6 สตริง

ขั้นตอนที่ 11: การแนบ LED Strings เข้ากับบอร์ด - ส่วนที่ 1 จาก 2

มัดสายสตริงสีแดงเป็นกลุ่ม 3 สายแล้วประสานเข้ากับบอร์ด -

เมื่อคุณทำสตริง LED และแผงวงจรทั้งหกเสร็จแล้ว ก็ถึงเวลาที่จะต่อสายเข้ากับบอร์ด จัดเรียงสตริง LED ออกเป็นสองกลุ่มจากสามกลุ่ม สำหรับแต่ละกลุ่ม เราจะบิดและประสานสายไฟสีแดงสามเส้นเข้าด้วยกันเป็นเส้นเดียว แล้วประสานเข้ากับบอร์ด หยิบลวดสีแดงสามเส้นระหว่างนิ้วโป้งกับนิ้วชี้ หลังจากใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าปลายสายที่ถอดแล้วของสายไฟทั้งสามเส้นนั้นเข้าแถวกันหมดแล้ว ให้หนีบสายไฟทั้งสามเส้นชิดกันและติดตั้งไมโครคลิปในมือที่ช่วยเหลือ บิดส่วนที่เปิดออกของสายไฟเข้าด้วยกัน เพื่อป้องกันไม่ให้มันหลุดออกมาในขณะที่คุณประสานเข้ากับบอร์ด ดีบุกปลายบิดของสายไฟด้วยบัดกรี ใช้ฟลักซ์เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสที่ดีระหว่างปลายสาย (สิ่งสุดท้ายที่คุณต้องการทำคือต้องคลายเกลียวสามสายนี้เพื่อให้ได้สายที่ไม่ค่อยดี) ประสานมัดลวดสีแดงอย่างระมัดระวังกับแผ่นรองด้านไกลของ PIN_A เพื่อให้ตัวต้านทานแยกมัดและไมโครคอนโทรลเลอร์ ทำซ้ำขั้นตอนกับอีกสามสาย LED บัดกรีมัดไปยังด้านไกลของตัวต้านทานบน PIN_B ตอนนี้คุณควรมีบันเดิล 3 สายทั้งสองที่บัดกรีไว้กับบอร์ดโดยให้สายสีเขียวลอยได้อย่างอิสระ

ขั้นตอนที่ 12: การต่อ LED Strings เข้ากับบอร์ด - ตอนที่ 2 จาก 2

มัดสายสีเขียวเป็นมัดแบบ 2 สายและประสานเข้ากับบอร์ด ทดสอบ - ใช้กระบวนการที่คล้ายคลึงกันกับวิธีการทำมัด 3 สายสีแดง ต่อสายสีเขียวเข้าด้วยกันเป็นมัด 2 สายแล้วประสานเข้ากับ PIN_C, PIN_D, และ PIN_E โดยการไม่ประสานมัดกับแผ่นใกล้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ เราให้พื้นที่ข้อศอกมากขึ้นหากเราจำเป็นต้องทำการบัดกรีแบบสัมผัสบนไมโครคอนโทรลเลอร์หรือแนบคลิปการเขียนโปรแกรมเข้ากับบอร์ด เมื่อสาย LED ทั้งหมดได้รับการบัดกรีเข้ากับ บอร์ด เป็นความคิดที่ดีที่จะทดสอบพวกเขา ด้วยแหล่งพลังงาน 3V ให้ทดสอบสตริงโดยวางแรงดันบวกบน PIN_A หรือ PIN_B ระวังวาง * ไว้ด้านหลัง * ตัวต้านทาน เนื่องจาก 3V จะสร้างความเสียหายให้กับ LED เหล่านี้หากไม่มีมัน และย้ายแรงดันลบระหว่าง PIN_C, PIN_D และ ต้นสน. หมุดแต่ละอันรวมกันควรส่งผลให้มีไฟ LED สว่างขึ้นเมื่อทำการโพรบ (หากชิปของคุณได้รับการตั้งโปรแกรมไว้แล้ว ณ จุดนี้ เพียงแค่จ่ายกระแสไฟให้กับบอร์ด (VCC และ GND) ก็เพียงพอที่จะทดสอบไฟ LED ทั้งหกดวงในคราวเดียว โปรแกรมที่ให้มาจะหมุนเวียนไปตาม LED ทั้งหมดขณะบู๊ต)

ขั้นตอนที่ 13: การเตรียมและการติดที่ใส่แบตเตอรี่

นำสายไฟที่คุณจะใช้เพื่อต่อที่ใส่แบตเตอรี่และตัดให้ยาว ฉันมักจะใช้ความยาวต่อไปนี้:

สายสีแดง: 2" สายสีเขียว: 2 3/8" ดึงปลายสายทั้งสองออกเล็กน้อยและประสานปลายสายด้านหนึ่งเข้ากับที่ใส่แบตเตอรี่และปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับแผงวงจร ระวังขั้วให้ถูกต้อง. ตรวจสอบภาพประกอบสำหรับรายละเอียด นอกจากนี้ เมื่อคุณบัดกรีสายไฟเข้ากับที่ใส่แบตเตอรี่แล้ว คุณอาจต้องการตัดหมุดให้สั้นเพื่อไม่ให้ติดเข้ากับฝาขวด

ขั้นตอนที่ 14: การประกอบขั้นสุดท้าย

เมื่อถึงจุดนี้ คุณได้ประกอบแผงวงจรอย่างสมบูรณ์และต่อสายไฟ LED และที่ใส่แบตเตอรี่ ที่เหลือก็แค่ตั้งโปรแกรมชิปและติดบอร์ดที่ฝาขวด เกี่ยวกับวิธีการตั้งโปรแกรมชิป ฉันเกรงว่าจะเกินขอบเขตของเอกสารนี้เล็กน้อย และขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มของคอมพิวเตอร์ที่คุณใช้อยู่อย่างมาก และสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่คุณทำงานด้วย ฉันได้ให้ซอร์สโค้ด (เขียนขึ้นสำหรับ GCC) รวมถึงไบนารีที่คอมไพล์แล้ว แต่การหาว่าจะทำอย่างไรกับพวกมันนั้นขึ้นอยู่กับคุณ โชคดีที่มีแหล่งข้อมูลดีๆ มากมายสำหรับการเริ่มต้นใช้งาน AVR ต่อไปนี้คือข้อมูลบางส่วน:https://www.avrfreaks.net/ - นี่คือเว็บไซต์สุดท้ายสำหรับ AVR ฟอรั่มที่ใช้งานอยู่เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้https://www.avrwiki.com/ - ฉันพบว่าไซต์นี้มีประโยชน์มากเมื่อฉันเริ่มต้น หากมีความสนใจเพียงพอ ฉันอาจรวบรวมชุดอุปกรณ์เพื่อให้ผู้คนไม่ต้องทำมือสกปรก กับด้านการเขียนโปรแกรมชิป สำหรับการติดบอร์ดและแบตเตอรี่เข้ากับฝาปิด น่าจะมีหลายล้านวิธีในการทำเช่นนี้ แต่ฉันไม่มั่นใจว่าฉันได้พบวิธีที่ดีที่สุดแล้ว วิธีที่ฉันได้ลองใช้คือการใช้อีพ็อกซี่หรือกาวร้อน ฉันมีอีพ็อกซี่บอร์ดปรากฏขึ้นมาสองสามตัวอย่างแล้ว จึงไม่แนะนำให้ใช้ กาวร้อนดูเหมือนจะใช้ได้ แต่ฉันไม่ค่อยเชื่อนักว่าหลังจากรอบร้อน/เย็นสองสามรอบแล้ว มันจะดีกว่าอีพ็อกซี่มาก ดังนั้นฉันจึงหาวิธีติดบอร์ดและที่ใส่แบตเตอรี่เข้ากับฝาของคุณเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ฉันจะเสนอเคล็ดลับบางประการ: -- ระวังว่าเมื่อคุณติดที่ใส่แบตเตอรี่ หมุดทั้งสองจะไม่ลัดวงจรเนื่องจากฝาปิดที่เป็นโลหะ ฝาบางอันเป็นฉนวน -- https://www.thistothat.com/ -- เป็นเว็บไซต์ที่ให้คำแนะนำเกี่ยวกับกาวตามสิ่งที่คุณพยายามจะติด สำหรับแก้วกับโลหะ (การประมาณที่ใกล้เคียงที่สุดที่ฉันนึกได้สำหรับแผงวงจรซิลิกอน) พวกเขาแนะนำ "Locktite Impruv" หรือ "J-B Weld"ฉันไม่เคยใช้อย่างใดอย่างหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 15: [ภาคผนวก] แผนผังวงจร

ส่วนนี้อธิบายการออกแบบของวงจร Jar o'Fireflies และมีขึ้นเพื่อให้ความกระจ่างเกี่ยวกับการตัดสินใจในการออกแบบบางอย่าง ไม่จำเป็นต้องอ่านหรือทำความเข้าใจส่วนนี้เพื่อสร้างหิ่งห้อยของคุณเอง อย่างไรก็ตามหวังว่าจะเป็นประโยชน์กับทุกคนที่ต้องการปรับเปลี่ยนหรือปรับปรุงวงจร

แผนผังต่อไปนี้อธิบายวงจร Jar of Fireflies โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีข้อสังเกตบางประการเกี่ยวกับการออกแบบ: VCC - ขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ 3V ของคุณ (เช่น แบตเตอรี่) สำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับรูปแบบการตั้งชื่อแผนผังอิเล็กทรอนิกส์ GND - ในทำนองเดียวกัน สิ่งนี้จะไปที่ขั้วลบของแบตเตอรี่ของคุณ ตัวต้านทาน R1 - 22.0K Ohm - ใช้เป็นตัวต้านทานแบบดึงขึ้นเพื่อขับเคลื่อนแรงดันไฟฟ้าที่พินรีเซ็ตให้สูงระหว่างการทำงาน จึงป้องกันไม่ให้ชิปถูกรีเซ็ต วงจรจะทำงานได้ดีถ้าตัวต้านทานนี้ถูกแทนที่ด้วยลวด อย่างไรก็ตาม จะมีความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่ง: คุณจะไม่สามารถตั้งโปรแกรมชิปใหม่ได้เมื่อบัดกรีเข้ากับบอร์ดแล้ว เหตุผลนี้เป็นเพราะโปรแกรมเมอร์ชิปไม่สามารถขับพินรีเซ็ตให้ต่ำโดยไม่ลัดวงจรไปที่ VCC พร้อมกันได้ นั่นคือจุดประสงค์เพียงอย่างเดียวของ R1 เพื่อให้โปรแกรมเมอร์ชิปสามารถสลับพินรีเซ็ตโดยไม่ต้องลัดวงจรไปที่ VCC ดังนั้น ค่าของ R1 จึงไม่สำคัญ ตราบใดที่มัน 'ใหญ่พอ' (ไม่ใหญ่มากจนบล็อกพินรีเซ็ตไม่ให้เห็น VCC เลย) ค่าใด ๆ ระหว่าง 5k-100k ก็น่าจะใช้ได้ ตัวต้านทาน R2, R3 - 100 โอห์ม - ค่าของตัวต้านทานเหล่านี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของรุ่นของ LED ที่คุณใช้อยู่ LED ที่ต่างกัน แม้จะมีขนาดและสีเท่ากัน แต่ก็มีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงปริมาณกระแสไฟที่ดึงออกมาและปริมาณแสงที่ผลิตได้ ตัวอย่างเช่น รุ่นของ LED ที่ฉันใช้นั้นถูกกำหนดให้วาดประมาณ 20mA ที่ 2.0V และ 10mA ที่ 3V ผ่านตัวต้านทาน 100 โอห์ม ตอนนี้ถ้าฉันทำวงจรนี้ใหม่ทั้งหมดอีกครั้ง ฉันอาจจะเลือกค่าที่มากกว่าเล็กน้อยสำหรับ R2, R3 เหตุผลก็คือ เมื่อฉันได้เห็นหิ่งห้อยในธรรมชาติที่เปล่งแสงอย่างเจิดจ้าอย่างที่ LED ตัวนี้ทำที่ 10mA ฉันคาดว่ามันจะระเบิดในหมอกสีเขียวเปียกในเสี้ยววินาทีต่อมา กล่าวคือ ที่ 10mA ไฟ LED เหล่านี้สว่างเกินไปที่จะเป็นหิ่งห้อยที่เหมือนจริง นี่เป็นปัญหาที่ฉันแก้ไขในซอฟต์แวร์โดยจำกัดความสว่างสูงสุดที่ LED เคยขับเคลื่อนด้วย หากคุณใช้ LED # ส่วนเดียวกับที่ฉันใช้ คุณจะพบซอฟต์แวร์หิ่งห้อยที่ปรับความสว่างให้เหมาะสมแล้ว มิฉะนั้น เว้นแต่ว่าคุณต้องการเปลี่ยนมาตราส่วนความสว่างในซอร์สโค้ด คุณอาจพบว่าตัวเองกำลังกลับไปเล่นซอกับค่า R2, R3 เพื่อค้นหาค่าที่เหมาะสมกว่ากับ LED ใดก็ตามที่คุณใช้ โชคดีที่สิ่งนี้ไม่ควรใช้ความพยายามมากนักเนื่องจากตัวต้านทาน SMD นั้นง่ายต่อการทำงานซ้ำ PIN_A, B, C, D, E - นี่คือชื่อที่ฉันตั้งให้กับหมุดตามอำเภอใจเพื่อแยกความแตกต่าง และฉันอ้างอิงถึงหมุดด้วยชื่อเหล่านี้ในซอร์สโค้ด พิน A และ B ฉันเรียกว่าพิน "หลัก" หากคุณไม่ได้วางแผนที่จะอ่านซอร์สโค้ด ความแตกต่างนี้จะไม่สร้างความแตกต่างใดๆ หากคุณวางแผนที่จะอ่านซอร์สโค้ด หวังว่าความคิดเห็นที่ฉันวางไว้จะอธิบายบทบาทของหมุดหลักได้อย่างเพียงพอและวิธีที่ LED ถูกขับเคลื่อน โดยไม่คำนึงถึง นี่คือบทสรุปสำหรับผู้บริหารเกี่ยวกับวิธีการขับเคลื่อนของ LED: ก่อนที่จะเล่น 'เพลง' หิ่งห้อย จะมีการสุ่มตัดสินใจว่า LED จะถูกขับเคลื่อนอย่างไร การตัดสินใจนี้เริ่มต้นด้วยการเลือกพิน 'หลัก' ไม่ว่าจะเป็น PIN_A หรือ PIN_B การเลือกนี้จะจำกัดตัวเลือกว่าสามารถขับเคลื่อน LED ใดได้บ้าง หากเลือก PIN_A เราก็มีทางเลือกระหว่าง LED1, LED2 หรือ LED3 เช่นเดียวกันสำหรับ PIN_B และ LED อื่นๆ เมื่อเลือกพินหลักแล้ว เราจะสุ่มเลือก LED เฉพาะเพื่อขับเคลื่อนจากรายการตัวเลือกที่ลดลง ตัวอย่างเช่น สมมติว่าเราเลือก PIN_A และ LED2 ในการเปิด LED2 เราขับ PIN_A สูงและขับ PIN_D (พินที่ด้านอื่น ๆ ของ LED2 เชื่อมต่ออยู่) ให้ต่ำ ในการปิด LED2 อีกครั้งในขณะที่เล่นเพลง เราปล่อยให้ PIN_A สูงและขับ PIN_D ให้สูงเช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นการขจัดความต่างศักย์ระหว่างสองด้านของ LED2 และหยุดกระแสที่ไหลผ่านโดยปิดเครื่อง เนื่องจากเราปล่อย PIN_A ให้สูงตลอดเวลา เราจึงสามารถเลือกที่จะเล่น LED1 หรือ LED3 อีกสองดวงที่เหลือโดยอิสระโดยสิ้นเชิง ในทางปฏิบัติ โค้ดนี้เขียนให้เล่นได้สูงสุดสองเพลงพร้อมกัน (หิ่งห้อยสองไฟเรืองแสงพร้อมกัน)

ขั้นตอนที่ 16: [ภาคผนวก] ซอร์สโค้ด

ไฟล์ firefly.tgz มีซอร์สโค้ดและไฟล์.hex ที่คอมไพล์แล้วสำหรับโปรเจ็กต์นี้

โปรเจ็กต์นี้สร้างขึ้นโดยใช้ avr-gcc 4.1.1 (จากแผนผังพอร์ต FreeBSD) พร้อมกับ avr-binutils 2.17 และ avr-libc-1.4.5

ขั้นตอนที่ 17: [ภาคผนวก] บันทึกการผลิต

ภาพถ่ายในคำแนะนำนี้ถ่ายโดยใช้กล้องดิจิตอลคอมแพค Canon SD200 และประมวลผล (อ่าน: กู้) ใน Photoshop

(การพยายามถ่ายภาพวัตถุขนาดเล็กที่ลอยอยู่ในอวกาศด้วยระยะชัดลึกที่ซับซ้อนโดยไม่มีรูปแบบการโฟกัสแบบแมนนวลใดๆ อาจเป็นวิธีที่แนะนำได้ yerg)