Clever Geek Handbook

電子ネックレス。 パート1



電子部品からジュエリーを作るという考えは新しいものではありません。 細部の美しい束だけでなく、光る、点滅する、きらめく動作回路である場合、特に便利です。3月8日にギフトをデザインした私の経験についてお話しします。



「彼は生きており、輝いています。」



安物の宝石はネックレスで、各リンクにはLEDが付いています。 一定の順序で照明と消火を行うことにより、さまざまな美しい照明効果を実現できます。 問題は、リンクを個別に管理し、ジュエリーをワイヤーの束にしない方法です。 1-Wireバスは、信号伝送と電源供給に2本の導線しか使用できないため、ここに最適です。



1-Wireの原理について簡単に説明します



すでに述べたように、バスは信号とグランドの2本のワイヤで構成されています。 バスには、1つのマスターと多くのスレーブを含めることができます。 各スレーブデバイスには固有の64ビットアドレスがあります（1線式マイクロ回路では、製造中にアドレスが縫製され、同じアドレスを持つ2つのチップが存在しないことが保証されます）。 バスの信号線は抵抗を介して電力の「プラス」にプルアップされ、スレーブデバイスはスタンバイモードで電力が供給されます。 データ伝送は、信号導体をグランドに短絡することにより実行されます。「1」の伝送では15 µs、「0」の伝送では60 µsです。 低レベルのパルスの間、スレーブはストレージコンデンサから電力を供給されます。ストレージコンデンサは通常、チップに直接組み込まれています。





駆動回路



各ビーズは、1線式レシーバチップと異なる色の2つのLEDで構成されます。 DS2413をレシーバとして使用します-最大20 mAの出力電流を備えた2チャンネルキーであり、これは目的には十分です。 接続図は次のとおりです。



構造的には、これらはすべて、爪より小さいボード、前面のLED、背面の超小型回路に収まります。



駆動回路



オーケストラは、 ATTiny13Vマイクロコントローラーによって実施されます。 1線バスを制御するために3本の脚が使用されました。 なぜ3つ？ バスをグランドに短絡することによるデータ転送用の1つ（PB2）が直接接続されています。 ブレースをオンおよびオフにするための2番目（PB1）は、1.5kΩの抵抗を介してオンに切り替えられます。 スタンバイモードでは、このピンを使用すると、バスをソースから切断してエネルギーを節約できます。 3番目のレグ（PB0）は、プルアップ抵抗が高すぎてLEDに電力を供給できないため、470オームの抵抗を介してLEDに電圧を供給するためのものです。 スキームを見てみましょう：





このデバイスは、イオニスタ（巨大なコンデンサ（1ファラッド））で駆動されます。 バッテリーや蓄電池と比較して、多くの利点があります。

もちろん、イオニスタの容量はクロックバッテリの容量よりも1桁小さいですが、この回路の消費電力は非常に少ない（パルスあたり10 mA、スタンバイモードで7μA）ため、充電は5時間続きます。



スキームに関するいくつかのコメント。 コンデンサC2は設定できません。これは、乱数を生成するために、Tiny12コントローラーでプロジェクトの以前のバージョンで必要でした。 Tiny13では、これをプログラムで行うことができます。 原則として、リセットボタンも必要ありませんが、「注意、レーキ」のセクションで説明されているように、それを置く方が良いでしょう。 D1ダイオードは、イオニスタを充電するときの逆極性から保護し、見た目がきれいです-色付きガラス管:)



リードモジュールボードはハート型で（記事のタイトルの写真を参照）、半球の半球の1つがイオニスタを形成します。



手-鞘から！



言葉から行為まで、このすべての美しさを製造するために必要なもの：



ビーズ作り



すべてのボードはレーザー鉄製です。 詳細については説明しませんが、先ほどここで説明しました。 ボードは光沢紙に印刷され、鉄はテキソライトに転写され、その後塩化第二鉄でエッチングされ、トナーはアセトンで洗い流され、スズはコーティングされ、穴が開けられます。



ビーズは、1つのボード上で8個分即座に作成されます。 次に、ボードをバラバラに切り、失敗したものを拒否し、残りのファイルで目的の形状を作成します。 さまざまな段階で空白のある写真：





ボードの側面間のジャンパーはワイヤーでできています。 コンポーネントをはんだ付けすると、ビーズは次のようになります。





チェーンにビーズを張る前に、その性能を確認し、（注意！）各チップに配線されたアドレスを読み取る必要があります。すべてのモジュールを1つのバスに接続した後、これを行うのが難しくなるためです。 1-Wireアダプタをお持ちの場合、素晴らしいです。 そうでない場合は、コントローラを取り、アドレスを読み取って各ビーズに順番に接続するようにプログラムする必要があります。 読書の詳細については、第2部をご覧ください。



マスターモジュール製造



マスターモジュールのボードも同様にレーザーと鉄の方法で作られています。 トナーを洗浄した後、錫メッキする前に、切断する輪郭を回路基板に転写する必要があります。 光沢紙に輪郭を印刷し、ボードに適用し、マークに従って組み合わせ、アイロンでアイロンをかけ、紙を水で洗います。 次に、穴の輪郭に沿って注意深くドリルします。





ワイヤーカッターで余分な部分を取り除きます。





ファイルを完成させます：





コンポーネントのはんだ付けを解除した後の完成したボード、上部：



以下：





ボードにはプログラマー用の接続がないため、最後にコントローラを個別にフラッシュしてボードにインストールする必要があります。



組立



ビーズは次のようにチェーンに取り付けられます。銀線からブラケットを作成し、以前にマークした場所でチェーンにはんだ付けします。 これには比較的耐火性の高いはんだを使用しています。鉛フリー（Sn 95 Ag 5）を使用しました。









下部チェーンも同じ方法で準備されます。組み立て後、半円が得られるように、ブラケット間の間隔のみをわずかに大きくする必要があります。



すでにビーズをブラケットにはんだ付けし、より溶けやすいはんだ（通常のPOS-60を使用できます）と温度調整器付きのはんだごてを使用して、構造全体がチェーンから外れないようにします。 連絡先は、ボードの表側と裏側の両方である必要があります。 上下に混同しないことが重要です。 LEDのアノードが接続される接点は上部で、長いチェーンにはんだ付けされています。



下部チェーンの自由端は上部に取り付けられている必要がありますが、閉鎖はありません。 この目的のために、2つの小さなテキソライトの三角形を切り取り、それぞれのホイルを2つのプラットフォームにカットし（これらの芯の印刷とエッチングはすでに怠でした）、おなじみのブラケットでチェーンにはんだ付けしました。



ワイヤーのループを使用して、中央の上部チェーンにハートを掛けます。 ボトムチェーンの両端は、単にパッドにはんだ付けされています。



収集され、再度チェックされ、フラックスの残りからアルコールで洗浄されました。 写真はクリック可能です：





充電器



さて、デバイスは大声で言われています。 回路は、USBポートから47オームの抵抗を介して充電され、初期電流パルスを制限します。 最大3ボルト、5分でイオニスタが完全に充電されます-約30分。





注意すくい！



アセンブリおよびデバッグ中に、2つの不快な状況が発見されました。 第一に、チェーンは、銀ではありますが、電流の伝導が非常に悪く、数十の関節の存在に影響を及ぼします。 信号は極端なビーズには届きません。 細い（0.15 mm）銀メッキのワイヤを取り、チェーンに慎重に巻き付けて各モジュールにはんだ付けする必要がありました。 メートルの距離から、このワイヤはすでに見えません。



レーキ秒：供給電圧の非常に遅い増加で、コントローラは起動を拒否します。 私は知りません、これはすべてのAVR-okまたは単なるコピーの機能です。 これは、すべてがすでに組み立てられ、ステッチされ、はんだ付けされた最後の瞬間に明らかになりました。 ボードの背面にマイクロボタンを配置する必要がありました。これにより、すぐにイオンが閉じます。 短く押すと、内部抵抗のため放電する時間はありませんが、電源回路にパルスが表示され、コントローラーを起動するのに十分です。 誰かが同様のデザインを組み立てる場合は、私の間違いを繰り返さずに、すぐにRESETボタンを押してください。



Eagleのボードの図面、および1つのアーカイブに印刷するための既製のテンプレート：

nekaka.com/d/oDpQyHL9CY



最後に、ビデオが動作します。 これは、すべてのLEDをチェックするテストファームウェアです。 最終バージョンには、他のエフェクトが含まれます。





記事の2番目の部分は、コントローラーのファームウェアの作成に専念します。 継続する。


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