Новогодняя пятиконечная звезда на транзисторах. Новогодняя светодиодная звезда на микроконтроллере. Изготовление светодиодной звезды

Электронная игрушка "Рождественская звезда" может быть использована для украшения посоха Деда Мороза или новогодней ёлки, например как наконечник. Игрушка разработана в качестве учебного пособия для сборки воспитанниками кружка радиоконструирования Житомирского городского центра научно-технического творчества учащейся молодёжи при изучении раздела программы "Генераторы электрических колебаний и устройства на их основе".

Схема показана на рис. 1 , игрушка является модернизированным вариантом устройства, опубликованного ранее (Хмара В. Миниатюрная ёлка с "бегущим огнём". - Радио, 2011, № 12, с. 48, 49).

На транзисторах VT1-VT3, конденсаторах С1 -СЗ и резисторах R1, R2, R5, R6, R8, R9 собран трёхфазный генератор прямоугольных импульсов. Частота их следования зависит от сопротивления резисторов R1, R5, R8, ёмкости конденсаторов С1-СЗ и при указанных на схеме номиналах приблизительно равна 2 Гц. На транзисторах VT4-VT6 собраны электронные ключи, которые подают питание на группы светодиодов (HL1- HL30), размещённых на печатной плате так, чтобы создать изображение шестиугольной звезды. Во время работы трёхфазного генератора на коллекторах транзисторов VT1- VT3 поочерёдно возникают прямоугольные импульсы, которые также поочерёдно открывают транзисторы VT4-VT6, поэтому будут включаться и гаснуть соответствующие светодиоды. Они размещены так, что создаётся эффект вращения звезды.

Все элементы, за исключением батареи питания и выключателя, смонтированы на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5.-.2 мм. Чертёж платы и расположение на ней элементов показаны на рис. 2 . Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы - импортные, С - керамический К10-17. Светодиоды - красного или зелёного цвета свечения с диаметром корпуса не более 7 мм, причём в разных группах или в одной они могут быть различного цвета (рис. 3 ). Перед монтажом на плату со стороны установки светодиодов можно разместить цветную клейкую непроводящую плёнку в виде звезды. Источник питания - батарея 6F22 ("Крона") или батарея из шести соединённых последовательно гальванических элементов типоразмера АА или ААА.

Налаживания устройство не требует, при исправных деталях и правильном монтаже оно начинает работать сразу. При желании скорость переключения светодиодов можно изменить подборкой конденсаторов С1, С2 и СЗ. Если трёхфазный генератор запускается неустойчиво, для надёжного запуска следует установить конденсатор С". Его ёмкость подбирают в пределах 0,022...0,1 мкФ.

В. ХМАРА, г. Житомир, Украина Журнал Радио, №12 2012г

Так что беритесь за свой паяльник, захватите ваши светодиоды, найдите батареи и начинаем делать Рождественское украшение сезона.
Если вы не уверены в своих навыках пайки - начните с изготовления звезды. Это просто. Вы это можете сделать. Действительно. Поверьте мне.
Но если вам эта поделка покажется слишком сложной, вы можете сделать Рождественскую звезду на ёлку из бумаги - просто, но очень красиво

, раздел сайта, где представлены ВСЕ самодельные ёлки и ВСЕ варианты из чего можно сделать ёлку.

Шаг 1. Материал и инструменты

Для светодиодной звезды вам нужно:
5 красных светодиодов, с 5 мм или 10 мм куполом. Светодиоды должны быть красными, чтобы их можно было запитать от батареи 9 Вольт. Я использовал светодиоды с непрозрачными куполами. Используйте те, которые как вы думаете, выглядят лучше.
9-вольтовая батарея.
10 см из твердого монтажного провода.
Если вы хотите сделать мигающую LED звезду, вам необходимы различные типы светодиодов:
1 мигающий светодиод, 5 мм купол, красный. Я купил этот, он работает что-нибудь от 3 до 12 вольт.
4 "Слаботочных" светодиодов, 5 мм, прозрачный купол, красный. Эти светодиоды, которые загораются при очень малых токах. Я купил и эти.

Расходы на мигающие звезды около € 2,90

Инструменты и другие необходимые вещи:
Для шаблона: 5мм фанера или нечто подобное.
Паяльник и припой
Плоскогубцы или клещи
Полимерная глина или третья рука, чтобы удобно паять
Мультиметр для отладки

Шаг 2. Компоновка

Рождественская светодиодная звезда на ёлку:
Схема светодиодной звезды совсем не сложна. На самом деле, это довольно легко: пять светодиодов, подключенных «голова к хвосту» в одну цепь.
Выключатель в цепи не является необходимой частью звезды: звезда горит (цепь замкнута), прикасаясь плюсовым проводом к разъему батареи.
Вы думаете, что это легко, и ничто не может пойти не так?
Вы можете ошибиться с подключением светодиодов "голова-хвост".

Шаг 3. Делаем светодиодную звезду

Для того чтобы пайка светодиодов проходила как можно проще, я сделал шаблон из фанеры. Это круг с делениями для пяти светодиодов.
Установить светодиоды на шаблоне.
Согните выводы светодиодов так, чтобы соседние провода пересекались друг с другом.
Закрепите провода на шаблоне с помощью клейкой ленты.
Пропаяйте пересечения проводов (пять раз).
Отрежьте выступающие выводы небольшими плоскогубцами.

Теперь у вас есть замкнутая звезда.
Проверьте это:
Подключите концы звезды к полюсам батареи. Следите за полярностью светодиодов и батарей! Если светодиоды светятся: Ура. Если нет:
Скорее всего, вы соединили, по крайней мере, один из светодиодов задом наперед.
Если вы выстроили светодиоды правильно, и это все еще не работает (это случилось со мной...): Один из светодиодов может быть неисправен. Проверьте каждый индивидуально с помощью мультиметра или, если у вас есть, 3В питания.

Припаяйте прочные, надежные, медные проволоки (около 4 см / 1,5") к минусовой стороне светодиодной линейки. См. рисунок 3 на данном этапе.

Шаг 4. Заканчивайте!

Почти готово! Последним шагом является пайка куска твердого провода к минусовому полюсу батареи.
Это немного сложно для пайки:
Возьмите кусок проволоки такой же длины, как проволока которую вы припаяли к минусу на стороне звезды.
Закрепите аккумулятор и поместите провод в разъем батареи (отмеченный знаком минус).
Во время пайки провода к разъему, убедитесь, что оба - провод и разъем, хорошо прогреты до нанесения припоя.

СОВЕТ:
Убедитесь, что провод и батарея зафиксированы. Используйте ленту, третью руку или небольшие объекты для этого.
Наконец, припаяйте другой конец этого провода к плюсовой стороне светодиодов Рождественской звезды на ёлку. Вы сможете это сделать.
Понравилось? Тогда приступайте к изготовлению ёлочки. Это займет немного больше времени, но оно того стоит! Если вы можете сделать звезду, вы можете сделать и ёлочку!

Светодиодная звезда, особенно когда она мерцает, создает романтичную атмосферу и представляет собой достойное праздничное украшение к любому торжеству. Исключительно хороши светодиодные звезды к Новому году и к Рождеству: они помогают создать волшебную, сказочную обстановку. Умея немного паять, можно своими руками изготовить вполне приличные светодиодные звезды.

Необходимые материалы (для одной звезды):

– светодиоды 5 мм (один можно мигающий) 5 штук;
– 9-вольтовый аккумулятор;
– резисторы 60 Ом 2 штуки;
– аккумуляторный разъем (точнее, коннекторы от него).

Необходимые инструменты:

– фанерный лист для шаблона примерно 0,5х0,5 м;
– маркер;
– транспортир;
– изолента;
– паяльник и припой;
– мультиметр (только желательно);
– плоскогубцы или щипцы.

Изготовление светодиодной звезды

Электрическая схема звезды очень проста. Пять светодиодов один за другим соединяются в одну цепь. Заметим, что выключатель, изображенный на схеме, деталью звезды не будет: звезда будет загораться, когда в разъем для аккумулятора будет вставлена батарейка. Важно правильно соединить светодиоды: анодные ножки (они длиннее) соединяются с катодными ножками.

Для удобства сборки звезды на куске фанеры делаем шаблон: маркером чертим окружность и отмечаем на ней на равных расстояниях друг от друга пять точек – например, с помощью транспортира – поделив весь круг на пять секторов по 72 градуса.

Располагаем светодиоды на шаблоне на отмеченных точках, разгибаем их ножки на такой угол, чтобы ножки соседних светодиодов пересекались друг с другом (помним, что анодные ножки пересекаются с катодными). Изолентой закрепляем ножки на шаблоне. Спаиваем пересекающиеся ножки в четырех местах. Получаем звезду с разрывом цепи.

Тестируем электрическую цепь. Соединяем концы звезды с обоими контактами батареи, соблюдая полярность. Если цепь составлена правильно, то звезда загорается. Если не загорелась, проверяем, соблюдена ли полярность. Если полярность соблюдена, а звезда все равно не загорается, то это значит, что какой-то светодиод поврежден. В этом случае один за другим проверяем светодиоды с помощью мультиметра или 3-вольтового источника питания.

Убедившись, что прибор работает, приспосабливаем к нему разъем для подключения аккумулятора 9 В. Разъем будет подсоединен к звезде через два резистора. Резисторы будут ограничивать ток через светодиоды, что продлит срок службы светодиодов и аккумулятора.

Берем разъем для 9-вольтового аккумулятора и острым ножом срезаем его корпус из мягкого пластика.

Отпаиваем провода от коннекторов.

К обоим коннекторам припаиваем резисторы.

Свободные концы резисторов припаиваем к «плюсу» и «минусу» звезды, соблюдая полярность.

Аккуратно устанавливаем разъем со звездой на аккумуляторную батарейку. На этом наша работа успешно завершается: светодиодная звезда полностью готова.

Привет всем читателям и почитателям сайта Радиосхемы! Сегодня расскажу вам о небольшой модернизации новогоднего украшения елки - звёздочке. Достав как обычно из коробки ёлочные игрушки, чтобы нарядить к Новому году детям ёлку, обнаружил там звёздочку, купленную в прошлом году на рынке. И сразу вспомнил про её недостаток - светит слишком ярко и работает в режиме «поворотника». Что довольно таки сильно напрягает, особенно если в комнате выключен свет.

Было решено изменить её внутреннее устройство. Итак, разобрав, сначала долго не мог понять, за счёт чего она мигает, но потом, прислушавшись, обнаружил щелчки. Которые, как оказалось впоследствии, издавала биметаллическая пластинка в одной из ламп - она та и была виновницей торжества.

Решил это дело усовершенствовать: разработал и изготовил плату будущего «мозга» звёздочки по Впаял все компоненты, со светодиодами пришлось немного повозиться, выгибая их ножки определённым образом (как на фото). Светодиоды использовал, какие были (яркие узконаправленные), но лучше сюда бы подошли широкоугольные. Питание подвёл пять вольт - от блока питания сотового телефона, который заменил бывшую вилку штепсельного разъёма.

Список используемых деталей

• МК Atmega8 - 1шт.
• Транзисторы КТ503 - 3шт.
• Резисторы SMD:
• 1206 1 кОм - 3шт.
• 0805 220 Ом - 15шт.
• Светодиоды яркие (красные/жёлтые) - 15 шт.

При повторении устройства необходимо учесть, что с обратной стороны платы находится несколько перемычек. На рисунке печатной платы они не отображены, для более лёгкого зрительного восприятия. Но подписаны номера контактов, одноимённые контакты необходимо замкнуть перемычками. Транзисторы можно использовать любые маломощные структуры n-p-n с током коллектора 150 мА и выше. В светодиодной звезде установлены КТ503. Резисторы используются типоразмеров 1206 и 0805.

Для программирования МК Atmega8 на плате предусмотрены подписанные пятачки, к которым нужно подпаять проводки от программатора. При правильной сборке устройство начинает работать сразу и в наладке не нуждается. При заливки прошивки в МК, фьюзы необходимо установить на работу от внутреннего генератора с частотой 8 МГц. Хотя, думаю и на заводских настройках работать будет, только медленнее.

Видео

Теперь обновлённая LED звёздочка закреплена на своём законном месте и радует глаза всякого на неё смотрящего, создавая по-настоящему Новогоднее настроение! По всем вопросам и пожеланиям можно обращаться на форум или в личку. Архив со всеми файлами (схема, прошивка и т.д.) . Программа написана на языке Си с помощью среды разработки CodeVisionAVR. С вами был Тёмыч (Артём Богатырь), до новых встреч на сайте Радиосхемы в Новом году!

Обсудить статью СВЕТОДИОДНАЯ ЗВЕЗДА НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Наступила та самая пора, конец года снег праздники и хорошее настроение)) А какой (новогодний/рождественский) праздник без ёлки? А какая ёлка без украшения? Именно об украшательстве пойдёт речь, а точнее о финальном штрихе, так сказать о вишенке на торте точнее о звёздочке на ёлке. В общем милости просим под CUT.

Собственно была заказана у китайцев звёздочка для ёлки. В лоте есть выбор размеров всё как в советские времена: изделие №1 №2 №3 я заказал №2. Размер от кончика до кончика звезды 18см.

Звезда выполнена из прозрачного ломкого пластика, на поверхности много граней для преломления света.
Собственно всё просто: две одинаковые половинки, сердцевина с электроникой, ножка-крепление для верхушки и переключатель.
Так это выглядит во включенном состоянии.

Тут можно было бы завершить обзор, но так легко, дорогой читатель, тебе не отделаться)))
Я решил что хочу лучшего и я знаю как это получить из этого простого кусочка пластика. Да да вполне предсказуемое решение WS2812B - просто и красиво, но тут у меня свой подход.

1)Я не буду применять arduino или ESP.
2)Мне не нужны всякие ИК-приёмники, WIFI или Bluetooth, я не собираюсь сидеть под ёлкой и переключать цвета, это задача ПО.
3)Устройство будет выполнено на одной плате, а не из говна и палок разных модулей проводов и термоклея.
4)Я буду использовать PIC18F46J50 и сам напишу весь код на mikroC.
В общем такой олдскульный подход)))

Первым делом измеряем звезду и создаём плату в Altium.

Дальнейшее развитие событий тут

После примерки бумажной версии платы можно начинать создавать реальную плату из фольгированного текстолита. Достаём из заначки кусок и вырезаем заготовку под размеры.
Будет применяться плёночный фоторезист и для успешной «накатки» необходимо очистить загрязнённую поверхность.(признаком загрязнений является скатывающаяся с платы вода)
Берём губку для посуды и чистим абразивной частью, дополнительно можно применить средство с кислотой (например средство для чистки унитазов).
Главное добиться результата, а способ которым он был получен нам не сильно важен.Успехом считается поверхность которая смачивается водой.(на фото не видно, но на всей плате сидит водная плёнка и вода не охотно покидает заготовку.)
Теперь можно приступить к подгонке заранее заготовленных фотошаблонов.(Печатаются на прозрачной плёнке, для увеличения плотности можно применять пары растворителей и двойной слой шаблонов)
«Накатываем» фоторезист, есть много разных способов. Я смачиваю заготовку, кладу заготовленный кусочек плёнки, выравниваю и выгоняю воду силиконовым шпателем.Далее кладу заготовку между двух листов бумаги и отправляю в ламинатор. (хочу отметить что есть множество способов выполнения данной процедуры)
Устанавливаем лист между шаблонов убедившись в правильности размещения.
Пришло время экспозиции.
Спустя определённое время (индивидуально для каждого типа фоторезиста ламп и расстояний) вроде не наблюдаем результат, но если присмотреться есть изменения.
Осталось аккуратно как археолог кисточкой эти изменения проявить в растворе слабой щёлочи (кальцинированной содой).
После отмывки получаем маску, открытые участки меди будут удалены на следующем этапе «травлении» поэтому надо внимательно просмотреть маску и убрать «косяки»
После травления получаем почти готовую плату.
Далее применяем растворитель или сильную щёлочь (средство для чистки засоров) для удаления фоторезиста. Внимание при работе со щёлочью применяйте очки и перчатки для избежания химических ожогов и перманентного повреждения зрения.
Теперь потихоньку видно результат от затраченного времени.
Отрезаем всё лишнее, и примеряем плату на будущее место.
Сверлим отверстия.
Далее я решил залудить плату (припой конечно не хром, но металлический блеск мне пригодится)
После лужения и очистки платы, производим сборку.
Далее подсоединим БП(С ним был косяк, китайцы задрали напряжение до 5,4 пришлось немного его занизить поменяв номиналы задающих резисторов на TL431)

После всех мучений бинго.

Теперь осталось написать программу.
Требования простые много эффектов и рандомность их выбора. Для управления светодиодами я применял SPI подробнее под спойлером.

Кратко о программировании

Если заглянуть в описание, то для управления ws2812B применяются сигналы равного периода, но разной продолжительности уровня логической единицы «1» и нуля «0», стоить отметить что сигналы управления довольно быстрые с допусками в 150нс.
Однако есть одна фишка,ws2812b не сильно требовательный к соблюдению этих допусков и критичным является только длительность высокого уровня, низкий уровень может серьёзно отклоняться от заданных требований.Это позволяет применять SPI для отправки данных.Если установить правильную частоту SPI, то можно отправлять одним байтом два сигнальных бита, собственно этим я и воспользовался.
В моей конструкции 2 стороны (они параллельны), на каждой стороне 15 светодиодов последовательно, зная что каждый ws2812b имеет по 3 байта для кодирования цвета (это 12 байт через SPI), то получаем что на всё необходимо 180 байт оперативной памяти («видео память»).Следовательно, для вывода цветов необходимо создать массив из 180 байт, менять значения для создания рисунка и отправлять эти 180 байт по SPI.

После того как разобрались как управлять конфигурируем микроконтроллер и пишем несколько функций

Обновление звезды - вывод «видеопамяти»
Установка цвета определённого пиксела (для удобства я ввёл систему координат кольцо звезды и луч)
Копия цвета пиксела
Установка цвета всей памяти,
Установка цвета луча,
Установка цвета кольца,
Вращение лучей,
«Втягивание» и «отталкивание» колец относительно центра звезды.

Эти 8 функций позволяют создавать различные эффекты.Применяя рандомность и математику я создал 15 различных режимов.Для произвольной генерации эффектов и выбора последовательности эффектов, я применял псевдорандом(генерация случайных чисел), для избежания повторений при повторном включении можно задать начальную точку генерации для этих целей я использовал сумму ячеек видеопамяти сразу после начала работы микроконтроллера когда в ней содержится различная произвольная информация.