Zaloguj się
Wszystkie
25 października 2023
348
Powodem, dla którego prezentujemy dwie różne Gwiazdy Bożenarodzeniowe, jest możliwość dania Czytelnikom wyboru. Jedna z dekoracji jest nieco prostsza w budowie, a druga jest nieco bardziej kosztowna i czasochłonna w montażu, ale zapewnia też znacznie bardziej atrakcyjny wygląd. Możesz więc wybrać jedną lub drugą w zależności od tego, ile czasu i jakie koszty chcesz przeznaczyć na projekt. A Redakcja namawia na budowę obydwu.
Podstawowa Gwiazda LED (Basic Star) ma 30 jednokolorowych diod LED ułożonych w dowolny wzór kolorystyczny, podczas gdy Gwiazda RGB LED (RGB Star) ma 30 diod LED RGB, z których każda może wyświetlać jeden z siedmiu kolorów. Tak więc w przypadku Gwiazdy RGB LED można uzyskać różne wzory zmiany kolorów. Redakcja SC zaprogramowała kilka takich różnych wzorów w programie mikroprocesora sterującego.
Obie gwiazdy zawierają stosunkowo proste obwody, przy czym każda dioda LED jest zasilana z wyjścia prostego rejestru przesuwnego IC, poprzez szeregowy rezystor ograniczający prąd. Rejestry przesuwne są połączone łańcuchowo, dzięki czemu strumień danych szeregowych może być użyty do aktualizacji wyświetlanego wzoru gwiazdy. Jest to ten sam schemat, jaki został zastosowany w Choince LED Silicon Chip-a z listopada 2018 roku) (siliconchip.com.au/Series/329). Główna różnica polega na tym, że w tamtym projekcie każda płytka małego drzewka miała osiem diod LED sterowanych z jednego rejestru przesuwnego, a użytkownik łączył wiele płytek, aby dodać więcej diod LED. Opisana teraz Gwiazda zawiera prawie cztery razy więcej diod LED; dlatego są one zasilane z wielu rejestrów przesuwnych.
Ponieważ aktualny projekt ma ten sam schemat łączenia łańcuchowego, jedną (lub więcej!) Gwiazdę można umieścić na końcu każdej „gałęzi” Choinki LED. Duże drzewko z wieloma gwiazdami z pewnością byłoby spektakularnym widokiem!
Jak wspomniano wcześniej, Gwiazda RGB LED ma wbudowany mikroprocesor z zaprogramowanymi wzorami, dzięki czemu można jej używać w sposób autonomiczny – na przykład na szczycie zwykłej choinki (prawdziwej, plastikowej lub innej). Bardziej podstawowa Gwiazda LED może również korzystać z takiego sterowania, ale zamiast używać do generowania wzorów mikroprocesora, ma wbudowany generator liczb losowych na podzespołach dyskretnych, aby diody LED ładnie migotały.
Opis obwodu
Obie wersje łańcuchowych Gwiazd LED są dość podobne do wspomnianej łańcuchowej Choinki Bożenarodzeniowej. Główna różnica polega na tym, że Choinka zawiera pojedynczy rejestr przesuwny do sterowania ośmioma jednokolorowymi diodami LED, podczas gdy zaprezentowane Gwiazdy mają cztery rejestry przesuwne do sterowania 30 jednokolorowymi diodami LED lub dwanaście rejestrów przesuwnych do sterowania 30 diodami LED RGB.
W każdym przypadku rejestry przesuwne są połączone łańcuchowo na wzór stokrotki (dendrytycznie), podobnie jak mogą być połączone łańcuchowo poszczególne układy scalone w Choince Bożenarodzeniowej, też na wzór stokrotki, poprzez podłączenie płytek PCB Choinki do siebie. W opisywanym przypadku połączenia łańcuchowe są jednak wykonywane za pośrednictwem ścieżek na pojedynczej płytce drukowanej.
Inną istotną różnicą jest to, że szyny: zegarowa (CK) i linia zatrzasku (LT), poprowadzone od złącza wejściowego CON1 do rejestrów przesuwnych, są na tej płytce połączone i poprowadzone jako pojedyncza ścieżka, podczas gdy na płytkach Choinki były one poprowadzone oddzielnie. Jest to kompromis, który upraszcza projektowanie PCB, jednocześnie nieznacznie komplikując sposób przesyłania danych do rejestrów przesuwnych.
Ponadto, podczas gdy Choinka zawierała oddzielny układ do tworzenia danych sterujących dla diod LED, w oparciu o generator liczb losowych lub oprogramowanie działające na komputerze PC, albo Arduino, obie Gwiazdy mają opcję użycia do sterowania diodami LED wbudowanego obwodu. Dzięki temu mogą być używane jako samodzielne ozdoby, wymagające do działania jedynie źródła zasilania 5 V DC (np. z ładowarki USB lub powerbanku).
W przypadku prostszego układu Gwiazdy z jednokolorowymi diodami LED, obwód ten jest praktycznie identyczny z generatorem liczb losowych LFSR (Linear Feedback Shift Register – rejestr przesuwny z liniowym sprzężeniem zwrotnym) na podzespołach dyskretnych zaprezentowany w Silicon Chip w sierpniu 2019 r. (siliconchip.com.au/Article/11775). Tamten schemat został zaprojektowany głównie do zasilania Choinki, tworząc migocący wzór LED-ów. W opisywanym projekcie Gwiazdy wykonuje to samo zadanie.
Jednak Gwiazda, która zawiera diody LED RGB, ma wbudowany mikroprocesor ATmega328P (tj. ten sam mikrochip, co używany w Arduino Uno). Oznacza to, że gdy jest ona używana jako samodzielna ozdoba, może tworzyć znacznie bardziej skomplikowane i olśniewające wzory. Redakcja SC zaprogramowała mikrochip tak, aby kolejno automatycznie prezentował dziesięć różnych niesamowitych wzorów. Możesz zmodyfikować oprogramowanie, aby dodać jeszcze więcej atrakcji wizualnych.
Adaptacja do wydania polskiego – Andrzej Nowicki
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
