Чи хотілося тобі, мій дорогий друже, змайструвати що-небудь унікальне, незабутнє і дивовижне? Вкласти в подарунок сенс і своє ставлення до людині? Отже, якщо тобі так само як і мені подобається робити різні кумедні штуки своїми руками, то цей топік подасть тобі цікаву ідею, навчить базовим принципам побудови пристроїв на мікроконтролерах і, якщо вирішиш зробити що-небудь подібне – доставить масу творчого задоволення в процесі конструювання…
Ідея зробити щось подібне виникла у мене в період новорічного ажіотажу, коли я з коханою гуляв по магазинах. В одному з бутиків, де продають подарунки, її погляд привернула так звана «новорічна музична композиція з підсвічуванням». Я не полінувався, і сходив, сфотографував представлені зразки:
Відповідно купувати типові китайські композиції мені не хотілося, і я приступив до конструювання власної. Отже, першим ділом я зробив все фігурки, для чого мені знадобилася глина для запікання (полімерна глина FIMO), яку можна купити в магазині канцтоварів або іграшок.
Купувати полімерну глину найкраще набором.
Відповідно купувати типові китайські композиції мені не хотілося, і я приступив до конструювання власної. В моїй композиції крім різнокольорових світлодіодів, так само використовується кроковий двигун для приводу “карусельки”. Отже, першим ділом я зробив все фігурки, для чого мені знадобилася глина для запікання (полімерна глина FIMO), яку можна купити в магазині канцтоварів або іграшок. Не буду вдаватися в подробиці технології виготовлення пластикових фігурок з полімерної глини, в інтернеті є безліч відео уроків та майстер-класів на цю тему. Тут все обмежується лише фантазією. Скажу лише, що раніше я ніколи не ліпив, бути може, тільки в дитячому саду з пластиліну. Але в результаті у мене практично все вийшло з першого разу, як я задумав. Крім полімерних фігурок, в своїй роботі я використовував скляну ялинку, під яку було встановлено 4 різнокольорових світлодіода.
Далі, я заклав отримані фігурки в духовку і обпік при температурі, зазначеній на упаковці до глини. Наступним етапом було виготовлення підставки-коробки з фанери, на якій і розташовувалася вся композиція, сверловка отворів для установки крокового двигуна, 4-х світлодіодів різних кольорів під скляну ялинку, кнопки включення і під динамік. Загалом, нічого складного.
Потім я розташував фігурки на дошці, намітив розташування і напрямок світлодіодів для підсвічування інших фігурок, під ніжки яких просвердлив тоненькі отвори. Замість снігу для своєї новорічної композиції я використовував рідкі цвяхи «Момент експрес декор», які, згідно з описом, не жовтіє з часом. На ті ж рідкі цвяхи були посаджені всі фігурки. У даній конструкції був використаний біполярний кроковий двигун Mitsumi M35SP11NK, який я висмикнув із старого струменевого принтера, двигун був приклеєний до фанері на суперклей.
Наступним етапом стала розробка електронної «начинки». У якості «серця» пристрою був вибраний мікроконтролер базового сімейства фірми Microchip — PIC16F57, в якому немає нічого зайвого, і достатньо (20) портів введення-виведення. Так само без будь-яких змін коду можна використовувати мікроконтроллер PIC16F59, в якому їх цілих 32. Порти видають достатній струм для живлення світлодіодів безпосередньо. В якості драйвера крокового двигуна була використана мікросхема L293D за типовою схемою її включення.
В результаті була розроблена ось така принципова схема
Досвідченим шляхом було встановлено необхідне для живлення світлодіодів опір, так щоб струм споживання становив 10 мА. Для червоних світлодіодів воно склало 200 Ом, для всіх інших 150 Ом. При такому струмі споживання світлодіоди світилися досить яскраво, проте можна було без наслідків збільшити його до 25 мА. На схемі видно, що перед деякими світлодіодами стоять 2-3 резистора різного номіналу – це потрібно для того, щоб можна було програмно регулювати яскравість. В якості музичного супроводу я вирішив використовувати стандартну китайську «пищалку» реагує на світло, з мелодією на мотив «у лісі народилася ялинка», яку безжально вирвав з коробки від новорічного подарунка. Подібні пищалки можна знайти в м’яких іграшках, листівках і навіть у бляшаних банках з-під чаю. Розібравши її, виявив, що вона харчувалася від 3-х батарейок — «ґудзиків» (4,5), що виявилося дуже до речі, оскільки схему мікроконтролера я вирішив живити від 3-х пальчикових батарейок. Тому пискавку я також запитал від них же.
Більше пискавку я вирішив не змінювати, для запуску мелодії приклеїв поруч з нею всередині коробки білий світлодіод, хоча звичайно розумно було б краще впаяти замість фоторезистора транзистор.
Схему я зібрав на стандартній макетній платі. Мікроконтролер необхідно розмістити на панельці під мікросхему, щоб його можна було знімати для перепрограмування
Всі компоненти в зборі
На наступному етапі необхідно було все це «оживити» і я приступив до написання прошивки для мікроконтролера. Для створення і налагодження прошивки, а також емуляції пристрою я використовував програму PIC Simulator Studio, яку можна безкоштовно завантажити за посиланням нижче:
Додавши у вікно devices editor світлодіоди на тому ж місці, як і на дошці я створював різні світлові «сценки»
Не буду вдаватися в подробиці програмування на асемблері, просто прикреплю вихідний файл, в якому я прокоментував кожну сходинку так, що скласти свої власні сценки не складе праці. Далі я все в тій же програмі експортував hex-файл з прошивкою і з допомогою програматора miniPro TL866CS я запрограмував мікросхему. Замість нього можна використовувати практично будь-який універсальний програматор, або зібрати самому в інтернеті є безліч схем.
В якості демонстрації наведу відео з роботою готового зразка:
Вихідні матеріали можна завантажити за посиланням нижче:
