Animowana bombka LED 3D sterowana pilotem IR

Animowana bombka LED 3D sterowana pilotem IR
Proponujemy Czytelnikom "Młodego Technika" wykonanie animowanej, trójwymiarowej bombki, złożonej z diod LED. Ma ona estetyczną, przestrzenną formę, co prezentuje fotografia obok. Z pewnością taka ozdoba spodoba się każdemu dziecku w każdym wieku.

Schemat bombki LED 3D przedstawiono na rysunku 1. Sercem układu jest mikrokontroler ATtiny2313 (U1), taktowany z wewnętrznego generatora częstotliwością 8 MHz. Dioda D1 zabezpiecza układ przed odwrotną polaryzacją dołączanego napięcia do pól lutowniczych "+ZAS" i "-ZAS". Elementy C1…C4 oraz U2 są obwodem zasilania mikrokontrolera, odbiornika podczerwieni oraz diod LED. Elementy R14 i C5 zapewniają właściwe resetowanie mikroprocesora przy każdorazowym załączeniu zasilania. Rezystory R1…12 ograniczają prąd diod LED.

Rys. 1
Rys. 2

Bombka 3D w swej pamięci zaprogramowanych ma pięć animacji. Ich wygląd przedstawia rysunek 2. Jedną z nich jest wszystkim doskonale znany efekt obracającego się "koguta" ostrzegawczego. Każda z animacji po dwudziestu cyklach wyświetlania przechodzi automatycznie do kolejnej. Gdyby czas oczekiwania na następną był zbyt długi, za pomocą przycisku MODE można przeskoczyć do kolejnej. Dłuższe przytrzymanie tego przycisku spowoduje, że bombka przejdzie w stan uśpienia. Wybudzić ją można krótkim naciśnięciem przycisku MODE.

Odbiornikiem promieniowania podczerwonego z pilotów jest specjalizowany układ U3 typu TSOP4836, który zawiera wszystkie elementy niezbędne do odbioru sygnałów w podczerwieni. Dzięki niemu zyskujemy dodatkową funkcjonalność, jaką jest zdalne sterowanie bombką. Program mikrokontrolera został tak napisany, aby mógł współpracować niemal z każdym pilotem podczerwieni.

Wejście w tryb programowania kodów pilota odbywa się poprzez przytrzymanie przycisku MODE podczas włączania zasilania. Pojedyncze mignięcie wszystkich diod będzie oznaczało oczekiwanie na pierwszy kod/ przycisk pilota. Po poprawnym odebraniu sygnału z pilota, diody LED migną dwa razy. Teraz należy wybrać drugi przycisk. Zakończenie nauki zostanie zasygnalizowane potrójnym mignięciem diod LED. Od tego momentu układ przechodzi do normalnej pracy. Kod z pierwszego wybranego przycisku będzie zmieniał animację, zaś drugi pozwoli przełączyć bombkę w stan czuwania. Wybudzenie nastąpi po odebraniu kodu z jednego lub drugiego wcześniej wybranego przycisku pilota.

Całość należy zmontować na dwóch płytkach drukowanych o średnicy 81,5 mm każda. Większość elementów przewidziana jest do montażu powierzchniowego (SMD), dlatego do tej czynności niezbędna będzie lutownica z ostrym grotem i trochę wprawy.

Rys. 3

Montaż rozpoczynamy od wlutowania rezystorów R1…15 oraz kondensatorów C3…5. W kolejnym etapie montujemy półprzewodniki, kondensatory C1 i C2 oraz przycisk typu mikroswitch. Na koniec należy wlutować diody LED, profilując ich wyprowadzenia zgodnie z rysunkiem 3. Wygląd zmontowanych, lecz niepołączonych w całość, płytek znajduje się na fotografii 1.

Fot. 1

Po zmontowaniu obwodów drukowanych trzeba je bardzo starannie skontrolować. Dopiero mając pewność poprawnego montażu płytek, możemy połączyć je razem, wsuwając jedną w drugą. Sąsiednie pola lutownicze u styku obu płytek należy połączyć znaczną ilością lutowia.

Do zasilania bombki najlepiej skorzystać z zasilacza sieciowego prądu stałego o napięciu wyjściowym 7-12 V. Po włączeniu zasilania bombka automatycznie przechodzi do wyświetlania pierwszej animacji. Dla ułatwienia zawieszenia bombki, w jej górnej części znajdują się niewielkie otwory do przewleczenia nitki albo drucika.

Tak wykonana bombka, jako efektowny gadżet, stanie się doskonałą świąteczną dekoracją.