blinkender Weihnachtsstern mit µC

    blinkender Weihnachtsstern mit µC

    So, hier kommt eine kleine Weihnachtsbastelei, ideal auch zum in Kleinserie bauen und zum Verschenken :)



    Die Schaltung ist an sich kein Hexenwerk, die Herausforderung bestand eher darin, das Ganze auf die geometrische Form einer Schneeflocke zu stopfen :D
    Kern des Ganzen sind ein ATiny85, denn ein ATmega wäre hier stwas oversized, auch platzmäßig. Dazu 18 Stck. Neopixel WS2812. Ausgelöst wird das Ganze optional duch ein kleines PIR Bewegungsmeldermodul vom Typ AM312. Versorgt wird das Ganze aus einem kleinen LiPo Akku. Wenn man noch einen Wechselakku von einem Smartphone rumfliegen hat, ist der perfekt. Komplettiert wird das dann durch einen LiPo-Lade IC TP4056, wie man ihn von den kleinen, briefmarkengroßen Ladeplatinchen her kennt und einem MT3608 StepUp IC, das die 3-4V vom LiPo wieder auf 5V für den µC und die WS2812 bringt.
    Der Code ist im wesentlichen die Demo der Adafruit Neopixel-Lib. Wer will, kann sich da noch austoben.
    Eigener Code ist hier ausdrücklich erwünscht. Ich habe die Helligkeit mit 50 ziemlich reduziert, um zum einen die Batterie und zum anderen das StepUp IC zu schonen. trotzdem sind die Pixel immer noch beeindruckend hell.
    Am besten, man beschränkt sich zunächst auf die Bestückung der Schaltungsteile Laderegler und StepUp. Sollte man da Bestückungsfehler machen und die Spannung läuft höher, als die geforderten 5V, an können sich anderenfalls die WS2812, der µC und auch der MT3608 in Schrott verwandeln!
    Ich fange zunächst mit dem MT3608, dem TP4056, der 2-Farb LED und der USB.Ladebuchse an, mit bestücken. Danach folgen die Widerstände und Kondendatoren, wie auf dem nächten Bild zusehen ist.



    Danach folgt der 22µ KerKo auf der Rückseite der Platine.



    Jetzt ist es an der Zeit, für einen ersten Test, nachdem man noch einmal gründlich alles auf Lötbrücken und korrekte Bestückung kontrolliert hat. Zunächst einmal schließt man das USB Kabel an die Ladebuchse und kontrolliert ohne angeschlossenen Akku. Die grüne LED sollte leuchten, eventuell glimmt die Rote leicht mit. Jetzt schließt man den Akku an, jetzt sollte die LED auf rot - Laden umschlagen. Noch ein Wort zu den beiden Archiven Star_V2 und Star_V3 mit den Gerber Daten für die Leiterplattenfertigung. Bei V2 ist die LED auf der selben Seite, wie der Hauptteil der Elektronik. Da ich dort aber den Akku mit doppelseitigem Klebeband fixiert habe, verdeckt dieser die Ladezustands-LED. Darum habe ich V3 erstellt und die LED auf die andere Boardseite, zu den Neopixeln gepiegelt.
    Die 10 oder 22µH Induktivität sollte mindestens 2A Sättigungsstrom haben, da die Spitzenströme aus dem Akku ja noch höher sind, als was auf 5V Seite fließt. Würde man die Neopixel ungedrosselt volle Pulle, alle weiß leuchten lassen, dann sind das 18 x 3 x 0,02A = 1,08 Ampere! um die Bestückungsseite schön flach zu halten, damit dort der Akku noch huckepack drauf kann, habe ich mich für die 4 mm flache 10µ Ferrocore HPI0530--100 entschieden.
    Nun testet man mit angeschlossenem Akku und auf position des Enschalters aufgelöteter Drahtbrücke, die korrekte Funktion des StepUp Wandlers. Dazu kann man einfach auf 2 Pads für einen Puffer-KerKo der WS2812 gehen. Genug Pads sind ja davon da. Hier sollten ca. 5,1V messbar sein. Wenn das passt, dann trennt man den Akku und bestückt den Rest der Bauelemente.



    Den 6 pol. Pfostenstecker zum Programmieren des µC habe ich aus ästhischen Gründen nicht bestückt. Ein Nadeladapter langt zum Programmieren völlig. Man steckt in in die Durchkontaktierungen und drückt seitlich gegen den Stecker, so das er verkantet und so sicher kontakt gibt. Mit der anderen Hand bedient man die Maus und startet das Flashen.
    Bei mir hat sich die Kombination aus USBasp (Chinaclone) und eXtreme Burner AVR bewährt. Zuerst setzt man die Fuses. Lower C1, Upper D4, danach überträgt man die HEX Datei. Den Jumper gleich neben der USB Buchse, zur Drosselung des Programmiertempos sollte man setzen, sonst wird der µC vor dem Setzen der Fuses nicht erkannt, da er ab Werk einen langsameren Systemtakt hat.
    Danach entfernt man die Brücken für den Schalter und den PIR und bestückt beides auf Seiten der LEDs. Beim PIR habe ich die Steckkontaktleiste ausgelötet und ihn direkt im 90° Winkel auf die Lötpads gelötet. Dazu muß die Seite mit dem kleinen schwarzen Dreibeiner Richtung Ladebuchse zeigen. Nun verkabelt man den Akku und wäscht die Platine ausgiebig in einem Bad aus Isopropanol, um die Flussmittelreste der Optik wegen, zu entfernen. Nun klebt man den Akku auf, läd ihn nochmal und fertig ist der Weihnachtsstern :thumbup:
    Das ganze Projekt stelle ich unter Open Source und Open Hardware, auch noch auf anderen Plattformen. Falls Bedarf an unbestückten Leiterplatten oder Kits aus Leiterplatte und Bauelementen als Bausatz besteht, dann tut das kund, dann kann ich ggf. immer noch auf dem Marktplatz was einstellen.

    Star_all_Docs.zip
    Für die Jüngeren: Led Zeppelin ist KEIN beleuchtetes Luftschiff! :D
    Bei Elecrow gibt's wieder die alljährliche Weihnachtsaktion, das sie Leiterplatten mit weihnachtlichem Design pro Person einen Posten für lau produzieren.
    elecrow.com/blog/free-prototyping-for-christmas-pcb/
    Es fallen lediglich die Versandkosten an.
    Coupon Code: ChristmasPCB
    Wäre jetzt also ein gute Gelegenheit, die Boards für den Weihnachtsstern, oder einen eigenen Entwurf, mit weihnachtlichem Motiv fertigen zu lassen :D
    Für die Jüngeren: Led Zeppelin ist KEIN beleuchtetes Luftschiff! :D