Witam!
To moja pierwsza konstrukcja od dłuższego czasu. Drzewko które będę tu opisywał powstało rok temu i rok temu zostało wręczone jako prezent na gwiazdkę. Od samego początku chciałem jego opis zaprezentować na elektrodzie, ale z powodu notorycznego braku czasu udało się to zrobić dopiero teraz. Nie ukrywam że odbywający się konkurs był dodatkową dla mnie motywacją.
A głównym bodźcem do powstania samego drzewka była podobna konstrukcja użytkownika robi667: Link
Budowa
Podstawa to sosnowa szkatułka pomalowana przeze mnie lakierobejcą. Malowanie nie wyszło mi idealnie, widać pyłki i nie wszędzie jest równa grubość bejcy, ale był to mój pierwszy raz;) Z większej odległości tych niedoskonałości na szczęście nie widać. Od przodu Przyczepiona jest odpowiednio dostosowana broszka, która służy jako włącznik dotykowy.
Od góry zostały powywiercane otwory przez które wchodzą kolejne wiązki drutów miedzianych. W pniu ukryty został też odbiornik podczerwieni, dzięki czemu drzewkiem można sterować za pomocą pilota. Na załączonym można dostrzec jego czarna obudowę.
Wewnątrz szkatułki znajduje się transformator i elektronika. Od góry są dowiązania do kolejnych drutów, nie wygląda to może estetycznie, ale spełnia swoje zadanie ponieważ stabilnie utrzymuje drzewko. Wiele osób przyczepi się pewnie też do montażu trafa, ale powiem że nie nagrzewa się ono prawie wcale, poza tym nie miałem dużo czasu na bawienie się w estetykę środka. Inna sprawa to ułożenie drutów i kabli połączeniowych w jakąś ładną formę, praktyka pokazała że jest to bardzo trudne, wręcz prawi niemożliwe.
Samo drzewko to splecione ze sobą, emaliowane druty miedziane o grubości 0,7mm. Jak nietrudno się domyślić, do każdej diody dochodzą 4 takie wiązki (anoda + 3xkatoda). Łącznie daje to 96 oddzielonych drutów, ponieważ drzewko posiada 24 "listki". Każda dioda jest dołączona do drutów przy pomocy cyny i jest zaizolowana bezbarwnymi rurkami termokurczliwymi. Na diody założone są kulki z dezodorantów z wywierconą dziurką.
Elektronika
Płytkę zaprojektowałem sam, została ona wykonana przez profesjonalną firmę, jest dwustronna, lakierowana, z sitodrukiem, co zresztą widać na zdjęciach. Zwykle sam robię sobie płytki przy użyciu termotransferu lub ostatnio metody fotochemicznej, ale tym razem wolałem być pewny że wszystko wyjdzie dobrze, tym bardziej że płytka zawiera dużo drobnych elementów smd.
Zasilanie pochodzi z trafo wymontowanego z jakiegoś starego radia unitry. Napięcie jest prostowane przy użyciu mostka diod, filtrowane przy pomocy kondensatora elektrolitycznego i przepuszczone przez stabilizator LM7805. Diody LED są ułożone w grupy po 8. W każdej chwili można wysterować wszystkie trzy kolory 8 diod. Płytka jest tak zaprojektowana żeby była w stanie obsłużyć 5 kanałów, czyli 40 LED'ów, ja jednak korzystam tylko z 3. Z racji iż użyłem diod ze wspólną anodą (były tańsze), poszczególne kolory są sterowane przy pomocy tranzystorów PNP, natomiast kanały obsługują tranzystory NPN. Oczywiście sterowanie jest sekwencyjne i przy pomocy programowego PWM. Dodatkowo płytka zawiera układ sterownika przycisków dotykowych (podpięty do listka z przodu), oraz podłączenie do odbiornika podczerwieni. Jest także miejsce na kartę microSD, żeby w przyszłości można było efekty na niej przechowywać. Całością steruje poczciwa ATmega32. Z chęcią dałbym schemat układu, ale nie mogę go znaleźć nigdzie. Pewnie jest na kompie do którego będę miał dostęp po świętach dopiero. Wtedy na pewno wrzucę.
Oprogramowanie
Napisane w C. Sterowanie diodami odbywa się przy pomocy programowego PWM, połączonego z sekwencyjnym przełączaniem kanałów. Każda cząstka sekwencji jest wyzwalana przez przerwanie timera. Odświeżanie jest ustawione na jakieś 80Hz. Pętla główna ma za zadanie generację efektów. Efekty to zwykłe funkcje synchronizowane przy pomocy drugiego timera. Obecnie jest 8 różnych efektów które losowo po sobie następują, oczywiście część efektów ma w sobie część losowości (a właściwie pseudolosowości). Jako poboczne moduły, są obsługiwane przerwania generowane przez odbiornik IR, oraz przycisk dotykowy. Nie będę zamieszczał tutaj oprogramowania.
Koszty
Z racji że było to dawno tylko orientacyjnie wartości.
drut - 40zł (zużyłem prawie 60m)
diody - 50zł
elektronika - 20zł
płytka - 70zł
szkatułka - 12zł
Dużo elementów miałem wcześniej.
Podsumowanie
Drzewko okazało się trafionym prezentem, który ładnie prezentuje się na dość konserwatywnym tle pokoju w którym stoi. Wykonując je, zależało mi głównie na estetyce, żeby wyglądało ładnie, nie tylko gdy świeci. Myślę że efekt został osiągnięty. Inna spraw to ilość pracy jaką trzeba było w nie włożyć, zajęło mi to ponad miesiąc, przy czym siedziałem przy nim prawie codziennie po godzinie-dwie. Sporo pracy jest przy samym dolutowywaniu diod do drutu i czynnościach związanych z formowaniem go. Potem jeszcze podłączeniu go do płytki. Bardzo łatwo się tutaj pomylić. Dodam że powstało drugie drzewko, ale za to tylko z 5 diodami, mimo wszystko także się spodobało.
Dziękuje bardzo wszystkim moim przyjaciołom, rodzinie i ich znajomym że włączyli się w akcję zbierania dla mnie kulek z dezodorantów!
I na koniec filmik z działania, niestety w słabej jakości, ale nie posiadam lepszego sprzętu do nagrywania. Słabo oddaje to, co widać na żywo. Łączna długość wszystkich sekwencji to około 8 minut, dlatego skróciłem trochę film (powyrzucałem ze środka fragmenty), żeby nie zanudzać.
Link
Fajne! Ranking DIY
.