Programmerbar polis -LED -blinkare med STM8 [72 lysdioder]: 9 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

STM8S001J3 är en 8-bitars mikrokontroller som erbjuder 8 Kbyte Flash-programminne, plus en integrerad sann data EEPROM. Det kallas en enhet med låg densitet i STM8S-mikrokontrollerfamiljen. Denna MCU erbjuds i ett litet SO8N -paket. I den här artikeln ska vi bygga en programmerbar Police LED -lampa som kan användas för fordon, motorcyklar och cyklar.

Referenser

Källa:

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

[6]:

[7]:

[8]:

[9]:

[10]:

[1]: Kretsanalys Figur 1 visar det schematiska diagrammet över enheten. Hjärtat i denna krets är en STM8S001 mikrokontroller.

Steg 1: Figur 1: Figur 1 Schematisk diagram över den programmerbara polisens LED-blinkare

Låt oss börja analysen från strömförsörjningsenheten. C2 och C3 används för att minska ingångsspänningsbrus. Därefter hanteras spänningen till regulatorn 78M09 [1] (REG1). Den används för att stabilisera spänningen vid 9V. C4 och C6 används för att minska regulatorns utgångsljud.

Utsignalen från REG1 hanteras till ett första ordnings RC-filter (R28 och C5). Det hjälper till att minska ljuden ytterligare eftersom den här enheten kan användas kontinuerligt i en bullrig miljö som ett fordon. Det bästa sättet att undersöka beteendet hos detta filter (eller andra filtertyper) är att utföra en praktisk mätning. SDS1104X-E-oscilloskopet introducerade en bra bodeplot-funktion som kan utföra denna användbara beräkning.

REG2 [2] används för att omvandla 9V till 5V för att leverera STM8s001 MCU [3] (IC1). C7 är en kompletterande filtreringskondensator för IC1.

IC1 MCU är programmerad med en enda SWIM -kabel. Det står för Single-Wire Interface Module. Det är en höghastighetslänk mellan MCU och programmeraren/felsökaren. Denna pin måste anslutas till SWIM -stiftet på programmeraren/felsökaren. Jordstiftet måste också anslutas. Detta slutför anslutningen (P2).

IC2 och IC3 är logiska N-Channel SMD Mosfets [4] som används för att slå på/stänga av lysdioderna. Portarna på båda MOSFET: erna har dragits ned med 4,7K motstånd för att undvika oönskad utlösning (R13, R14). SW1 är en taktil tryckknapp som används för att växla mellan blinkande program. R27 är ett pull-up-motstånd och C8 reducerar de möjliga tryckknappens avstötande ljud.

R1 till R26 motstånd används för att begränsa lysdiodernas ström. I varje del har jag satt 3 lysdioder i serie som är anslutna till +9V -skenan (figur 2). Lysdiodernas egenskaper varierar från tillverkare till tillverkare. Därför kan vi inte tilldela ett fast begränsande seriemotstånd för alla omständigheter. Den maximala acceptabla strömmen för en 5 mm LED är cirka 25 mA. Därför ser motståndsvärdet som kan begränsa strömmen till någonstans runt 15mA (lite högre än en halv) tillräckligt ut och påverkar inte lysdiodernas livslängd och minskar inte LED -ljusstyrkan avsevärt.

Du kan utgå från ett 100-Ohm motstånd och öka det och samtidigt övervaka strömmen. I mitt fall läste jag 15mA med ett 180 ohm motstånd.

Steg 2: Figur 2: Hitta det bästa motståndsvärdet för seriens lysdioder

[2]: PCB -layout Figur 3 visar PCB -layouten för blinkaren (senaste revisionen). Det är ett enkelsidig PCB -kort. Förutom lysdioder är alla komponenter SMD och lödda på kopparsidan. I designprocessen för detta schema och PCB använde jag flera färdiga bibliotek från SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] och REG2 [9] installeras med SamacSys bibliotek och dess Altium Designer -plugin [10] (Figur 4). Det sparade mycket av min designtid. Jag gör alltid misstag när jag designar biblioteken från grunden som förstör min dag och PCB -prototyper. Dessa bibliotek är gratis och ännu viktigare, de följer IPC -fotavtrycksstandarder.

Steg 3: Figur 3: PCB-layouten för kretsen för polis-blinkare (senaste översyn)

Steg 4: Figur 4: Utvalda komponenter i SamacSys Altium -plugin

Figurerna 5 och 6 visar 3D -vyerna av den sista revisionen av kretskortet.

Steg 5: Figur 5: en 3D -vy av kretskortet uppifrån (senaste revisionen)

Steg 6: Figur 6: en 3D -vy av kretskortet nedifrån (senaste revisionen)

Bild 7 visar en bild av den första testade PCB -prototypen. Jag beställde den på PCBWay och jag fick 5 brädor till samma pris. Som du kan se är byggkvaliteten bra. I den senaste översynen har jag ändrat några komponentfotavtryck (alla är SMD utom lysdioder) och flyttat matningskablarna till undersidan. Du kommer att löda 12V -matningskablarna direkt på kretskortet.

Steg 7: Figur 7: den första prototypen av Flasher Board

[3] SoftwareSTM8 MCU: er är fina chips, men STM8CubeMX stöder dem inte fullt ut. Det betyder att programvaran inte genererar koden för STM8s ännu. Du kan dock använda ST Visual Develop (STVP) som en kompilator och förskrivna bibliotek för STM8s (STSW). Figur 8 visar STVP IDE. Du måste också installera COSMIC STM8 för att användas som en kompilator av STVP.

Steg 8: Figur 8: ST Visual Develop IDE

Jag använde GPIO och externa avbrottsbibliotek för att skriva tre blinkande program. Programvaran är fritt tillgänglig. Du kan förlänga koden och lägga till dina egna program också. För mer beskrivning, se YouTube -videon.

[4] Montering och test

Figur 9 visar materialräkningen. Inget är speciellt med lödning. De minsta delarna är 0805 passiva komponenter som du enkelt kan löda med en 0,4 mm lödtråd och ett vanligt lödkolv.

Steg 9: Figur 9: Materialförteckning

Var försiktig med lysdiodernas positiva och negativa polariteter. Försök att köpa alla blå och röda lysdioder från samma tillverkare, annars kanske du inte får släta och identiska lampor för alla lysdioder.

Det finns några hoppare på tavlan. Glöm inte att göra korrekta anslutningar med några noll ohm motstånd och liknande. Anslut din STM -programmerare (med SWIM -stöd) och välj lämplig fil från mappen "Release" och programmera chipet. Genom att trycka på tryckknappen ändras det blinkande programmet. Du kan lägga till dina egna blinkande rutiner och programmera chippet.