DIY: Ozdoba świąteczna z plexi by Rafal.J.645

Autor: Rafal.J.645
Redakcja: Dondu

Witam.

Chciałbym przedstawić i jednocześnie zgłosić do konkursu swój projekt :-). Jest nim dokładnie ozdoba świąteczna wykonana z podświetlanej plexi.

Podstawa została wyfrezowana z drewna sosnowego,  a następnie polakierowana. Dekielek zakrywający sterownik został wycięty ze sklejki i również polakierowany.

Frezowanie podstawy z drewna sosnowego.

Frezowanie otworu pod przycisk.

Wyfrezowana podstawa, góra.

Wyfrezowana podstawa, dół.

Polakierowana podstawa.

Polakierowany dekielek.

Elementy z plexi zostały najpierw wygrawerowane na laserze, a później wycięte na docelowy kształt i wymiar na frezarce CNC. W ozdobie znajdują się cztery warstwy plexi, każda podświetlona na inny kolor; pierwsza na niebiesko (łańcuchy na choince, bombki, napis „Wesołych świąt” i mój podpis ;) ), druga na czerwono (bombki), trzecia na żółto (gwiazdka na czubku choinki i na niebie), no i ostatnia, najważniejsza na zielono, czyli choinka.

Kolejność nie jest przypadkowa, tylko została przemyślana, tak, by patrząc pod kątem jak najlepiej się wszystko prezentowało (każda warstwa ma 3mm grubości, więc patrząc z boku wszystko się trochę rozjeżdża, jednak przy takiej kolejności nie jest to wielkim problemem). Gotowe elementy z plexi są wciśnięte w podstawę, siedzą tak ciasno, że nie było potrzeby wklejania ich.

Grawerowanie plexi laserem.

Wycinanie wygrawerowanych plexi na frezarce.

Gotowe elementy z plexi
(jeszcze z folią ochronną po jednej stronie).

Płytki PCB zostały wyfrezowane na frezarce CNC (obecnie nie stosuję innych metod wytwarzania PCB).  Na dwóch płytkach są diody z rezystorami, które podświetlają plexi.  Te płytki są dwustronne i niestety posiadają dużą ilość przelotek, więc bardzo pomocna byłaby metalizacja otworów, ale nie potrafię tego robić, a gdybym zlecał płytki, to nie zdążyłbym skończyć projektu na czas.

Podczas lutowania należy zwrócić też uwagę na to, że na płytkach musimy przylutować diody w innej kolejności, gdyż jedna z płytek jest odwrócona w poziomie o 180* względem drugiej. Na drugiej płytce PCB znajduje się sterownik na mikrokokontrolerze Attiny2313. Wszystkie płytki zostały polakierowane specjalnym lakierem, żeby zapobiec utlenianiu miedzi.

Całość zasilana jest z zasilacza impulsowego o napięciu wyjściowym 5VDC.

Frezowanie PCB na frezarce CNC.

Gotowa płytka sterownika. 

Gotowe, polutowane płytki z diodami w obudowie. 

Podłączony sterownik w obudowie. 

Tył ozdoby, przycisk i przewód zasilający. 

Schemat połączeń diod LED. 

Schemat sterownika. 

Płytka PCB z diodami. 

Płytka PCB sterownika. 

Do pobrania pliki PCB: Swiateczna-ozdoba-PCB.zip (kopia)


Program

Program został napisany w języku C. Jest to bardzo prosty program. Umożliwia regulacje jasności podświetlenia przyciskiem (3 poziomy + wyłączenie), a także co kilka sek. wykonuje krótkie mignięcie żółtymi diodami (imituje migające gwiazdy na niebie). Program nie zawiera żadnej zewnętrznej biblioteki. Jakbym miał więcej czasu na pewno wymyśliłbym jakieś ciekawe opcje i efekty, no ale tak się złożyło, że miałem bardzo ograniczony czas na ten projekt : (.

main.c

/*
 * ozdoba_świąteczna.c
 *
 * Created: 2013-12-21 21:18:40
 *  Author: Rafał
 */ 

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>

#define K_ZIELONY_PIN (1<<PB0) //pin zielonych diod
#define K_ZIELONY_OFF PORTB &= ~K_ZIELONY_PIN 
#define K_ZIELONY_ON PORTB |= K_ZIELONY_PIN

#define K_ZOLTY_PIN (1<<PB1) //pin żółtych diod
#define K_ZOLTY_OFF PORTB &= ~K_ZOLTY_PIN 
#define K_ZOLTY_ON PORTB |= K_ZOLTY_PIN

#define K_CZERWONY_PIN (1<<PB2) //pin czerwonych diod
#define K_CZERWONY_OFF PORTB &= ~K_CZERWONY_PIN
#define K_CZERWONY_ON PORTB |= K_CZERWONY_PIN

#define K_NIEBIESKI_PIN (1<<PB3) //pin niebieskich diod
#define K_NIEBIESKI_OFF PORTB &= ~K_NIEBIESKI_PIN
#define K_NIEBIESKI_ON PORTB |= K_NIEBIESKI_PIN

#define PRZYCISK_PIN  (1<<PD5) //pin przycisku 

volatile uint8_t NIEB_W, CZER_W, ZOLTY_W, ZIEL_W; //zmienne przechowujące warość wypełania PWM (50 = 100% wypełienia)
uint8_t przycisk_wcisniety; //zmienna do obsługi przycisku
uint8_t poziom = 0; //zmienna przechowująca poziom podświtlenia
volatile uint8_t i = 0, j = 0; //zmienne pomocnicze

int main(void)
{
 //Ustawnienia pinów
 
 DDRB |= K_ZIELONY_PIN;
 DDRB |= K_ZOLTY_PIN;
 DDRB |= K_CZERWONY_PIN;
 DDRB |= K_NIEBIESKI_PIN;
 
 DDRD &= ~PRZYCISK_PIN;
 PORTD |= PRZYCISK_PIN;

 //Ustawnienia pinów*

    //Ustawniena TIMERA
 
 TCCR0B = (1<<CS00); 
 TCNT0 = 0x00;
 TIMSK = (1<<TOIE0);
 sei();

    //Ustawniena TIMERA*

 

    while(1)
    {
  //obsługa przycisku
  
  if(!(PIND & PRZYCISK_PIN ) && przycisk_wcisniety  == 0) { // jeśli przycisk jest cały czas wciśnięty, to dzięki zmiennej przycisk_wcisniety operacje zostną wykonane tylko raz
   przycisk_wcisniety=1;
   
   poziom ++;
   if(poziom > 3) poziom = 0;
    
  } 
  else if((PIND & PRZYCISK_PIN ) &&  przycisk_wcisniety == 1)
  {
   przycisk_wcisniety=0;
  }
    
  //obsługa przycisku*
   
  //Ustawienie wartoći PWM programowego (50 = 100% wypełnienia) zależeni od poziomu podświetlenia
   
  if (poziom == 0) 
  {
   NIEB_W = 15;
   CZER_W = 40;
   ZOLTY_W = 50;
   ZIEL_W = 50;
  } 
  else if (poziom == 1)
  {
   NIEB_W = 10;
   CZER_W = 30;
   ZOLTY_W = 40;
   ZIEL_W = 40;
  }
  else if (poziom == 2)
  {
   NIEB_W = 5;
   CZER_W = 20;
   ZOLTY_W = 30;
   ZIEL_W = 30;
  } 
  else 
  {
   NIEB_W = 0;
   CZER_W = 0;
   ZOLTY_W = 0;
   ZIEL_W = 0;
  }    
  
  //Ustawienie wartoći PWM programowego (50 = 100% wypełnienia) zależeni od iloć naciśnięć przycisku*
     
    }
}
 ISR(TIMER0_OVF_vect)
{ 
 i ++ ;

    //PWM Programowy
 
 if(i < NIEB_W) K_NIEBIESKI_ON; 
 else K_NIEBIESKI_OFF;

 if(i < CZER_W) K_CZERWONY_ON; //PWM Programowy
 else K_CZERWONY_OFF;
 
 if (j > 7) // miganie żółtych diod (krótkie mignięcia co kilka sek.)
 {
  if(i < ZOLTY_W) K_ZOLTY_ON;
  else K_ZOLTY_OFF;
 }
 else
 {
  K_ZOLTY_OFF;
 }
  
 
 if(i < ZIEL_W) K_ZIELONY_ON; 
 else K_ZIELONY_OFF;

 //PWM Programowy*
 
 
 if (i > 50) 
 {
  i = 0; 
  j ++; // zmienna odpowiadająca za miganie żółtych diod
 } 
}

Do pobrania: main.c (kopia)

Efekt końcowy moim zdaniem jest całkiem niezły, taka ozdoba bardzo fajnie reprezentuje się, szczególnie na parapecie ;).

Gotowa ozdoba, przód.

Gotowa ozdoba, tył.

Gotowa ozdoba, dół.

I na koniec krótki filmik pokazujący zmianę poziomu podświetlenia i migotanie gwiazd ;).




No i to byłoby na tyle, mam nadzieję, że się spodobało  ;)
Wesołych Świąt!
Rafal.J.645

---

Uwagi redakcji

Prosty projekt więc i uwag technicznych niewiele może być. Dobrą zasadą jest nie pozostawianie niepodłączonych wejść, co w przypadku tego projektu dotyczy ULN2803. Wejścia należało podłączyć do masy lub Vcc, by nie były antenkami: Zakłócenia w pracy mikrokontrolerów

W programie wielokrotne IF-y można zastąpić przez switch() lub tablice w pamięci FLASH.