www.elektronik.si

[NeoTO]

naslov: VRTEČI NAPIS
Kategorija projekta:

Optična tehnika (IR, laser, LED)
Razsvetljava, svetlobni efekti
Mikrokontrolerski projekti

težavnost: 4
tehnologija: 4
potrebno predznanje: 4

Napravico sem ločil na dva ločena dela – podstavek in rotor.

Podstavek:

predviden čas za izdelavo: do 10 ur
predvidena orodja in oprema: modelarski (olfa) nož, vbodna žaga (svetujem Dremel ali podoben strojček z nastavkom za rezanje plastike), pripomočki za jedkanje in spajkanje, skrčljive cevke in vžigalnik, sekundno lepilo

kosovnica:
- ohišje: škatla DVD-jev (firma SKC – DVD-R ali DVD+R – podstavek škatle za te DVD-je je nestandardne višine, a ravno takšne, da se da lepo skriti tiskano vezje z DIP elementi)
- pogon: zaželjeno 80 mm ventilator za računalnike
- elektronske komponente:
- 3x 2N3904 NPN tranzistor
- 6x 1k upor
- 1x 7805 stabilizator napetosti
- 1x L293D (gonilnik za koračne motorje)
- 1x PIC 16F688
- 1x PIC 12F683
- 2x IR sprejemniška dioda
- 1x IR oddajniška dioda
- 12V zener dioda

shema: v prilogi Eagle shema vezja
OPOMBA: Motor je v shemi vezan napačno. Vezan je med emitorjem in maso, namesto med + in kolektorjem tranzistorja T3! Sheme nisem popravljal, ker bi moral na novo zrisati tudi vezje, za kar pa ni bilo časa. Stvar sem popravil kar na vezju.

tiskano vezje: vezje je enostransko, v prilogi je Eagle shema

montažna shema: glej priloge

izgled in mehanske zahteve, izdelava: Spodnja stran podstavka je skrita očem in vanjo lahko stlačimo komponente na poljuben način. Poskrbeti je le treba, da se z zgornje strani vidi čim manj! Posegi, vidni od zgoraj so: izžaganje luknje za motor ventilatorja ter vrtanje lukenj za IR oddajno diodo ter dveh malih luknjic za dve sprejemni IR diodi. Motor ventilatorja razdremo in del s tuljavami ločimo od okvirja (glej slike!). Vetrnici čim bolj porežemo lopatice.
Tuljavo (približno 100-150 ovojev) navijemo na tulec primernega obsega, jo zlepimo ter 'stlačimo' med okvir podstavka ter ohišje ventilatorja (glej slike!).
Drugo tuljavo (zaželjeno z več kot 200 ovoji) istega obsega pritrdimo na obod vetrnice ventilatorja (glej slike!).

kratek povzetek projekta: Podstavek je namenjen pogonu rotorja (drugi del tega projekta) ter brezkontaktno napajanje le-tega z energijo. Komunikacija med obema komponentama je izvedena s pomočjo IR diod (enkrat v prihodnosti…).

Delovanje programov v mikrokontrolerjih:
Program v 12F683 je namenjen edino enakomernemu vzbujanju tuljave preko L293D na določeni frekvenci (tale mikrokontroler zavzame manj prostora kot alternativa - NE555 z upori, kondenzatorji…). Program v 16F688 je trenutno še precej kratek: namenjen je le nadzoru hitrosti motorja. Omogoča pa nadgradnjo, s katero omogočimo komunikacijo med rotorjem in podstavkom. Oba mikrokontrolerja se programirati v vezju z ICSP konektorji ter programatorjem, ki podpira ICSP (in circuit serial programming).

značilnosti in posebnosti pri izdelavi: Kakor že omenjeno, podstavek mora vidno čim manj vidno izstopati.

koristne informacije: vse uporabljene komponente so dokaj dosegljive. Problemi so mogoče le z L293D, ki ga imajo le določene trgovine. PIC mikrokontrolerje se da dobiti kot zastonj vzorce pri podjetju Microchip (uporabljene tipe se pri nas skoraj ne dobi v prodaji).

avtor in viri: Matevž Bošnak

fotografije in drugo gradivo:

slike podstavka

[NeoTO]

Rotor:

predviden čas za izdelavo: do 20 ur
predvidena orodja in oprema: pripomočki za jedkanje in spajkanje, skrčljive cevke in vžigalnik, sekundno lepilo, vbodna žagica ali drug pripomoček za rezanje plošč za tiskana vezja.

kosovnica:
- elektronske komponente:
- 1x 5,1V zener dioda
- 1x DS2417 (Dallas-ov čip za merjenje in hranjenje časa)
- 1x 32.768kHz kristal
- 1x 3V litijeva gumbna baterija
- 1x podstavek za litijevo baterijo
- 1x IR sprejemnik/demudulator za izbrano frekvenco (TSOP 1736/38/40, SFH506xx)
- usmerniški mostiček (gretz) ali 4x shottky usmerniška dioda
- 2x 1N4004 dioda
- 2x tipkalo (opcija)
- 1x piezo zvočnik (opcija)
- 1x DS1820 (Dallas-ov 1-wire temperaturni senzor, drugi tipi delujejo z manjšo spremembo izvorne kode)
- 7x 1k upor
- 1x 3k upor
- 1x kondenzator 470 mikro F, 16V – pazi na višino, saj mora biti vezje nižje od pokrova
- 1x IR sprejemniška dioda
- 2x IR oddajniška dioda
- 1x 2N3904 NPN tranzistor
- 8x 3mm LED dioda poljubne barve (zaželjeno brez obročkov)
- 1x PIC 16(L)F876A
- 1x 10 MHz kristal
- 2x 30 pF kondenzator
- 1x PIC 12F683
- 1x PIC 16F688
- manjše podložke za uravnoteženje rotorja
- 2x vijak in 2x podložka za pritrditev rotorja na vetrnico ventilatorja

shema: v prilogi Eagle shema vezja
OPOMBA: zaradi nadgradnje, sem se odločil, da prestavim signal z IR senzorja na PIC 16F688 s pina A0 na pin A2. Sliko bom priložil kasneje.

tiskano vezje: vezje je enostransko, v prilogi je Eagle shema

montažna shema: glej sliko:

[slika – montažna shema… ]

izgled in mehanske zahteve: vezje je ravno prave velikosti, da se lahko brez problemov vrti znotraj pokrite škatle DVD-jev. LED diode so sicer na ločenem vezju, ki je enostavno pritrjeno s prilotanimi U oblikovanih žičk. Povezave so narejene s tanjšimi žicami.
Pri razporejanju komponent tiskanega vezja nisem upošteval njihovih tež, zato je treba vezje obtežiti na določenih mestih, da se znebimo neprijetnih vibracij.

kratek povzetek projekta: rotor je 'srce' tega projekta. Namenjen je komunikaciji z okoljem. Odziva se na IR ukaze izbranega daljinca, podatke o uri (ki je vedno točna – s pomočjo vgrajene baterije ter DS2417 čipa), temperaturi ali pa sporočilo po želji pa prikazuje po obodu kot napis iz 29 znakov (vsak znak je standardne 8x5 velikosti). Ob priključitvi piezo zvočnika, je vezje sposobno generirati zvoke (možnost budilke). Po želji se lahko doda tudi možnost upočasnitve rotorja, saj je vezje pripravljeno na komunikacijo s podstavkom (programi trenutno še ne podpirajo tega).

Delovanje programov v mikrokontrolerjih:
Program v 12F683 je namenjen sprejemanju ter dekodiranju IR komand po RC-5 ali NEC protokolu. Sprejete kode se nato pošljejo v PIC16F876A, kjer se nato obdelajo. Trenutni program ne omogoča spreminjanja teh kod in se odziva na različne daljince na različne načine. Program v PIC16F876A pa skrbi tudi za odčitavanje temperature ter ure preko 1-wire protokola ter za pošiljanje želenih podatkov za izpis na PIC16F688. Slednji skrbi le za prikaz podatkov na navideznem displeju. Izbrani tekst se nato enakomerno vrti po obodu.
Mikrokontrolerja 16F688 ter 16F876A se da programirati v vezju z ICSP konektorji ter programatorjem, ki podpira ICSP (in circuit serial programming).

značilnosti in posebnosti pri izdelavi:

variante drugih:
PIC clock
Analog & Digital propeller Clock
Propeller Clock
My Blick Propeller Clock Design

koristne informacije: vse uporabljene komponente so dokaj dosegljive. PIC mikrokontrolerje se da dobiti kot zastonj vzorce pri podjetju Microchip (uporabljene tipe se pri nas skoraj ne dobi v prodaji), kakor tudi DS2417 in DS1820 kot zastonj vzorce pri podjetju Dallas/Maxim.

avtor in viri: Matevž Bošnak

fotografije in drugo gradivo:

[NeoTO]

Pa še nekaj slik napravice v delovanju:

[NeoTO]

Drugače pa se opravičujem, ker koda ni komentirana in sčiščena. Enostavno ni še bilo časa za to.
Tejle temi bom sproti še dodajal določene podrobnosti, nadgradnje.

edit: vidim, da nisem nikjer omenil napajanja. Vse skupaj se napaja z enosmerno 12V napetostjo.

[NeoTO]

Še en video posnetek: http://www.elektronik.si/phpATM/index.php?direction=0&order=&directory=Projekti%20-%20dokumentacija&

[NeoTO]

Malo update-a:
V delu je nova 'nano' verzija propeller clock-a (fi 4cm, višina dober cm, 16x LED, komunikacija preko tuljave,...). Evo sliko, ki jo generira še testni firmware:

[NeoTO]

[trot]

Kakšna pa mora bit minimalna frekvenca, da zadeva še lepo zgleda? Jaz bi ledice prilepil na špice od feltne od kolesa, potem bi se pa vozil po Ljubljani. To bila atrakcija Najbrž bi te ledice moral pritrdit kar na precej špic, da bi zagotovil ustrezno frekvenco glede na to, da je frekvenca feltne pri vožnji dokaj majna.

[sulc]

Mislim, da sem na nekem tujem dokumentarnem programu zasledil komercialno verzijo za na avtomobilska kolesa. Tako da je izvedljivo