Σε αυτό το πρότζεκτ, παρουσιάζουμε την ηλεκτρονική καρδούλα, μια όμορφη μικρή κατασκευή οπτικών εφέ, εύκολη στην κατασκευή, που μπορεί να προσφερθεί σαν δώρο. Αποτελείται από 22 φωτεινά κόκκινα LEDs διατεταγμένα σε σχήμα καρδιάς, τα οποία αναβοσβήνουν σε διάφορους συνδυασμούς, δίνοντας ένα ευχάριστο οπτικό εφέ.

Περιγραφή

Το κύκλωμα της κατασκευής μας βασίζεται σε ένα AVR μικροελεγκτή της εταιρείας ATMEL και συγκεκριμένα τον ATmega8  (ή τον νεότερο ATmega328P) σε συσκευασία DIP. Ο μικροελεγκτής έχει 28 ακροδέκτες,  από τους οποίους οι 23 ελέγχονται για ψηφιακή είσοδο ή έξοδο από τον μικροελεγκτή. Χρησιμοποιούμε τους 22 από αυτούς τους ακροδέκτες, σαν output mode,  που ο καθένας τους συνδέεται με ένα φωτεινό LED διαμέσου μιας αντίστασης 330Ω.

Ο AVR μικροελεγκτής έχει προγραμματιστεί, ώστε τα LEDs  να παρουσιάζουν διάφορα εφέ. Το LED είναι μια ειδική δίοδος που όταν πολωθεί ορθά εκπέμπει φως. Στην κατασκευή μας χρησιμοποιούμε φωτεινά LED που εκπέμπουν κόκκινο φως όταν πολωθούν ορθά. Αν αυτά πολωθούν ορθά, αναπτύσσουν διαφορά δυναμικού ίση με 2V στα άκρα τους. Έτσι για να μπορέσουν να οδηγηθούν από τον μικροελεγκτή μας, συνδέουμε το κάθε LED σε σειρά με μια αντίσταση των 330Ω στον αντίστοιχο ακροδέκτη του μικροελεγκτή μας.

Κυκλωματική περιγραφή

Το κύκλωμα της κατασκευή «ηλεκτρονική καρδούλα», παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα. Μπορούμε να διακρίνουμε το σύμβολο του μικροελεγκτή στο κέντρο και τα σύμβολα των LED γύρω από αυτό. Η κάθοδος του κάθε LED γειώνεται, ενώ η άνοδος σε σειρά με μια αντίσταση 330Ω, συνδέεται στο Ι/Ο πιν του ATmega8. Επίσης για τις ανάγκες τροφοδοσίας DC της κατασκευής μας, έχει συμπεριληφθεί και ένας  σταθεροποιητής  LM7805 για τη μετατροπή της τροφοδοτούμενης τάσης DC 8-15V σε σταθερή τάση 5V, για την τροφοδοσία του μικροελεγκτή.

Κατασκευή

Η «ηλεκτρονική καρδούλα» είναι εύκολη στην κατασκευή. Το PCB που χρησιμοποιούμε είναι διπλής όψης με επικασσιτερωμένες οπές, με διαστάσεις 7,5cm X 10cm. Πρώτα τοποθετούμε και συγκολλούμε τις αντιστάσεις, μετά τα LEDs  και μετά τα υπόλοιπα εξαρτήματα. Προσοχή πρέπει να δώσουμε για τη σωστή τοποθέτηση των LEDs και των ολοκληρωμένων αντιστάσεων.  Οι ακροδέκτες των LED είναι η κάθοδος και η άνοδος. Η κάθοδος είναι ο κοντύτερος ακροδέκτης και είναι στην μεριά της εγκοπής στη βάση του LED. Η κάθοδος των LED συνδέεται  με την γείωση της κατασκευής.

Τα LEDs μπορούν να κολληθούν στη πάνω ή στην κάτω όψη του PCB. Αν κολληθούν στην πίσω μεριά φαίνονται μόνο τα εξαρτήματα των  LEDs. H λειτουργία του κυκλώματος είναι ή ίδια και τοποθετούμε τα LED από την μεριά που προτιμούμε. Αν κατά την τροφοδοσία της κατασκευής κάποιο LED δεν φωτίζει, αυτό σημαίνει ότι το LED έχει μπει ανάστροφα. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (μικροελεγκτής) και ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής,  πρέπει να τοποθετηθούν σωστά με την εγκοπή τους να ταυτίζεται με εκείνη που σημειώνεται πάνω στο PCB. Μόλις τελειώσουμε τη συναρμολόγηση και έχουμε προγραμματίσει σωστά τον μικροελεγκτή, συνδέουμε ένα τροφοδοτικό pack τάσης 8-15V και θα πρέπει η κατασκευή μας να δουλέψει αμέσως, παρουσιάζοντας τα οπτικά εφέ.

Εξαρτήματα

Για την κατασκευή μας χρησιμοποιούμε τα παρακάτω εξαρτήματα:

R1, R2,…,R22    αντιστάσεις    330Ω  1/4W
D1,D2,…,D22    φωτεινά κόκκινα LEDs  5mm
C1   ηλεκτρολυτικός πυκνωτής   2200μF/16V
C2   κεραμικός πυκνωτής            100nF
IC1   μικροελεγκτής   ATmega8  προγραμματισμένος
IC2   σταθεροποιητής  LM7805
CON1  DC κονέκτορας
CON2  διπλός κονέκτορας βίδας.

Χρήσιμα αρχεία για κατέβασμα

Μπορείτε να κατεβάσετε τα αρχεία eagle της κατασκευής  και να τα χρησιμοποιείται ελεύθερα κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο:
Αρχεία eagle για την κατασκευή Κ100 ηλεκτρονική καρδούλα

Μπορείτε να κατεβάσετε τα αρχεία avr atmega8 source code της κατασκευής και να τα χρησιμοποιείται ελεύθερα κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο:
AVR-atmega8 πηγαίος κώδικας για την κατασκευή Κ100 ηλεκτρονική καρδούλα