Consideraciones previas.
En esta ocasión os presento un montaje bastante sencillo. Con una cantidad mínima de componentes y sin necesidad de PCB (opcional) he montado un pequeño controlador para hacer diferentes efectos de luz en una tira de pines LEDs direccionables.
Este montaje se basa en el ya realizado de teclado gaming para Spectrum solo que eliminando la mayor cantidad posible de componentes y usando un encapsulado DIP28 para poder un montaje cableado. En las descargas he dejado fotolitos y gerbers por si alguien quiere hacerse el PCB.
La configuración mínima para que el circuito funcione sería la de la imagen siguiente:
Sería: la tira de LEDs, el ATMEGA 168-20P programado para funcionar con el oscilador interno, una resistencia de 470 ohmios, un conector microUSB o adaptador (opcional, se podría cortar el microUSB y soldarlo directamente al chip) y una fuente de alimentación de +5V 2A (cargador de móvil). Con esto bastaría, yo en cambio he añadido lo necesario para que fuese reprogramable, a saber una resistencia de 10k ohmios, un condensador de 10 nF y un conector hembra de 6 pines para poder conectar un adaptador USB-TTL como programador bajo el IDE de Arduino.
En caso de no saber cómo programar el micro para funcionar con oscilador interno, (8Mhz) podemos aprender o colocarle un cristal de 16Mhz y 2 condensadores de 22pF y usar el diseño de PCB suministrado.
Esquemas:
Veamos los esquemas de las 2 versiones:
Está es la versión con cristal de cuarzo, vemos que la salida de señales de datos a los LEDs salen por el pin 14 (PB0). Por los pines 9 y 10 entra el oscilador de cuarzo (16 Mhz con los condensadores a GND).
La alimentación viene del conector microUSB y va a los pines 7 y 8 (Vcc y Gnd respectivamente) del integrado y los cables VCC y GND de las luces LED; todo lo demás es para la reprogramación y el reset tras la misma lo cual es opcional si no se quiere reprogramar.
Está es la versión sin cristal de cuarzo, es axáctamente igual al esquema anterior pero sin el cuarzo y sin los condensadores de 22 pF.
Elementos para montaje:
Luces Navidad_08
Vista de componentes necesarios. Con alimentador de 2A y cables USB. Sin cuarzo y condensadores. Está será mi configuración recomendada.
Luces Navidad_09
Vista de componentes necesarios. Con alimentador de 2A y cables USB. Sin cuarzo y condensadores. Está será mi configuración recomendada.
Luces Navidad_06
Vista de componentes necesarios. Con alimentador de 2A y cables USB.
Luces Navidad_07
Vista de componentes necesarios para configuración con cristal de cuarzo.
Luces Navidad_02
Placa de prototipos con los elementos mínimos.
Luces Navidad_03
Placa de prototipos con los elementos mínimos. Sin cuarzo.
Luces Navidad_05
Placa de prototipos con cuarzo y condensadores (opcionales pero más sencillo de implementar en un PCB)
Luces Navidad_04
Placa de prototipos con los elementos mínimos. Sin cuarzo. Funcionando.
Luces Navidad_01
Placa de prototipos con los elementos mínimos.
PCBs:
Luces Arbol Navidad con cuarzo PCB layout
Layout PCB con cuarzo.
Luces Arbol Navidad con cuarzo PCB superior
PCB con cuarzo.
Luces Arbol Navidad sin cuarzo PCB layout
Layout PCB sin cuarzo.
Luces Arbol Navidad sin cuarzo PCB superior
PCB sin cuarzo.
Proceso de montaje:
Como he comentado montaré una versión reprogramable pero sin PCB, todo ello lo embutiré en un trozo de tubo termorretráctil; veámoslo:
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Vista del adaptador USB a TTL que he usado para programar el chip desde el IDE de arduino.
Luces Navidad_12
Primera prueba en placa de pruebas con leds encendidos.
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Detalle del cableado para programar con placa de pruebas.
Luces Navidad_14
Componentes que he elegido para hacer el montaje sin PCB. Uso condensador y conector hembra de 6 pines para poder reprogramar (esto último es opcional)
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En el micro doblo los pines que no voy a usar. Sí no se va a reprogramar habría que doblar también los pines 1, 2 y 3. Es decir en una configuración sin cuarzo y sin reprogramar el circuito funcionaría solo con los pines 7, 8 y 14.
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En el micro doblo los pines que no voy a usar. Sí no se va a reprogramar habría que doblar también los pines 1, 2 y 3. Es decir en una configuración sin cuarzo y sin reprogramar el circuito funcionaría solo con los pines 7, 8 y 14.
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Pre Estaño los pines a usar.
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Este es un adaptador microUSB para cables. Refuerzo con estaño las soldaduras de masa para hacerlo más resistente.
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Este es un adaptador microUSB para cables. Refuerzo con estaño las soldaduras de masa para hacerlo más resistente.
Luces Navidad_20
Sueldo el cable +5v de los LED y un trozo de cable que usaremos para alimentar el micro.
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Hacemos lo mismo con un cable negro y el GND de los LEDs para el pad micro USB
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Pelamos otros 2 trozos de cable y los extremos de los que habíamos soldado en el PCB micro USB.
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Trenzamos y pre estañamos los cables rojos y negros.
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Pre estaño el conector hembra de 6 pines eliminando el segundo que no se usa.
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Sueldo sendos cables al conector, serán los TXO (blanco) y RXI (verde) del USB-TTL.
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Aíslo con termorretractil las soldaduras.
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Sueldo la resistencia de 480 ohmios al pin 14 del micro. A través de esta sale el flujo de datos hacía la cadena de ICs de los LEDs.
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Pre estaño C2 de 10nF. SOlo se usa cuando programamos par resetar.
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Lo soldamos al pin 6 del conector hembra.
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Esta resistencia de 10K ohmios se usa en la programación, Es opcional.
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Soldamos la resistencia en los pines 1 y 7 del micro.
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Soldamos el cable rojo al pin 7 (+5v) y el negro al 8 (GND)
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Soldamos el cable rojo al pin 7 (+5v) y el negro al 8 (GND)
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Con esto ya debería funcionar, conectamos alimentación al micro USB y vemos que funciona.
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Colocamos un poco de termorretráctil negro y rojo.
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Soldamos el condensador al pin sexto del conector y aplicamos calor al retráctil.
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La tira de Pines tiene un conector para empalmar sucesivas ristras de 50 leds y así poder poner 100, 150 etc. Enrollamos para hacer contacto la resistencia de 480 ohmios al terminal central
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Soldamos los cables blanco y rojo a los pines 2 y 3 del micro.
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Enchufamos de nuevo la alimentación.
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Envolvemos el conjunto a un termorretráctil grueso.
Resultado final:
Ahora solo nos queda colocarlo donde queramos, árbol, portal, ventana, mueble etc. y dejar correr los efectos programados que durarán aproximadamente 2 minutos antes de repetirse el ciclo.
En el caso que nuestra ristra de LEDs no fuesen 50, sino otra cantidad, el código a cambiar sería el mostrado en la siguiente imagen.
Mira este vídeo de las luces funcionando:
Lista de componentes:
Tira de pines 6×1 hembra 2,54mm (solo cuando no usamos oscilador interno de 8Mhz)
PC (para usar software arduino)
Cargador de móvil USB, preferiblemente de calidad, mejor de 2A.
Cable USB , cualquiera de los usados para cargar el móvil.
U$1 PCB adaptador de microUSB o USB tipo C a cable.
C1 y C3 Condensadores cerámicos 22pF (solo cuando no usamos oscilador interno de 8Mhz)
C2 Condensador de 10nF (solo si queremos programar con adaptador USB-TTL)
Q1 Cristal de cuarzo de 16Mhz.(solo cuando no usamos oscilador interno de 8Mhz)
Tira de LEDs direccionables WS2811 12mm.
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