由觸摸開關控制的TriGlow

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資料介紹

PCB圖如下：

成分

JE2835AWT-R-H35GA0000-N0000001 科銳LED	× 90
8205S	× 1
304-10K-RC 西康	× 2
ATTINY13A-SUR 微芯片技術	× 1
多氯聯苯	× 4
TTP223B 用于 Arduino 5.5V 的數字觸摸傳感器電容式觸摸開關模塊	× 1
電源插座	× 1
1.5 歐姆 2W 電阻	× 5
IN5399	× 1

描述

過度設計的 TriGlow

過度設計的 TriGlow

你們知道Nanoleaf嗎？

所以我做了這個類似 Nanoleaf 的設備，里面沒有 RGB LED，取而代之的是，它有白光，由觸摸開關控制。

這是一種精美的照明設置，可以照亮您的房間，并且由于其形狀而看起來很惡心。

此外，它根本與光明會、鳳凰燈事件或金字塔無關。

我對觸摸開關進行了一些修改，使其更加靈敏，因此可以在半空中打開或關閉此燈。

只要把你的手靠近三角形的中心部分，就會觸發(fā)Light Sequence，順便說一下，這種通過拳頭開關這個燈的方法，我稱之為?Light-Fu。

在第一次點擊時，它將開始閃爍

在第二次點擊時，它將滿負荷發(fā)光

第三次輕按時，LED 將以 50% 的電量發(fā)光

第四次點擊將關閉燈。

我首先在 Fusion360 中設計了這個燈光設置，然后通過使用 fusion PCB Layout，我在我的 OrCAD 軟件中準備了它的 PCB，然后我從 PCBWAY 獲得了這個項目的 PCB。

我組裝了 PCB，然后組裝了整個燈，這花了將近兩天的地獄般的工作，但是是的，差不多就是這樣。

此外，整個設置由可能的 Attiny13 MCU 提供支持。

這個項目很長，我將解釋這盞燈的整個構建過程，所以請坐下來嘗試享受旅程。

所需材料

這些是我在這個項目中使用的所有材料

定制 PCB x 4（由 PCBWAY 提供）

Attiny13A SOIC8

8205S MOSFET IC

LED JK3030 Cree LED 0.5W x 90pc

1.5 歐姆 2W 電阻器

IN5399 二極管

3D 打印外殼底座 x 4

LID-擴散器 x 3

LID- 蓋 x 1

墊片 x 3

M3 螺栓 x 3

M3 螺母 x 3

大圓頭螺釘 2.4mm x 12

TTP223 觸摸板模塊

頭針

Arduino Nano（用于閃爍 Attiny13）

入門，基本思路

這里的基本思想是模擬一個三角形燈，可以使用 3D 打印機、定制 PCB 和少量組件輕松復制。

白光可以用類似的基于 RGB LED 的 PCB 代替，這是該設置的另一個特點，它用途廣泛，可以更改或排列成各種形狀，因為我們可以像這樣排列不同形狀的三角形。

計算機輔助設計

首先，我準備了一個三角形盒子或一個有蓋子的外殼。

此蓋子將由透明 PLA 打印，主體本身將由黑色 PLA 制成。

在這個三角形體內，我添加了這個電路，它比身體的內壁略小。

為了從這個三角形中制作一個單一的集體光，我只是將整個身體復制了三遍，然后以這樣的方式排列它，每個三角形體將位于中心體的每一側。

為了將所有三個主體與中心部分連接起來，我添加了一些定制的 3D 打印墊片，當它們通過螺母和螺栓連接時，它們將用作兩個主體之間的墊片。

簡而言之，我們只需要一種設計，即三角形主體（底座 + LID），我們可以通過將它們與襯套螺母和螺栓連接在一起來創(chuàng)建一堆其他三角形。

PCB設計

在準備好整個結構的主體后，我使用了 PCB 的 cad 繪圖中的測量值，并在我的 PCB Designing Suite 中為 PCB 準備了基本輪廓。

但在制作 PCB 之前，我們首先必須制作一個包含所有重要內容的原理圖。

帶有零件細節(jié)的原理圖和功能

這是這個項目的示意圖。

這個原理圖很容易理解，總共有 30 個 LED 并聯，它們都是由這個 Mosfet 作為開關設置驅動的，然后與 attiny MCU 連接。

好吧，等等，這是一個有趣的問題，為什么我在這個項目中沒有使用 Arduino 板，為什么是 attiny？

這里的答案是 Arduino 板的成本和過度殺傷力。

（Attiny13 的成本約為 0.5 美元，Arduino 板（克?。┑某杀炯s為 5 美元）

在這個項目中，我只使用了一個數字引腳和一個模擬引腳，那么我為什么要選擇一個具有 13 個數字引腳和 5 個模擬引腳的設備根本不會被使用。

此外，我需要一個更小尺寸的 MCU，而服裝正好符合我的要求。

Attiny 在一側有用于編程的 ICSP 分線引腳，在另一側有一個用于觸摸板模塊的連接器引腳。

基本上，Attiny 將控制 mosfet 的柵極，LED 將相應地打開或關閉。

完成原理圖后，我準備了電路板布局，這也不是很復雜。

我將在這個項目中使用 FR4 板，鋁 PCB 也是一種選擇，但很難在單面板上準備這樣的設置，所以我將使用 FR4 版本。

為了散熱，我添加了更寬的銅線，可以更好地散熱。此外，我將使用 5V 2A 充電器為該設置供電，因此它不會變得足夠熱，因為該設置包含白色 LED，每個 LED 消耗 0.5W 的功率并且它們都是并聯的，因此大約 90 個 LED x 0.5W = 45W .

45W 會發(fā)熱很多，因此限制此設置的功率和熱量的一種選擇是使用功率較小的充電器（5V 2A = 10W）。

通過為設置提供更少的功率，我們可以限制功率和熱量。

從 PCBWAY 獲取 PCB

完成設計后，我將其 Gerber 數據導出并發(fā)送到 PCBWay 以獲取樣品。

我在一周內收到了 PCB，PCB 的整體質量非常棒。

至于阻焊層顏色，我訂購了綠色阻焊層顏色。

我已經使用 PCBWAY 服務很長時間了，它們很棒。

真的很喜歡 PCB 的整體質量。

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接下來是組裝過程。

組裝過程

這個PCB的組裝過程包括四個主要的東西，它們是

錫膏點膠

取放過程

熱板回流

并添加 THT 組件。

#1 焊膏

首先，我們在每個元件焊盤上放置焊膏。

我正在使用幾天前購買的這種焊膏，以及焊膏分配注射器。

#2 挑選和放置

錫膏點膠后，我們將元件一個一個地添加到指定的位置，本例中為 30 個 LED。我必須制作總共 3 個 LED 板和一個控制板。

制作這個控制板的過程是一樣的，我在PCB的焊盤上添加了焊膏，然后在正確的位置添加了組件。

#3 電爐

將組件添加到其位置后，我們小心地提起 PCB 并將其放在 SMT 加熱板上。

我正在使用我的 DIY SMT Hotplate，從這里了解更多信息-

熱板將 PCB 從下方加熱到焊膏熔化溫度，一旦 PCB 達到該溫度，焊膏就會熔化，所有組件都會焊接到它們的焊盤上。

我們抬起PCB，然后將其放在較冷的表面上稍微冷卻一下，以冷卻PCB的熱量。

然后我們只需對剩余的 LED 板和控制器板重做整個過程。

#4 THT 組件

在三塊 LED 板和一塊控制器板的熱板回流后，我們必須將其余組件添加到 PCB，包括電阻器、接頭引腳和觸摸板模塊。

添加THT組件后，我們這里的焊接工作就完成了。

部分完成。

我仍然需要測試所有的板子，為此，我必須將主草圖添加到 Attiny13 MCU。

代碼和預測試

int switchPin = 4 ; //4
int led1Pin = 0 ;//0

int亮度 = 0 ;// LED 有多亮
int fadeAmount = 5 ;// 多少點使 LED 淡出


整數值；
詮釋val2; 
int按鈕狀態(tài)；
整數模式；//= 0;

無效 設置（） 
 {
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP);
pinMode（led1Pin，輸出）；
buttonState = digitalRead(switchPin);
}

無效 循環(huán)（） {
 
val = digitalRead(switchPin);// 讀取輸入值并將其存儲在 val 
delay( 10 ); // 10 毫秒是一個很好的時間
val2 = digitalRead(switchPin); // 再次讀取輸入以檢查反彈

if (val == val2) {// 確保我們得到 2 個一致的讀數！if (val != buttonState) { // 按鈕狀態(tài)已經改變！if (val == HIGH) { // 檢查按鈕是否被按下 if (模式 == 0) { 
模式 = 1 ; 
} else {
 if (Mode == 1 ) { 
模式 = 2 ; 
} else {
 if (Mode == 2 ) { 
模式 = 0 ; 
}
 }
}
 }
}
按鈕狀態(tài) = val； // 將新狀態(tài)保存在我們的變量中
}

// 現在執(zhí)行 lightMode 指示的任何操作 if (Mode == 0) { // FLIP FLOP
數字寫入（led1Pin，低）；
}

如果（模式 == 1）{
模擬寫入（led1Pin，亮度）；
亮度 = 亮度 + 漸變量；
如果（亮度 <= 0 || 亮度 >= 255）{
淡化量 = -淡化量；
}
}

如果（模式 == 2）{
數字寫入（led1Pin，高）；
延遲（50）；
數字寫入（led1Pin，低）；
延遲（50）；
}
}

為了刷新 attiny13，我使用我的舊 Arduino 作為 ISP 設置，我準備用于閃存和燒錄 attiny MCU 的引導加載程序。

從這里檢查整個事情以獲得非常詳細的版本 -

簡而言之，我們首先必須根據此原理圖將 Attiny 與 Arduino 作為 ISP 編程器連接起來。

我們將 Arduino 的 VCC 作為 ISP 連接到 Attiny 的 VCC，

地到地

重置為引腳 D10（Arduino Nano）

Mosi 到引腳 D11（Arduino Nano）

味噌到 D12（Arduino Nano）

和 SCK 到 D13（Arduino Nano）

哦，在這個刷機過程之前，你還需要 Attiny13 核心文件。

您可以從這里下載 -? https://github.com/MCUdude/MicroCore

我們首先選擇正確的 MCU，在我們的例子中是 attiny13，不要忘記選擇正確的 COM 端口。

然后我們選擇正確的程序員，在我們的例子中是“Arduino as ISP”

然后我們點擊 Burn Bootloader 選項，這需要幾秒鐘，

現在我們轉到草圖菜單并選擇“使用程序員上傳”選項和 BANG。

您已成功將草圖上傳到此 Attiny13 MCU。

現在我們做這個項目的測試部分

我用控制器板焊接了一個 LED 三角形，并添加了一個 3.7V 的鋰電池。

現在我們只需觸摸 TTP223 模塊，我們的設置就可以工作了。

在第二次按下或觸摸時，設置會閃爍，在第三次點擊時，它會關閉。

第一次點擊啟動淡入淡出序列，

第二次點擊使 LED 閃爍，第三次點擊關閉所有內容。

后來我刪除了這個閃爍序列并添加了一個不同的功能，讓我們可以控制光強度，然后讓電路板褪色。

這是最終的代碼。

int switchPin = 4 ; //4
int led1Pin = 0 ;//0

int亮度 = 0 ;// LED 有多亮
int fadeAmount = 5 ;// 多少點使 LED 淡出


整數值；
詮釋val2; 
int按鈕狀態(tài)；
整數模式；//= 0;

無效 設置（） 
 {
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP);
pinMode（led1Pin，輸出）；
buttonState = digitalRead(switchPin);
}

無效 循環(huán)（） {
 
val = digitalRead(switchPin);// 讀取輸入值并將其存儲在 val 
delay( 10 ); // 10 毫秒是一個很好的時間
val2 = digitalRead(switchPin); // 再次讀取輸入以檢查反彈

if (val == val2) {// 確保我們得到 2 個一致的讀數！if (val != buttonState) { // 按鈕狀態(tài)已經改變！if (val == HIGH) { // 檢查按鈕是否被按下 if (模式 == 0) { 
模式 = 1 ; 
} else {
 if (Mode == 1 ) { 
模式 = 2 ; 
} else {
 if (Mode == 2 ) { 
模式 = 3 ; 
} else {
 if (Mode == 3 ) { 
模式 = 0 ;
 }
}
 }
}
 }
}

按鈕狀態(tài) = val； // 將新狀態(tài)保存在我們的變量中
}

// 現在執(zhí)行 lightMode 指示的任何操作 if (Mode == 0) { // FLIP FLOP
數字寫入（led1Pin，低）；
}

如果（模式 == 1）{
模擬寫入（led1Pin，亮度）；
亮度 = 亮度 + 漸變量；
如果（亮度 <= 0 || 亮度 >= 255）{
淡化量 = -淡化量；
}
}

如果（模式 == 2）{
數字寫入（led1Pin，高）；
延遲（50）；

}
如果（模式 == 3）{
類比寫入（led1Pin，100）；
延遲（50）；
}
}

在確保一切正常之后，我們繼續(xù)下一步，將整個事情放在一起。

總裝