Светодиодный 3D-шар на AT90S2313

Представленный светодиодный шар физически собран в матрицу размерностью 20 лучей по 7 светодиодов. Управляют светодиодами микроконтроллер AT90S2313 (AtTINY2313) и два дешифратора К155ИД10.

Рабочий ток дешифраторов 80 мА, этого хватает, чтобы подключать светодиодную матрицу в динамике напрямую между микроконтроллером и дешифраторами, исключив транзисторы, яркость светодиодов достаточна. Схема управления собрана на двух платах, расположенных в центре шара, от них отходят лучи - распаянные в одну линию катодами светодиоды, а аноды соединены послойно тонкой проволочкой как паутина. Чтобы уменьшить размерность блока управления, было принято оригинальное решение распаять все детали конструкции между двумя платами.

Это позволило максимально уплотнить монтаж и тем самым увеличить обзор шара. Перед началом монтажа необходимо отогнуть ножки микросхем на 90 градусов, запаять все детали одной стороной в первую плату, потом на противоположные выводы надеть вторую плату и закончить распайку. Подпаять провода питания и программатора, прошить микроконтроллер и проверить наличие выходных сигналов. Только после этого можно продолжать монтаж светодиодов. Чтобы облегчить работу, необходимо подготовить шаблон - просверлить в картоне (фанере, пластике) 7 отверстий под светодиоды на одной линии через два сантиметра.

Затем отогнуть катоды светодиодов на 90 градусов прямо возле их корпуса, вставить светодиоды в шаблон и распаять луч отогнутыми выводами. Каждый из 20 лучей впаивают в плату и отгибают согласно рисунка. Чтобы придать жесткость всей конструкции, аноды максимально удалённых от центра светодиодов спаивают между собой 10-ти сантиметровыми отрезками лужённого медного провода, придавая конструкции вид правильного додекаэдра (грань -пятиугольник, в каждой вершине сходится по три ребра). Далее спаиваем между собой послойно оставшиеся аноды светодиодов и подключаем каждый слой к соответствующему выводу сопротивления.

При правильном монтаже микроконтроллер начнёт построение заложенных в него световых эффектов. Для разнообразия он автоматически изменяет количество повторов, скорость, перебор эффектов. Этого достаточно, чтобы исключить вмешательство оператора. Программа написана в среде BASCOMAVR, при желании можно в исходниках добавить или изменить заложенные эффекты.

Шар смотрится очень хорошо, но есть несколько пожеланий, которые желательно учесть при повторении. Светодиоды необходимо брать максимально яркие и с максимально возможным углом обзора (>180 градусов). В крайнем случае, нарезать кусочки силиконовых стержней и просверлить в них отверстия, затем надеть на светодиоды. В программе предусмотреть не только переключение сфер, но и лучей, а также их всевозможные комбинации.
Светодиодный 3D-шар планировался как эксперимент с трёхмерными светоэффектами, но может с успехом использоваться в других целях.

Файлы: Прошивка с исходником и Печатная плата

Автор: Василий Рубашка

C этой схемой также часто просматривают:

Электронные часы с будильником на микроконтроллере AT90S2313-10PI
Программатор "AVReAL" для AT90S1200, AT90S2313, AT90S4414, AT90S8515, mega103 и других.
Сенсорный выключатель на AT90S2313
Сенсорный выключатель на AT90S2313 с возможностью управления по ИК
Светодиодный индикатор в выключателе
Емкостное реле с чуствительностью до 50см
Электронный зоопарк - имитатор звуков шести различных животных
Автомобильный усилитель мощности звука 2x40 Вт на TDA8560Q
Зарядное устройство от солнечной батареи