Intermitente LED de policía programable con un STM8 [72 LED]: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

El STM8S001J3 es un microcontrolador de 8 bits que ofrece 8 Kbytes de memoria de programa Flash, además de una EEPROM de datos reales integrada. Se lo conoce como un dispositivo de baja densidad en la familia de microcontroladores STM8S. Esta MCU se ofrece en un pequeño paquete SO8N. En este artículo, vamos a construir un dispositivo Police LED Flasher programable que se puede utilizar para vehículos, motocicletas y bicicletas.

Referencias

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[1]: Análisis de circuito La Figura 1 muestra el diagrama esquemático del dispositivo. El corazón de este circuito es un microcontrolador STM8S001.

Paso 1: Figura 1: Figura 1 Diagrama esquemático del intermitente LED de policía programable

Comencemos el análisis desde la fuente de alimentación. C2 y C3 se utilizan para reducir los ruidos de la tensión de entrada. Luego, el voltaje se envía al regulador 78M09 [1] (REG1). Se utiliza para estabilizar el voltaje a 9V. C4 y C6 se utilizan para reducir los ruidos de salida del regulador.

La salida del REG1 se maneja a un filtro RC de primer orden (R28 y C5). Ayuda a reducir aún más los ruidos porque este dispositivo se puede utilizar continuamente en un entorno ruidoso, como un vehículo. La mejor manera de examinar el comportamiento de este filtro (u otros tipos de filtro) es realizar una medición práctica. El osciloscopio SDS1104X-E introdujo una bonita función de diagrama de bode que puede realizar este útil cálculo.

REG2 [2] se utiliza para convertir 9V a 5V para suministrar la MCU STM8s001 [3] (IC1). C7 es un condensador de filtrado suplementario para el IC1.

IC1 MCU se programa con un solo cable SWIM. Significa el módulo de interfaz de un solo cable. Es un enlace de alta velocidad entre la MCU y el programador / depurador. Este pin debe estar conectado al pin SWIM del programador / depurador. El pin de tierra también debe estar conectado. Esto completa la conexión (P2).

IC2 e IC3 son Mosfets SMD lógicos de canal N [4] que se utilizan para encender / apagar los LED. Los pines de puerta de ambos MOSFET se han bajado con resistencias de 4.7K para evitar disparos no deseados (R13, R14). SW1 es un botón pulsador táctil que se utiliza para cambiar entre programas de luces intermitentes. R27 es una resistencia pull-up y C8 reduce los posibles ruidos de eliminación de rebotes de los botones.

Las resistencias R1 a R26 se utilizan para limitar la corriente de los LED. En cada parte, he puesto 3 LED en serie que están conectados al riel + 9V (Figura 2). Las características de los LED varían de un fabricante a otro. Por lo tanto, no podemos asignar una resistencia en serie limitadora fija para todas las circunstancias. La corriente máxima tolerable de un LED de 5 mm es de alrededor de 25 mA. Por lo tanto, el valor de la resistencia que podría limitar la corriente a alrededor de 15 mA (un poco más de la mitad) parece suficiente y no afecta la vida útil de los LED y no disminuye significativamente el brillo del LED.

Puede comenzar con una resistencia de 100 ohmios y aumentarla y monitorear simultáneamente la corriente. En mi caso, leo 15 mA usando una resistencia de 180 ohmios.

Paso 2: Figura 2: Encontrar el mejor valor de resistencia para los LED de la serie

[2]: Diseño de PCB La Figura 3 muestra el diseño de PCB del intermitente (última revisión). Es una placa PCB de una sola capa. A excepción de los LED, todos los componentes son SMD y están soldados en el lado de cobre. En el proceso de diseño de este esquema y PCB, utilicé varias bibliotecas prefabricadas de SamacSys. IC1 [5], IC2 [6], IC3 [7], REG1 [8] y REG2 [9] se instalan utilizando las bibliotecas SamacSys y su complemento Altium Designer [10] (Figura 4). Me ahorró mucho tiempo de diseño. Siempre cometo errores cuando diseño las librerías desde cero que me arruinan el día y los prototipos de PCB. Estas bibliotecas son gratuitas y, lo que es más importante, siguen los estándares de la huella de IPC.

Paso 3: Figura 3: Disposición de la PCB del circuito Police-Flasher (última revisión)

Paso 4: Figura 4: Componentes seleccionados en el complemento SamacSys Altium

Las Figuras 5 y 6 muestran las vistas 3D de la revisión final de la placa PCB.

Paso 5: Figura 5: una vista 3D de la placa PCB desde la parte superior (última revisión)

Paso 6: Figura 6: una vista 3D de la placa PCB desde la parte inferior (última revisión)

La imagen 7 muestra una imagen del primer prototipo de PCB probado. Lo pedí en PCBWay y obtuve 5 placas al mismo precio. Como puede ver, la calidad de construcción está bien. En la última revisión, modifiqué algunas huellas de componentes (todos son SMD excepto LED) y moví los cables de suministro al lado inferior. Soldará los cables de suministro de 12 V directamente en la placa PCB.

Paso 7: Figura 7: el primer prototipo de la placa intermitente

[3] Los MCU SoftwareSTM8 son buenos chips, pero aún así, el STM8CubeMX no los admite por completo. Significa que el software aún no genera el código para STM8. Sin embargo, puede utilizar ST Visual Develop (STVP) como compilador y bibliotecas preescritas para los STM8 (STSW). La Figura 8 muestra el STVP IDE. También debe instalar COSMIC STM8 para que STVP lo utilice como compilador.

Paso 8: Figura 8: el IDE de desarrollo visual de ST

Usé las bibliotecas de interrupciones externas y GPIO para escribir tres programas de actualización. El software está disponible gratuitamente. Puede ampliar el código y agregar sus propios programas también. Para obtener más descripción, consulte el video de YouTube.

[4] Montaje y prueba

La figura 9 muestra la lista de materiales. Nada tiene de especial la soldadura. Las piezas más pequeñas son componentes pasivos 0805 que puede soldar fácilmente con un alambre de soldadura de 0,4 mm y un soldador normal.

Paso 9: Figura 9: Lista de materiales

Tenga cuidado con las polaridades positivas y negativas de los LED. Intente comprar todos los LED azules y rojos del mismo fabricante; de lo contrario, es posible que no obtenga luces uniformes e idénticas para todos los LED.

Hay algunos saltadores en el tablero. No olvide hacer las conexiones adecuadas utilizando algunas resistencias de cero ohmios y similares. Conecte su programador STM (con el soporte SWIM) y seleccione el archivo adecuado de la carpeta "Release" y programe el chip. Pulsando el pulsador cambia el programa intermitente. Puede agregar sus propias rutinas de flasheo y programar el chip.