Weihnachts-Anstecker

Weihnachtsdekoration

Blinkender Weihnachtsbaum mit LEDs

Der folgende Anstecker soll die Form eines Weihnachtsbaums besitzen und mit einigen selbstblinkenden LEDs bestückt werden. Gespeist wird der Schaltkreis mit einer CR2032-Knopfbatterie und besitzt zusätzlich ein Trimm-Potentiometer zur Regulierung der Helligkeit der LEDs.

Schaltplan

Schaltplan für den Weihnachtsbaum
EasyEDA-Schaltplan für den Weihnachtsbaum [56kB]

Verwendete Bauteile

Platinen-Layout

In dem freien Online-Layoutprogramm für Platinen EasyEDA habe ich zunächst einen Schaltplan gezeichnet. Darauf folgte das Layout der Platine, dessen Form nicht einfach viereckig sondern -angemessen für dessen Zweck- im Umriss eines stilisierten Weihnachtsbaums ist.

Form der Platine [20kB]
Form der Platine [3kB]
EasyEDA-Platinenlayout für den Weihnachtsbaum
Abb.: Fertiges Platinenlayout für den Weihnachtsbaum.
EasyEDA-Platinenlayout für den Weihnachtsbaum
Abb.: Voransicht der Oberseite der Platine für den Weihnachtsbaum.
EasyEDA-Platinenlayout für den Weihnachtsbaum [244kB]

Fertigung der Platinen

Nach dem Export des Layouts als Gerber-Dateien habe die Platinen bei JLCPCB zur Fertigung gegeben.

Gerber-Dateien für den Weihnachtsbaum [16kB]
Gefertigte Platinen für den Weihnachtsbaum
Abb.: Gefertigte Platinen für den Weihnachtsbaum
Fertig bestückte Platine des Weihnachtsbaums
Abb.: Fertig bestückte Platine des Weihnachtsbaums
Rückseite der Platine des Weihnachtsbaums
Abb.: Rückseite der Platine des Weihnachtsbaums
Detailansicht einer blinkenden RGB-LED
Abb.: Detailansicht einer blinkenden RGB-LED
Micro-USB-Anschluss
Abb.: Micro-USB-Anschluss mit verstärkendem Lötzinn.
Fertiger Weihnachtsbaum leuchtet
Abb.: Fertiger Weihnachtsbaum leuchtet

Demonstration

(In Durchschnitt verbraucht der Weihnachtsbaum ca. 13mA)

Demo des Weihnachtsbaum (500kB).

Weihnachtsstern mit dem ATtiny13

Das zweite Projekt ist ein ansteckbarer, 7-strahliger Stern mit zwei LED-Gruppen, die von einem Mikrocontroller angesteuert werden sollen, hier ein ATtiny13A.

Schaltplan

Die LED-Gruppen werden von jeweils einem NPN-Transistor gesteuert, um die Pins des Mikrocontrollers nicht zu überlasten. Hier kommt ebenfalls wieder ein zusätzliches Trimm-Potentiometer zum Einsatz, mit welchem man die Helligkeit der LEDs feinjustieren kann.

Schaltplan für den Stern
EasyEDA-Schaltplan für den Stern [60kB]

Prototyp & Sketch

Um das Leuchtprogramm für den Stern zu entwickeln und zu testen, habe ich den obigen Aufbau mit einem Arduino Uno vorgenommen.

Prototyp auf dem Breadboard mit Arduino Uno
Abb.: Prototyp auf dem Breadboard mit Arduino Uno
#define PIN_LED_GROUP_1 7
#define PIN_LED_GROUP_2 8

#define BLINK_DELAY 250

#define lmillis() ((long)millis())

void setup()
{
    pinMode(PIN_LED_GROUP_1, OUTPUT);
    pinMode(PIN_LED_GROUP_2, OUTPUT);
}

void loop()
{
    static long nextAction = 0;
    static byte ledStatus = 0;

    if (lmillis() - nextAction >= 0) {
        if (ledStatus == 0) {
            digitalWrite(PIN_LED_GROUP_1, HIGH);
            digitalWrite(PIN_LED_GROUP_2, LOW);
            ledStatus = 1;
        } else {
            digitalWrite(PIN_LED_GROUP_1, LOW);
            digitalWrite(PIN_LED_GROUP_2, HIGH);
            ledStatus = 0;
        }
        nextAction = lmillis() + BLINK_DELAY;
    }
}

Platinen-Layout

In EasyEDA habe dann das Layout der Platine hergestellt, dessen Form als 7-strahliger Stern ausgeführt wurde.

EasyEDA-Platinenlayout (oben) für den Stern
Abb.: Fertiges Platinenlayout für den Stern (Frontansicht).
EasyEDA-Platinenlayout (unten) für den Stern
Abb.: Fertiges Platinenlayout für den Stern (Rückansicht).
EasyEDA-Platinenlayout (3D-Ansicht) für den Stern
Abb.: Fertiges Platinenlayout für den Stern (3D-Ansicht).
EasyEDA-Platinenlayout für den Stern [308kB]

Fertigung der Platinen

Nach dem Export des Layouts als Gerber-Dateien habe die Platinen bei JLCPCB zur Fertigung gegeben.

Gerber-Dateien für den Stern [24kB]
Gefertigte Platinen für den Stern
Abb.: Gefertigte Platinen für den Stern
Fertig bestückte Platine
Abb.: Fertig bestückte Platine
Rückseite der Platine
Abb.: Rückseite der Platine
Detailansicht mit dem ATtiny13A
Abb.: Detailansicht mit dem ATtiny13A
Detailansicht mit LEDs und Widerständen
Abb.: Detailansicht mit LEDs und Widerständen
Detailansicht mit Transistor BC547
Abb.: Detailansicht mit Transistor BC547

Demonstration

Demo des Sterns (400kB).
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