Blinkende Weihnachts-Anstecker mit LEDs

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).
zurück