Волшебный посох Деда Мороза

Автор: ivan_alferov
Опубликовано 03.02.2015
Создано при помощи КотоРед.

Волшебный посох Деда Мороза - это непременный атрибут образа одного из самых любимых детских персонажей. На просторах Интернета есть огромное количество советов по его изготовлению, но, все они практически одинаковы, а нам желательно иметь очень волшебный посох - такой, чтобы удивить гостей праздника. Вот его изготовлением и займемся. Идея очень проста – добавим посоху немного световых эффектов! Что из этого получилось, судить Вам.
За основу была взята вот такая схема, по ссылке доступно полное описание, правда на английском. Схема была немножко доработана - на выходы микроконтроллера добавлены транзисторные ключи и увеличено количество светодиодов (Рис.1).

Рис.1. Доработанная электрическая схема.

Номиналы, указанные на схеме ориентировочные и могут быть изменены в разумных пределах. Резистор в цепи базы транзистора - ограничительный и может варьироваться в широких пределах: 1-10 кОм. Транзистор - любой N-P-N структуры. Коэффициент усиления, практически не имеет значения. Выбирается транзистор по току коллектора (нужный нам ток), напряжению коллектор-эмиттер (напряжение которым запутывается нагрузка), и рассеиваемой мощности (чтоб не перегрелся). К примеру, можно взять BC546, BC547, BC548, BC549 с любыми буквами.
Все конструкцию выполним в виде 8-ми лучевой снежинки. Контур снежинки был отрисован в Photoshop, и перенесен в Sprint Layot как подложка. Далее была разведена вот такая печатная плата (Рис.2).

Рис.2. Печатная плата.

Резисторы, конденсаторы для поверхностного монтажа, типоразмер - 0805. Транзисторы и стабилизатор положительного напряжения LM7805, так же в корпусе для поверхностного монтажа. Его применение в данной схеме далеко не рациональный вариант – просто был в запасе. И разводка платы далеко не оптимальная, все делалось в очень сжатые сроки, практически за пару дней до детских новогодних утренников.
Далее переходим к изготовлению печатных плат. Так как размер платы получился достаточно большим, с помощью лазерно-утюжной технологии так и не получилось равномерно прогреть плату и соответственно полностью перенести рисунок, решил попробовать способ переноса рисунка с помощью ацетона. Вкратце метод переноса следующий:

1. на лазерном принтере печатаем зеркальный эскиз платы, печатал на бумаге от факса (та, что в рулончиках продается) на той стороне, которая темнеет;
2. готовим поверхность платы, т.е. зачищаем и обезжириваем всеми знакомыми методами;
3. накладываем распечатку рисунком вниз на плату и ватным тампоном, предварительно обильно смоченным в ацетоне, проглаживаем бумагу, при этом бумага пропитывается ацетоном, рисунок проступает и прилипает к плате, тут главное не переборщить с ацетоном - может поплыть рисунок;
4. далее сухим ватным тампоном проходимся по бумаге, впитываем излишки ацетона, и кладем все это под любой не очень тяжелый пресс минуток на пять;
5. потом все по обычной технологии - отмачиваем бумагу, и травим.

Один луч снежинки делаем длинным это нужно для монтажа всей конструкции на посохе (Рис.3, Рис.4).

Рис.3. Готовая плата.

Рис. 4. Готовая плата с деталями.

Было изготовлено 2 одинаковые платы, просто на одной плате контактные площадки для элементов остаются свободными. Монтаж элементов снежинки двухсторонний: 48 сверхярких 5-ти миллиметровых светодиодов и кнопка переключения эффектов на одной стороне платы, а микроконтроллер, транзисторные ключи, токоограничивающие резисторы, конденсаторы и стабилизатор питания - на другой. Между собой платы соединяются жгутом из 10-ти проводов: 2 провода - питание, остальные 8 - лучи снежинки. Это не очень удобно для монтажа и дальнейшего обслуживания, но повторюсь - сроки были очень сжатые.
При повторении конструкции монтаж следует начинать со светодиодов и токограничительных резисторов. Внимательно следите за правильным включением светодиодов! Далее переходим к распайке транзисторных ключей и проволочных перемычек от коллекторов транзисторов к лучам снежинки (на плате это сплошные квадратные площадки у коллекторов транзисторов и у каждого луча снежинки). Распаяв транзисторные ключи с обвязкой, проверяем их работоспособность, при активации каждого из ключей должен загораться соответствующий луч снежинки. Если всё нормально, то переходим к монтажу остальных элементов схемы, в последнюю очередь запаиваем панельку для микроконтроллера, и устанавливаем прошитый микроконтроллер. Проверяем правильность монтажа и подаем питание, если все сделано, верно, то снежинка должна «ожить», согласно заложенным в микроконтроллер программам. Эффекты можно модифицировать по вашему усмотрению. В финале соединяем обе платы проводами и скрепляем платы через монтажные стойки высотой 10 мм.
Теперь немного о питании. Я использовал 9-ти вольтовую алкалиновую батарейку, но лучше приобрести аккумулятор.
Далее монтируем нашу снежинку на деревянную основу нашего посоха и придаем посоху праздничный вид.
Еще немного фото готовой конструкции и видео работы, правда, все снято на мобильный.

Видео работы

Файлы:
Архив
Макет
Прошивка

Все вопросы в Форум.