Programmable Christmas Tree

Programmable
Christmas Tree
Brings (blue) light into the darkness
Text: Harry Baggen
(Elektor Netjerlands)
Design: Eurocircuits
The dark days before Christmas are approaching rapidly. So it has become
that time again that we as electronics engineers provide some more
unusual mood lighting for the
home. Naturally we will assist
you again this year, in the
form of a nice Christmas
tree which conjures up all
sorts of beautiful patterns on its 62 LEDs.
Special C
hristmas
offer
The complet
ely assembl
ed Ch
ristmas tree
available fr
is temporari
om the Elek
ly
tor store fo
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wall adapte
9.50 plus
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www.elektor
lable
.com/X-mas
-tree
28 | December 2014 | www.elektor-magazine.com
Programmable Christmas Tree
Electronics hobbyists are always keen to make
a festive gadget for the celebrations around this
time of the year. Not something read-built from a
garden center or home improvement store, but a
circuit which has something special and that you
can’t just buy anywhere. Over the years Elektor
have published numerous Christmas circuits, the
majority of them projects that contain a number
of LEDs which provide the ambiance.
This year, in conjunction with the printed circuit board manufacturer Eurocircuits, we have
designed a very nice circuit for you, which you
can build yourself of course if you have the time
and inclination, but we also offer this Christmas
tree ready-built in the Elektor web store for an
attractive price. You can always tell your visitors
that you soldered the teeny-weeny SMD components in the little tree yourself with the aid of a
microscope and a very small soldering iron during
the annual Christmas function at your work...
The little Christmas tree that you see here is provided with no less than 62 bright blue LEDs on
the front that, with their color alone, will already
generate a pleasant Christmas atmosphere. The
control electronics is on the back, mainly comprising a powerful microcontroller. True, we have
had other flashing Christmas trees in our magazine before, but this particular specimen has an
extensive light show built in, which causes all kinds
of patterns or texts to ‘run’ across the LEDs. A
number of patterns have already been pre-programmed, but a great feature is that you can very
easily design your own patterns and effects using
your PC and then simply store them in the memory of the Christmas tree via the USB connection.
Powerful microcontroller
An ARM Cortex-M0 microcontroller from STM has
been used for controlling the LEDs (see the schematic in Figure 1). This relatively cheap 32-bit
+3V3
C6
C7
C8
C9
100n
100n
100n
100n
SS
14
SCK 15
MISO 16
+5V
MOSI 17
USB1
1
+5V
D–
D+
29
L4
30
L2
31
2
32
3
33
4
ID
5
GND
L3
TP3
TP1
SWDIO
SWCLK
L1
P0
P1
P1
IC1
P2
P2
P3
P3
P4
P4
P5
P5
P6
P6
P7
P7
P8
P8
P9
P9
P10
P10
P11
P11
P12
P12
34 P13
37
P14
38 P15
P13
P14
P15
OSC_OUT/PF1
8
GND
GND
OSC_IN/PFO
RST
AGND
7
GND
TP2
RST
PF6
18 R9
D7
20 R7
D6
39 R16
D15
40 R15
D14
41 R14
D13
42 R13
D12
43 R12
D11
45 R11
D10
46 R10
D9
21 R6
D5
22 R5
D4
25 R4
D3
26 R3
D2
27 R2
D1
28 R1
D0
6
R1...R16 = 82R...100R
35
23 47
R25
R26
10k
C5
10k
R27
+3V3
10k
IC3
LD1117S33TR
100n
8
IC2
VCC
C2
C3
C4
10u
6V3
10u
6V3
100n
100n
1
SCK
6
MOSI
5
CS
W
SCK
HOLD
D_IN
D_OUT
3
L4
Q3
R20
+3V3
100R
L3
+3V3
100R
100R
Q2
R19
Q4
FDV304P
FDV304P
FDV304P
FDV304P
LED17
D0
LED33
D0
LED49
D0
LED2
D1
LED18
D1
LED34
D1
LED50
D1
LED3
D2
LED19
D2
LED35
D2
LED51
D2
LED4
D3
LED20
D3
LED36
D3
LED52
D3
LED5
D4
LED21
D4
LED37
D4
LED53
D4
LED6
D5
LED22
D5
LED38
D5
LED54
D5
LED7
D6
LED23
D6
LED39
D6
LED55
D6
LED8
D7
LED24
D7
LED40
D7
LED56
D7
LED9
D8
LED25
D8
LED41
D8
LED57
D8
LED10
D9
LED26
D9
LED42
D9
LED58
D9
LED11
D10
LED27
D10
LED43
D10
LED59
D10
LED12
D11
LED28
D11
LED44
D11
LED60
D11
LED13
D12
LED29
D12
LED45
D12
LED61
D12
LED14
D13
LED30
D13
LED46
D13
LED62
D13
LED15
D14
LED31
D14
LED47
D14
LED16
D15
LED32
D15
LED48
D15
7
2
GND
4
+3V3
LED1
D0
MISO
R21
100R
C1
CS
Q1
R18
D8
19 R8
+3V3
+5V
+3V3
4
STM32F042C6
5
TP4
R17
100R
L1
P0
CS
3
R22
R23
R24
100R
13
PC15
2
100R
12
PC14
BOOT0
36
100R
11
PC13
PORT-B
10k
10
VCC
AVCC
44
R28
PF7
VBAT
PORT-A
1
24 48
VCC
9
SW1
L2
+3V3
W25Q80BVSNIG
140371 - 11
Figure 1.
The schematic for the
Christmas tree mainly
consists of a microcontroller
and 62 blue LEDs.
www.elektor-magazine.com | December 2014 | 29
•Projects
Component List
Resistors
R1–R16 = 82–100Ω (SMD 0805)
R17–R24 = 100Ω (SMD 0603)
R25–R28 = 10kΩ (SMD 0603)
Q1–Q4 = FDV304P (SOT23)
IC1 = STM32F042C6 (LQFP48)
IC2 = W25Q80BVSNIG (SO8)
IC3 = LD1117S33TR (SOT223)
Capacitors
Miscellaneous
USB1 = micro USB connector, PCB mount
(47346-0001)
SW1 = pushbutton, PCB mount (TACTB-64K-F)
PCB (files only) # 140371-11
C1,C2 = 10µF 6.3V tantalum (SMD A)
C3–C9 = 100nF 10V ceramic (SMD 0603)
Semiconductors
LED1–LED62 = LED blue (SMD 1206)
microcontroller offers, besides much computing
power, an integrated USB2.0 interface. This allows
for a very easy connection of the microcontroller
to a PC. Thanks to the built-in bootloader it is very
straightforward to download new LED-patterns
or new firmware. In order to provide the user
which a generous amount of space for patterns
or animations of their own design, a serial flash
memory with a capacity of 1 MB (8x1 Mbit) is
connected to the microcontroller. This may appear
small compared to the typical size of memory
sticks and memory cards these days, but nevertheless provides sufficient space to store more
than 90,000 complete LED patterns.
LED1
LED
LED4
LED3
LED5
LED7
LED9
LED12
LED13
LED18
LED23
LED29
LED30
LED38
LED44
LED51
LED52
Figure 2.
The circuit board is doublesided and screened on
the front with a so-called
PCB-Pixture solder mask [1]
depicting snowflakes.
(60% of real size)
30 | December 2014 | www.elektor-magazine.com
LED45
LED53
LED10
LED46
LED54
LED61
LED62
LED28
LED35
LED42
LED48
LED56
LED17
LED22
LED27
LED34
LED41
LED47
LED55
LED16
LED21
LED26
LED33
LED40
LED11
LED15
LED20
LED25
LED32
LED39
LED8
LED14
LED19
LED24
LED31
LED6
LED37
LED43
LED49
LED57
LED36
LED50
LED58
LED59
LED60
The LEDs are driven in a 4x16 matrix (not
entirely, 3x16 + 1x14). Therefore 16 (14) LEDs
are driven alternately by port pins P0 through
P15 of the controller. The four columns are continually multiplexed. Because of the persistence
of vision of the human eye, this fast switching is
not noticed and it appears that all the LEDs are
on continuously. The LED columns are switched
by four P-channel MOSFETs of the type FDV304P.
The cathodes of the LEDs are connected via current-limiting resistors (R1 through R16) directly
to the port output pins of the microcontroller.
This saves a large number of components, but we
do have to take into account that the maximum
Programmable Christmas Tree
total current that the microcontroller can handle
is only 80 mA, which therefore means a maximum current of 5 mA per LED. If we use LEDs
with sufficient efficiency then they will still be
very visible in a reasonably bright environment.
The entire circuit is powered from the micro-USB
connection. A 3.3-V regulator (IC3) provides a
regulated power supply voltage for the microcontroller and the LED matrix.
Figure 2 shows the printed circuit board design
for the little tree. The LEDs are on the front, the
remaining components including the micro-USB
connector are on the back. For this occasion the
circuit board is screened with a PCB-Pixture solder mask [1] depicting snowflakes.
For those of you who are keen to etch the circuit
board yourself and populate it with components
we feel obliged to warn you that some of these
SMD components are difficult to solder by hand!
The source- and hex code files are available from
the Elektor website [2]. The ARM software is written in C using the Keil compiler. The largest part
of the code is related to the USB communications
and this is based on the ST firmware library.
The bootloader mode will be activated when the
pushbutton on the back is pressed while the tree
is connected to a PC. It is then possible to download or update the firmware with the aid of the
ST software DfuSe [3].
Program your own animations and win!
Eurocircuits have organized a programming competition around this
little Christmas tree. Put your own animation on the web page for the
Christmas tree [4] and make sure that as many people is possible ‘like’
your animation. For those with the most ‘likes’ there are several nice
prizes to be won! The closing date for this competition is January 7,
2015—winners will be notified personally.
You can make multiple of these animations and
‘thread’ these together into one long light show.
Once that is done you can download the entire
sequence to the Christmas tree.
The tree is connected to a PC using a microUSB cable. When you do that for the first time
Windows will install a driver. Windows recognizes the little tree as a HID peripheral. After
that you can ‘flash’ the new animation to the
tree from the web page.
For use in the living room you can connect the
tree to a 5-V wall adapter which is fitted with a
micro USB cable.
Enjoy and many happy returns.
(140371-I)
Software
By default, the ready-built Christmas tree from
the Elektor shop is already provided with a wide
range of animations. If you are happy with those
then there is nothing more you need to do. If,
however, you would like to create your own patterns, animations or running texts and whatever
else you can come up with then we direct you
to a special interactive web page that we have
built for you where you can indulge yourself
[4]. This page contains a picture of the Christmas tree with all its LEDs. You can make your
own animations by using your mouse to click
the LEDs on the screen on or off. This way you
create a pattern, where you can also select the
desired duration and brightness. All generated
patterns appear at the bottom of the screen
next to each other. There is also the possibility
to enter a scrolling text (text symbol at top left).
In this way you can build your own animations.
You can store an animation for later use. Using
the preview button you can view the animation
on the screen.
Figure 3.
The components mounted
on the back of the Christmas
tree.
Web Links
[1] www.eurocircuits.com/blog/171-PCB-PIXture-launched
[2] www.elektor-magazine.com/140371
[3] www.st.com/web/en/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1533/
PF257916
[4] www.eurocircuits.com/x-mas
www.elektor-magazine.com | December 2014 | 31
Programmeerbare
kerstboom
Brengt (blauw) licht in het donker
Tekst: Harry Baggen
(redactie NL)
Ontwerp: Eurocircuits
De donkere dagen voor Kerstmis komen snel dichterbij. Het wordt tijd
dat we als elektronicus weer voor
wat bijzondere sfeerverlichting
zorgen in huis. Natuurlijk helpen we u daar ook dit jaar
weer mee in de vorm van
dit mooi kerstboompje
dat op 62 LED’s allerlei
fraaie
lichtpatronen
tevoorschijn tovert.
Speciale
kerstaan
bieding
Het comple
et opgebou
w
de kerstboo
tijdelijk verk
mpje is
rijgbaar in
de Elektoreen prijs va
shop voor
n slechts €
29,50 plus
(netspannin
verzendkost
gsadapter of
en
USB-kabel
Zie: www.e
los verkrijg
lektor.nl/Xbaar).
mas-tree
26 | december 2014 | www.elektor-magazine.nl
Programmeerbare kerstboom
LED’s die alleen al door hun kleur voor een goede
kerstsfeer zorgen. Aan de achterzijde bevindt zich
de aanstuurelektronica, hoofdzakelijk bestaande
uit een krachtige microcontroller. Nu hebben we
wel meer knipperende kerstboompjes in ons blad
gehad, maar dit exemplaar heeft een uitgebreide
lichtshow ingebouwd, waardoor allerlei patronen
of teksten over de LED’s ‘lopen’. Er is al een
aantal patronen voorgeprogrammeerd, maar het
mooiste is dat u eenvoudig zelf patronen en effecten kunt maken op de PC, die vervolgens heel
simpel via een USB-verbinding in het geheugen
van het kerstboompje kunnen worden geladen.
Elektronici willen in deze tijd graag een feestelijk
gadget voor de kerstdagen maken. Niet iets kanten-klaars van het tuincentrum of de bouwmarkt,
maar een schakeling die iets speciaals heeft en
die je niet overal kunt kopen. In de loop der jaren
heeft Elektor tal van kerstschakelingen gepubliceerd, meestal allemaal projecten met een aantal LED’s die voor een sfeerverlichting zorgden.
Dit jaar hebben we samen met printfabrikant Eurocircuits een erg leuke schakeling voor u ontworpen,
die u natuurlijk zelf kunt bouwen als u veel zin
en tijd hebt, maar we bieden dit kerstboompje in
de Elektor-webshop ook geheel opgebouwd aan
voor een attractieve prijs. U kunt altijd tegen uw
bezoek vertellen dat u die piepkleine SMD’s op
het boompje zelf hebt gesoldeerd met behulp van
een microscoop en een heel kleine soldeerbout
tijdens de jaarlijkse kerstborrel van uw bedrijf...
Het kerstboompje dat u hier ziet, is aan de voorzijde voorzien van maar liefst 62 helderblauwe
Krachtige microcontroller
Voor de aansturing van de LED’s is een ARM
Cortex-M0 microcontroller van STM genomen (zie
schema van figuur 1). Deze relatief goedkope
32-bits microcontroller biedt naast veel rekenkracht een geïntegreerde USB2.0-interface. Daar-
+3V3
C6
C7
C8
C9
100n
100n
100n
100n
SS
14
SCK 15
MISO 16
+5V
MOSI 17
USB1
1
+5V
D–
D+
29
L4
30
L2
31
2
32
3
33
4
ID
5
GND
L3
TP3
TP1
SWDIO
SWCLK
L1
P0
P1
P1
IC1
P2
P2
P3
P3
P4
P4
P5
P5
P6
P6
P7
P7
P8
P8
P9
P9
P10
P10
P11
P11
P12
P12
34 P13
37
P14
38 P15
P13
P14
P15
OSC_OUT/PF1
8
GND
GND
OSC_IN/PFO
RST
AGND
7
GND
TP2
RST
PF6
18 R9
D7
20 R7
D6
39 R16
D15
40 R15
D14
41 R14
D13
42 R13
D12
43 R12
D11
45 R11
D10
46 R10
D9
21 R6
D5
22 R5
D4
25 R4
D3
26 R3
D2
27 R2
D1
28 R1
D0
6
R1...R16 = 82R...100R
35
23 47
R25
R26
10k
C5
10k
R27
+3V3
10k
IC3
LD1117S33TR
100n
8
IC2
VCC
10u
6V3
C2
10u
6V3
C3
100n
C4
100n
1
SCK
6
MOSI
5
CS
W
SCK
HOLD
D_IN
D_OUT
3
L4
Q3
R20
+3V3
100R
L3
+3V3
100R
100R
Q2
R19
Q4
FDV304P
FDV304P
FDV304P
FDV304P
LED17
D0
LED33
D0
LED49
D0
LED2
D1
LED18
D1
LED34
D1
LED50
D1
LED3
D2
LED19
D2
LED35
D2
LED51
D2
LED4
D3
LED20
D3
LED36
D3
LED52
D3
LED5
D4
LED21
D4
LED37
D4
LED53
D4
LED6
D5
LED22
D5
LED38
D5
LED54
D5
LED7
D6
LED23
D6
LED39
D6
LED55
D6
LED8
D7
LED24
D7
LED40
D7
LED56
D7
LED9
D8
LED25
D8
LED41
D8
LED57
D8
LED10
D9
LED26
D9
LED42
D9
LED58
D9
LED11
D10
LED27
D10
LED43
D10
LED59
D10
LED12
D11
LED28
D11
LED44
D11
LED60
D11
LED13
D12
LED29
D12
LED45
D12
LED61
D12
LED14
D13
LED30
D13
LED46
D13
LED62
D13
LED15
D14
LED31
D14
LED47
D14
LED16
D15
LED32
D15
LED48
D15
7
2
GND
4
+3V3
LED1
D0
MISO
R21
100R
C1
CS
Q1
R18
D8
19 R8
+3V3
+5V
+3V3
4
STM32F042C6
5
TP4
R17
100R
L1
P0
CS
3
R22
R23
R24
100R
13
PC15
2
100R
12
PC14
BOOT0
36
100R
11
PC13
PORT-B
10k
10
VCC
AVCC
44
R28
PF7
VBAT
PORT-A
1
24 48
VCC
9
SW1
L2
+3V3
W25Q80BVSNIG
140371 - 11
Figuur 1.
Het schema van de
kerstboom bestaat
voornamelijk uit een
microcontroller van STM en
62 blauwe LED’s.
www.elektor-magazine.nl | december 2014 | 27
•Projects
Onderdelenlijst
Weerstanden:
R1..R16 = 82..100 Ω (SMD 0805)
R17..R24 = 100 Ω (SMD 0603)
R25..R28 = 10 k (SMD 0603)
Q1..Q4 = FDV304P (SOT23)
IC1 = STM32F042C6 (LQFP48)
IC2 = W25Q80BVSNIG (SO8)
IC3 = LD1117S33TR (SOT223)
Condensatoren:
Diversen:
USB1 = micro-USB-connector voor printmontage
(47346-0001)
SW1 = drukknop voor printmontage (TACTB-64K-F)
Print-layout 140371-1
C1,C2 = 10 µ/6,3 V tantaal (SMD A)
C3..C9 = 100 n/10 V keramisch (SMD 0603)
Halfgeleiders:
LED1..LED62 = LED blauw (SMD 1206)
door kan de controller heel eenvoudig met een PC
worden verbonden. Dankzij een ingebouwde bootloader kunnen nieuwe LED-patronen of nieuwe
firmware gemakkelijk worden gedownload. Om
de gebruiker veel plaats te bieden voor zelfgemaakte patronen of animaties is aan de microcontroller een serieel flash-geheugen gekoppeld
met een capaciteit van 1 MB (8x1 Mbit). Dit lijkt
heel weinig in vergelijking met de huidige flashsticks en geheugenkaarten, maar dit geheugen
biedt voldoende ruimte om meer dan 90.000
volledige LED-patronen op te slaan.
De LED’s worden aangestuurd in een 4x16matrix (niet helemaal, 3x16 + 1x14). Er wor-
LED1
LED
LED4
LED3
LED5
LED7
LED9
LED12
LED13
LED18
LED23
LED29
LED30
LED38
LED44
LED51
Figuur 2.
De print is dubbelzijdig en
aan de voorzijde voorzien
van een zogenaamd PCBPixture soldeermasker [1]
met ijskristallen.
(60% van ware grootte)
28 | december 2014 | www.elektor-magazine.nl
LED52
LED45
LED53
LED10
LED46
LED54
LED61
LED62
LED28
LED35
LED42
LED48
LED56
LED17
LED22
LED27
LED34
LED41
LED47
LED55
LED16
LED21
LED26
LED33
LED40
LED11
LED15
LED20
LED25
LED32
LED39
LED8
LED14
LED19
LED24
LED31
LED6
LED37
LED43
LED49
LED57
LED36
LED50
LED58
LED59
LED60
den dus beurtelings 16 (14) LED’s aangestuurd
door de poorten P0...P15 van de controller. De
4 kolommen worden continu gemultiplext. Door
de traagheid van het menselijk oog wordt dit
snelle omschakelen niet waargenomen en lijkt
het alsof de LED’s continu oplichten. De LEDkolommen worden geschakeld door 4 P-kanaals
MOSFET’s van het type FDV304P. De kathodes
van de LED’s zijn via stroombegrenzingsweerstanden (R1...R16) direct verbonden met de poortuitgangen van de microcontroller. Dat scheelt
een hoop onderdelen, maar daarbij moeten we
er wel rekening mee houden dat de controller in
totaal maar 80 mA aan stroom kan verwerken,
Programmeerbare kerstboom
dat betekent dus maximaal 5 mA per LED. Als
we LED’s met voldoende rendement gebruiken,
dan zijn ze nog steeds goed zichtbaar bij gebruik
in een redelijk heldere omgeving.
De hele schakeling wordt gevoed vanuit de microUSB-aansluiting. Een 3,3-V-regelaar (IC3) zorgt
voor een gestabiliseerde spanning voor de microcontroller en de LED-matrix.
In figuur 2 is het printontwerp van het boompje
te zien. De LED’s zitten aan de voorzijde, de overige componenten inclusief de micro-USB-connector aan de achterzijde. De print is voor deze
gelegenheid van een PCB-Pixture soldeermasker
(zie [1]) met ijskristallen voorzien.
Wie van plan is om de print zelf te etsen en van
componenten te voorzien, moeten we toch wel
waarschuwen dat sommige SMD’s moeilijk met
de hand te solderen zijn!
De source- en hex-code van de firmware zijn
beschikbaar op de Elektor-Magazine-website [2].
De ARM-software is in C geschreven met een Keilcompiler. Het grootste deel van de code betreft
de USB-communicatie, deze is gebaseerd op de
ST firmware library.
Wanneer de drukknop aan de achterzijde wordt
ingedrukt terwijl het boompje met de PC wordt
verbonden, dan komt deze in de bootloadermodus. Dan kan men de firmware downloaden of
updaten met behulp van de ST-software DfuSe [3].
Programmeer uw eigen animatie en win!
Eurocircuits organiseert rond dit kerstboompje een programmeerwedstrijd. Plaats
uw eigen animatie op de webpagina van het kerstboompje [4] en zorg ervoor dat
zoveel mogelijk mensen uw animatie ‘liken’. Voor degenen met de meeste likes
zijn verschillende fraaie prijzen te winnen! De sluitingstermijn van deze wedstrijd
is op 7 januari 2015, winnaars krijgen persoonlijk bericht.
animatie op het scherm worden bekeken.
U kunt meerdere van zulke animaties maken en
deze aan elkaar ‘rijgen’ tot één lange lichtshow.
Als dat is gebeurd, kunt u de hele reeks downloaden naar het kerstboompje.
Het boompje wordt met behulp van een microUSB-kabel verbonden met de PC. Als u dat de
eerste keer doet, zal Windows een apparaatstuurprogramma installeren. Windows herkent
het boompje als een HID-apparaat. Daarna kunt
u vanuit de webpagina voortaan nieuwe animaties in het boompje ‘flashen’.
Voor gebruik in de huiskamer kunt u het boompje
aansluiten op een 5-V-netadapter die voorzien is
van een micro-USB-kabeltje.
Veel plezier en sfeervolle kerstdagen.
(140371)
Software
Standaard is de geheel opgebouwde kerstboom
in de Elektor-shop al voorzien van een hele reeks
animaties. Als u daar tevreden mee bent, dan
hoeft u verder niets meer te doen. Wilt u echter
zelf graag aan de slag gaan en uw eigen patronen,
animaties, loopteksten en alles wat u verder kunt
bedenken maken, dan hebben we daarvoor een
speciale interactieve (Engelstalige) webpagina
ingericht waarop u zich helemaal kunt uitleven
[4]. Op deze pagina staat een afbeelding van de
kerstboom met alle daarop aanwezige LED’s. U
kunt eigen animaties maken door met uw muis
de LED’s op het scherm aan of uit klikken. Op
die wijze maakt u een patroon, waarbij u links de
gewenste tijdsduur en de helderheid kunt instellen. Vervolgens maakt u het volgende patroon.
Alle gemaakte patronen verschijnen onderin het
scherm naast elkaar. Ook is er de mogelijkheid
om een looptekst in te voeren (tekstsymbool
linksboven). Zo stelt u zelf u eigen animatie
samen. Deze animatie kunt u opslaan voor later
gebruik. Met behulp van de Preview-knop kan de
Figuur 3.
De gemonteerde onderdelen
aan de achterzijde van het
kerstboompje.
Weblinks
[1] www.eurocircuits.com/blog/171-PCB-PIXture-launched
[2] www.elektor-magazine.nl/140371
[3] www.st.com/web/en/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1533/PF257916
[4] www.eurocircuits.com/x-mas
www.elektor-magazine.nl | december 2014 | 29
sapin virtuel :
il azure
clarté bleutée
à la veillée
Harry Baggen (Elektor)
en coopération avec
Eurocircuits
En octobre dernier, le prix Nobel de physique
était attribué aux inventeurs de la LED bleue,
ce composant aujourd’hui banal, mais
toujours en voie d’amélioration après
avoir tenu les chercheurs en échec
pendant des décennies. Elektor fête
l’événement ici même avec un projet
de circonstance : une silhouette
d’épicéa garnie de 62 LED
avec lesquelles vous pouvez
laisser libre cours à votre
fantaisie pour en modifier
les arabesques et les
séquences lumineuses.
Offre spé
ciale de N
oël
C magnifique
sapin, com
plet, prêt à
temporairem
l’emploi, es
ent dans l’e
t disponible
-choppe au
de 29,50 €
prix planch
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en sus). L’a
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daptateur se
sponibles sé
cteur ou le
parément,
câble
voyez sur :
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lektor.fr/X-m
as-tree
28 | décembre 2014 | www.elektor-magazine.fr
sapin virtuel
Nos lecteurs les plus fidèles se souviennent sans
doute de cette couverture d’Elektor de mars
1982 qui titrait : La LED bleue existe-t-elle ?
Cette question aujourd’hui dérisoire a longtemps
taraudé bien des scientifiques dans le monde
entier avant de trouver une réponse au Japon.
Quelques décennies plus tard, la LED d’éclairage est littéralement partout. Elle est devenue
le composant de ce début du XXIe siècle. Nous
pensons que pour les fêtes de fin d’année on peut
faire mieux que les grandes surfaces de bricolage
ou de jardinage et leurs gadgets tout faits : des
sapins en plastique avec boules et guirlandes,
pas toujours à LED d’ailleurs. Avec le concours
du fabricant de circuits imprimés Eurocircuits,
nous avons élaboré une création originale que
vous pouvez construire vous-même, s’il vous en
reste le temps. Vous pouvez aussi la commander,
prête à l’emploi et pour un bon prix, directement
dans l’e-choppe d’Elektor. Et si par ailleurs on
vous a déjà décerné le Nobel de l’esbroufe, vous
n’hésiterez pas à bluffer vos visiteurs, autour
d’un petit verre, en leur racontant que c’est sous
microscope et avec un fer extrêmement fin que
vous avez tout soudé vous-même…
Tout soudé, ici cela signifie 62 LED bleu clair...
Plus l’électronique de commande, centrée sur un
puissant microcontrôleur, sur l’autre face. Après
avoir publié maints projets de sapins de Noël
clignotants, en voici un qui offre un véritable
spectacle lumineux avec des motifs extraordinairement variés ou des textes qui défilent en
boucle. Certains sont programmés d’origine en
mémoire, mais ce qui est remarquable, c’est la
possibilité qui vous est offerte de créer vousmême, simplement, une animation ou des
effets particuliers sur PC pour les charger
ensuite dans la mémoire de l’arbre par une
classique liaison USB.
+3V3
C6
C7
C8
C9
100n
100n
100n
100n
SS
14
SCK 15
MISO 16
+5V
MOSI 17
USB1
1
+5V
D–
D+
29
L4
30
L2
31
2
32
3
33
4
ID
5
GND
L3
TP3
TP1
SWDIO
SWCLK
L1
P0
P1
P1
IC1
P2
P2
P3
P3
P4
P4
P5
P5
P6
P6
P7
P7
P8
P8
P9
P9
P10
P10
P11
P11
P12
P12
34 P13
37
P14
38 P15
P13
P14
P15
OSC_OUT/PF1
8
GND
GND
OSC_IN/PFO
RST
AGND
7
GND
TP2
RST
PF6
18 R9
D7
20 R7
D6
39 R16
D15
40 R15
D14
41 R14
D13
42 R13
D12
43 R12
D11
45 R11
D10
46 R10
D9
21 R6
D5
22 R5
D4
25 R4
D3
26 R3
D2
27 R2
D1
28 R1
D0
6
R1...R16 = 82R...100R
35
23 47
R25
R26
10k
C5
10k
R27
+3V3
10k
IC3
LD1117S33TR
100n
8
IC2
VCC
10u
6V3
C2
10u
6V3
C3
100n
C4
100n
1
SCK
6
MOSI
5
CS
W
SCK
HOLD
D_IN
D_OUT
3
L4
Q3
R20
+3V3
100R
L3
+3V3
100R
100R
Q2
R19
Q4
FDV304P
FDV304P
FDV304P
FDV304P
LED17
D0
LED33
D0
LED49
D0
LED2
D1
LED18
D1
LED34
D1
LED50
D1
LED3
D2
LED19
D2
LED35
D2
LED51
D2
LED4
D3
LED20
D3
LED36
D3
LED52
D3
LED5
D4
LED21
D4
LED37
D4
LED53
D4
LED6
D5
LED22
D5
LED38
D5
LED54
D5
LED7
D6
LED23
D6
LED39
D6
LED55
D6
LED8
D7
LED24
D7
LED40
D7
LED56
D7
LED9
D8
LED25
D8
LED41
D8
LED57
D8
LED10
D9
LED26
D9
LED42
D9
LED58
D9
LED11
D10
LED27
D10
LED43
D10
LED59
D10
LED12
D11
LED28
D11
LED44
D11
LED60
D11
LED13
D12
LED29
D12
LED45
D12
LED61
D12
LED14
D13
LED30
D13
LED46
D13
LED62
D13
LED15
D14
LED31
D14
LED47
D14
LED16
D15
LED32
D15
LED48
D15
7
2
GND
4
+3V3
LED1
D0
MISO
R21
100R
C1
CS
Q1
R18
D8
19 R8
+3V3
+5V
+3V3
4
STM32F042C6
5
TP4
R17
100R
L1
P0
CS
3
R22
R23
R24
100R
13
PC15
2
100R
12
PC14
BOOT0
36
100R
11
PC13
PORT-B
10k
10
VCC
AVCC
44
R28
PF7
VBAT
PORT-A
1
24 48
VCC
9
SW1
L2
+3V3
W25Q80BVSNIG
140371 - 11
Figure 1.
Dans le schéma, peu de
chose à voir d’autre que le
microcontrôleur de STM et
les faisceaux de LED bleues,
62 en tout.
www.elektor-magazine.fr | décembre 2014 | 29
•projets
Liste des composants
Résistances :
R1 à R16 = 82 à 100 Ω (CMS 0805)
R17 à R24 = 100 Ω (CMS 0603)
R25 à R28 = 10 kΩ (CMS 0603)
Q1 à Q4 = FDV304P (SOT23)
IC1 = STM32F042C6 (LQFP48)
IC2 = W25Q80BVSNIG (SO8)
IC3 = LD1117S33TR (SOT223)
Condensateurs :
Divers :
USB1 = connecteur micro USB encartable
(47346-0001)
SW1 = bouton-poussoir encartable (TACTB-64K-F)
dessin de circuit imprimé réf. 140371-1
C1, C2 = 10 µF/6,3 V tant. (CMS A)
C3 à C9 = 100 nF/10 V cér. (CMS 0603)
Semi-conducteurs :
LED1 à LED62 = LED bleue (CMS 1206)
Puissant microcontrôleur
Pour commander les LED, nous avons choisi un
microcontrôleur ARM Cortex-MO de STM (fig. 1),
à 32 bits, relativement bon marché, qui assure. Il
offre une grande puissance de calcul et dispose
d’une interface USB 2.0 pour s’associer aisément
au PC. Son chargeur d’amorce embarqué permet
de charger aisément un autre micrologiciel ou de
nouveaux motifs de LED dans une mémoire flash
série, couplée au microcontrôleur, d’une capacité
de 1 Mo (8x1 Mbit).
Habitué à la capacité gigantesque des clés USB
actuelles et des cartes mémoire, on peut trouver
LED1
LED
LED4
LED3
LED5
LED7
LED9
LED12
LED13
LED18
LED23
LED29
LED30
LED38
LED44
LED51
Figure 2.
Le circuit imprimé est à
double face, la plus visible
est décorée, saison oblige,
d’un masque de soudage
PIXture [1] à cristaux de
glace.
30 | décembre 2014 | www.elektor-magazine.fr
LED52
LED45
LED53
LED10
LED46
LED54
LED61
LED62
LED28
LED35
LED42
LED48
LED56
LED17
LED22
LED27
LED34
LED41
LED47
LED55
LED16
LED21
LED26
LED33
LED40
LED11
LED15
LED20
LED25
LED32
LED39
LED8
LED14
LED19
LED24
LED31
LED6
LED37
LED43
LED49
LED57
LED36
LED50
LED58
LED59
LED60
ça étriqué : la capacité n’en est pas moins de 90
000 motifs de LED complets !
Les LED sont groupées en matrice de 4x16 (enfin
presque : 3x16 + 1x14). À tour de rôle, les lignes
P0 à P15 du port B du contrôleur attaquent 16 (ou
14) LED. Les 4 colonnes sont continuellement
pilotées en multiplex. La rémanence de l’œil
humain fait le reste : les LED paraissent éclairées en permanence. Les colonnes de LED sont
commutées par quatre MOSFET à canal P du type
FDV304P. Les cathodes sont reliées par les résistances de limitation de courant R1 à R16, sans
tampon, aux lignes de port du microcontrôleur.
Malgré cela, il y a déjà une fameuse quantité de
sapin virtuel
composants, reste à savoir si le contrôleur peut
supporter la charge. Il est capable de fournir en
tout 80 mA, ce qui limite le courant à 5 mA par
LED. Les exemplaires à haut rendement restent
bien visibles dans un environnement raisonnablement éclairé.
Tout le circuit est alimenté à partir d’une prise
micro USB. Le régulateur de 3,3 V IC3 assure
une tension stable au µC et à la matrice de LED.
La figure 2 montre le projet de circuit imprimé
du sapin. Les LED sont en face avant, le reste des
composants, y compris le connecteur micro USB,
à l’arrière. Pour la circonstance, le circuit imprimé
est revêtu d’un masque de soudage décoratif PCB
PIXture [1] à cristaux de glace.
Si vous vous lancez dans la construction (gravure
du circuit imprimé et implantation des composants), il faut savoir que certains CMS sont difficiles à souder à la main.
Les codes source et hexadécimal du micrologiciel
sont disponibles sur le site [2]. Le logiciel ARM
est rédigé en C avec un compilateur Keil. La plus
grande part du code est consacrée à la communication par USB, basée sur la bibliothèque de
micrologiciel ST.
Gagnez un prix avec votre animation !
Eurocircuits organise un concours de programmation pour ce sapin. Postez
votre propre animation sur la page du sapin [4] et arrangez-vous pour que le
plus possible de personnes « aiment » votre programme. Pour ceux qui auront
obtenu le plus grand nombre de « j’aime », il y aura différents prix à gagner.
La compétition sera clôturée le 7 janvier 2015, les gagnants seront avertis
personnellement. À vos sapins !
Vous pouvez aussi composer ainsi différentes
animations et les faire se succéder pour produire
un spectacle lumineux. Il ne vous restera plus
qu’à télécharger la série complète sur le sapin.
La liaison se fait par câble micro USB vers le PC.
Lors de la première connexion, Windows reconnaît le sapin comme appareil HID et installe un
pilote approprié. Ensuite, vous pourrez, depuis
la page internet, flasher les nouvelles animations
dans le sapin.
Pour le mettre en service à la maison, branchez-le
sur un adaptateur secteur de 5 V pourvu d’un
câble micro USB.
Nous vous souhaitons de joyeuses illuminations.
Quand le sapin est en liaison avec le PC, appuyer
sur le bouton-poussoir à l’arrière pour le mettre
en mode d’amorçage : il charge ou met à niveau
le micrologiciel à l’aide du logiciel DfuSe [3] de ST.
(140371 – version française : Robert Grignard)
Logiciel
D’origine, le sapin prêt à l’emploi tel qu’il est
vendu dans l’e-choppe dispose d’une gamme
variée d’animations. Si elles vous satisfont,
il n’y a rien d’autre à faire. Sinon, créez vos
propres motifs lumineux, animations, textes en
boucle et autres fantaisies. Il y a pour cela une
page spéciale [4] en ligne, pour vous exercer à
d’autres créations de façon interactive. À la souris,
vous pouvez y sélectionner les LED pour réaliser vos propres animations. Vous obtiendrez des
séquences d’images, dans lesquelles vous pourrez régler, à gauche, la durée voulue et l’intensité lumineuse, avant de passer au plan suivant.
Toutes les images créées s’inscrivent côte à côte
au bas de l’écran. Vous pouvez aussi rédiger un
texte à faire passer en boucle, le symbole de texte
est en haut, à gauche. Cet outil en ligne facilite
la composition de vos nouvelles animations, que
vous pourrez sauvegarder et modifier ultérieurement. À chaque étape, le bouton Preview permet
de voir l’animation à l’écran.
Figure 3.
Les autres composants sont
installés sur la face arrière
du sapin.
Liens
[1] www.eurocircuits.com/blog/171-PCB-PIXture-launched
[2] www.elektor-magazine.fr/140371
[3] www.st.com/web/en/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1533/
PF257916
[4] www.eurocircuits.com/x-mas
www.elektor-magazine.fr | décembre 2014 | 31
Programmierbare
Edeltanne
Bringt (blaues) Licht ins Dunkel
Text: Harry Baggen
(Redaktion NL)
Entwurf: Eurocircuits
Wenn der Herbst über das Land zieht
und die Tage kürzer werden, ist
Weihnachten
nicht
mehr
weit.
Jetzt ist es traditionell an der
Zeit, dass wir überlegen, was
das Fest elektronisch verschönern könnte. Diesmal
ist es ein Weihnachtsbaum, an dem 62 blaue
LEDs
programmiert
funkeln.
Weihnach
t
sangebot
!
Der ElektorShop liefert
den Weihnac
eine begren
htsbaum fü
zte Zeit zum
r
Preis von 29
zu Ihnen in
,50 € + Vers
s Haus. Ein
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Netzteil und
Kabel sind
ein Micro-U
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SB
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ältlich.
Näheres steh
t auf www.e
lektor.de/xmas-tree.
36 | Dezember 2014 | www.elektor-magazine.de
Weihnachtsbaum
Lötgerät nicht im Eiltempo auf dem Stamm des
Baums montieren.
Die Vorderseite der Blautanne zieren 62 hellblau leuchtende SMD-LEDs, das kühle Blau lässt
die frostige Kühle weihnachtlicher Winternächte
erahnen. Auf der Rückseite ist die steuernde Elektronik inklusive eines leistungsstarken Mikrocontrollers untergebracht. Wir haben zwar schon früher blinkende Weihnachtsdekorationen in Elektor
präsentiert, doch in diesem Baum steckt eine
Lightshow, die ungleich facettenreich ist. Über
die LEDs laufen nicht nur Lichteffekte in programmierbarer Vielfalt, darüber hinaus können
Texte und Laufschriften persönliche Botschaften
transportieren. Ein Fundus attraktiver Formen
und Muster ist bereits implementiert. Neue Kreationen können Lightshow-Künstler am PC-Bildschirm entwerfen und über ein simples USB-Kabel
in den Tannenbaum laden. Der Phantasie sind
keine Grenzen gesetzt.
Mehr oder weniger stilvolle Weihnachtsdekorationen im Baumarkt kaufen, das kann schließlich
jeder. Der kreative Elektor-Leser ist anspruchsvoll, er setzt auf Originalität und Individualität,
und natürlich darf ein gehöriger Schuss Hightech nicht fehlen. Daraus ist im Lauf der Jahrzehnte eine Elektor-Tradition gewachsen, wir
setzen sie in diesem Jahr mit ungebrochenem
Enthusiasmus fort.
Gemeinsam mit dem Platinenspezialisten Eurocircuits haben wir einen blau funkelnden Weihnachtsbaum kreiert, dem der Leser eine individuelle Note verleihen kann. Wer in diesen hektischen Tagen noch Zeit und Muße hat, kann
natürlich selbst ans Werk gehen. Allen gestressten Zeitgenossen empfehlen wir, einen Blick in
den Elektor-Shop zu werfen, der den Nadelbaum
zu einem Weihnachtssonderpreis ins Haus liefert. Das ist sicher kein schlechter Rat, denn die
winzigen SMDs lassen sich mit konventionellem
+3V3
C6
C7
C8
C9
100n
100n
100n
100n
SS
14
SCK 15
MISO 16
+5V
MOSI 17
USB1
1
+5V
D–
D+
29
L4
30
L2
31
2
32
3
33
4
ID
5
GND
L3
TP3
TP1
SWDIO
SWCLK
L1
P0
P1
P1
IC1
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P2
P3
P3
P4
P4
P5
P5
P6
P6
P7
P7
P8
P8
P9
P9
P10
P10
P11
P11
P12
P12
34 P13
37
P14
38 P15
P13
P14
P15
OSC_OUT/PF1
8
GND
GND
OSC_IN/PFO
RST
AGND
7
GND
TP2
RST
PF6
18 R9
D7
20 R7
D6
39 R16
D15
40 R15
D14
41 R14
D13
42 R13
D12
43 R12
D11
45 R11
D10
46 R10
D9
21 R6
D5
22 R5
D4
25 R4
D3
26 R3
D2
27 R2
D1
28 R1
D0
6
R1...R16 = 82R...100R
35
23 47
R25
R26
10k
C5
10k
R27
+3V3
10k
IC3
LD1117S33TR
100n
8
IC2
VCC
C2
C3
C4
10u
6V3
10u
6V3
100n
100n
1
SCK
6
MOSI
5
CS
W
SCK
HOLD
D_IN
D_OUT
3
L4
Q3
R20
+3V3
100R
L3
+3V3
100R
100R
Q2
R19
Q4
FDV304P
FDV304P
FDV304P
FDV304P
LED17
D0
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D0
LED49
D0
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D5
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LED40
D7
LED56
D7
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D8
LED41
D8
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D8
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LED26
D9
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D9
LED11
D10
LED27
D10
LED43
D10
LED59
D10
LED12
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LED28
D11
LED44
D11
LED60
D11
LED13
D12
LED29
D12
LED45
D12
LED61
D12
LED14
D13
LED30
D13
LED46
D13
LED62
D13
LED15
D14
LED31
D14
LED47
D14
LED16
D15
LED32
D15
LED48
D15
7
2
GND
4
+3V3
LED1
D0
MISO
R21
100R
C1
CS
Q1
R18
D8
19 R8
+3V3
+5V
+3V3
4
STM32F042C6
5
TP4
R17
100R
L1
P0
CS
3
R22
R23
R24
100R
13
PC15
2
100R
12
PC14
BOOT0
36
100R
11
PC13
PORT-B
10k
10
VCC
AVCC
44
R28
PF7
VBAT
PORT-A
1
24 48
VCC
9
SW1
L2
+3V3
W25Q80BVSNIG
140371 - 11
Bild 1.
Zu den Zutaten unserer
Edeltanne gehören 62 blaue
SMD-LEDs und ein 32-bitMikrocontroller von STM.
www.elektor-magazine.de | Dezember 2014 | 37
•Projects
Stückliste
Widerstände:
R1..R16 = 82..100 Ω (SMD 0805)
R17..R24 = 100 Ω (SMD 0603)
R25..R28 = 10 k (SMD 0603)
Q1..Q4 = FDV304P (SOT23)
IC1 = STM32F042C6 (LQFP48)
IC2 = W25Q80BVSNIG (SO8)
IC3 = LD1117S33TR (SOT223)
Kondensatoren:
Außerdem:
USB1 = USB-Micro-Buchse für Platinenmontage
(47346-0001)
SW1 = Drucktaster für Platinenmontage
(TACTB-64K-F)
Platinenlayout 140371-1
C1,C2 = 10 µ/6,3 V Tantal (SMD A)
C3..C9 = 100 n/10 V keramisch (SMD 0603)
Halbleiter:
LED1..LED62 = LED blau (SMD 1206)
Rechenstark
Das Kernstück unseres Tannenschmucks ist ein
Mikrocontroller ARM Cortex-M0 von STM, Bild 1
zeigt den Plan der Hardware. Dieser preisgünstige 32-bit-Mikrocontroller bietet außer hoher
Rechenleistung eine USB-2.0-Schnittstelle auf
dem Chip, so dass er unkompliziert mit einem
PC verbunden werden kann. Über den integrierten
Bootlader lassen sich die kreierten Leuchtmuster
und Animationen fast mühelos in den seriellen
Flash-Speicher laden. Der Speicher ist 1 MB groß
(8 · 1 Mbit), was verglichen mit gängigen USBSticks und Speicherkarten recht wenig erscheinen mag. Der Platz reicht jedoch vollkommen,
LED1
LED
LED4
LED3
LED5
LED7
LED9
LED12
LED13
LED18
LED23
LED29
LED30
LED38
LED44
LED51
LED52
Bild 2.
Auf der Frontseite der
doppelseitigen Platine ist
eine so genannte PCBPixture-Lötmaske mit
Eiskristallen aufgetragen.
(60% der tatsächlichen Größe)
38 | Dezember 2014 | www.elektor-magazine.de
LED45
LED53
LED10
LED46
LED54
LED61
LED62
LED28
LED35
LED42
LED48
LED56
LED17
LED22
LED27
LED34
LED41
LED47
LED55
LED16
LED21
LED26
LED33
LED40
LED11
LED15
LED20
LED25
LED32
LED39
LED8
LED14
LED19
LED24
LED31
LED6
LED37
LED43
LED49
LED57
LED36
LED50
LED58
LED59
LED60
um mehr als 90.000 Leuchtmuster dauerhaft
aufzubewahren.
Die LEDs sind in einer Matrix 4 · 16 angeordnet, 3 · 16 + 1 · 14 Matrixpunkte sind mit LEDs
beschaltet. Der Mikrocontroller steuert über
die Portleitungen P0...P16 vier LED-Gruppen,
die aus 16 (oder 14) LEDs bestehen. Die vier
LED-Gruppen werden im Multiplex-Betrieb fortlaufend durchgeschaltet. Wegen der Trägheit
des Auges ist das Umschalten nicht sichtbar, es
scheint, als ob die LEDs kontinuierlich leuchten.
Das schnelle Schalten übernehmen vier SMD-pKanal-MOSFETs FDV304P. Die Widerstände R1...
R16 begrenzen die LED-Ströme, sie sind unmit-
Weihnachtsbaum
telbar mit den Port-Ausgängen des Mikrocontrollers verbunden. Durch den Verzicht auf zwischengeschaltete Treiber werden Bauelemente
eingespart, andererseits ist der Mikrocontroller
nur mit einem Gesamtstrom von 80 mA belastbar.
Der Strom jeder einzelnen LED darf folglich 5 mA
nicht übersteigen. LEDs mit hohem Wirkungsgrad
leuchten auch bei diesem Strom noch genügend
hell, um deutlich wahrnehmbar zu sein.
Die Weihnachtsbaum-Steuerung wird über die
Micro-USB-Buchse mit Strom versorgt. Spannungsregler IC3 stellt die stabilisierte Betriebsspannung 3,3 V für den Mikrocontroller und die
LED-Matrix bereit.
Dass die Platine unserer Weihnachts-Edeltanne stilecht aussieht, belegt das Layout in Bild 2. Die LEDs
befinden sich auf der Vorderseite, die Steuerung
mit dem Mikrocontroller ist auf der Rückseite versteckt. Diese Platine ist eine Sonderausführung, sie
ist mit einer PCB-Pixture-Lötmaske mit Eiskristallen
versehen worden (siehe [1]). Die Leser, die sich
das Anfertigen und Bestücken der Platine in eigener
Regie zutrauen, müssen wir vorsorglich warnen.
Einige SMDs lassen sich nur mit viel Ausdauer und
einer Portion Glück erfolgreich montieren.
Der Quell- und Hexcode der Firmware ist auf der
Projektseite [2] zum freien Download verfügbar.
Wir haben das Programm in C geschrieben und
mit einem Compiler von Keil in den Hexcode überführt. Der größte Teil gehört zur Kommunikation
über die USB-Schnittstelle, er basiert auf der ST
Firmware Library.
Wird der Drucktaster auf der Rückseite beim Verbinden mit dem PC gedrückt gehalten, wechselt
der Mikrocontroller in den Bootloader-Modus. In
diesem Modus kann mit dem Tool DfuSe von ST
[3] die Firmware geladen oder aktualisiert werden.
Gestalten und gewinnen!
Eurocircuits hat einen Wettbewerb um die beliebteste Programmierung des
Weihnachtsbaums ausgeschrieben. Setzen Sie Ihre Kreation auf die Webseite des
Baums [4] und veranlassen Sie möglichst viele Besucher, das Votum „I like it“
anzuklicken. Sie können einen attraktiven Preis gewinnen! Der Wettbewerb läuft
bis zum 07.01.2015, die Gewinner werden persönlich benachrichtigt.
Ihrer Lightshow. Klicken Sie auf das Textsymbol,
wenn Sie eine Laufschrift generieren wollen. Ihre
Animation können Sie für eine spätere Verwendung speichern. Wenn Sie auf den Preview-Button klicken, können Sie die Animation vorab auf
Ihrem Bildschirm betrachten.
Einzelne Animationen lassen sich zu ausgedehnten Lightshows verknüpfen. Sobald das Werk vollendet ist, können Sie es als Ganzes in Ihren
Weihnachtsbaum herunterladen. Den Baum verbinden Sie über ein Micro-USB-Kabel mit Ihrem
PC. Beim ersten Mal installiert Windows einen
Treiber, Windows betrachtet den Baum als so
genanntes „HID-Device“. Von jetzt an können
Sie Ihre Kreationen unmittelbar von der Webseite in Ihren Baum übertragen.
Damit die Lightshow auch ohne PC stattfinden
kann, verbinden Sie ihn über die Micro-USBBuchse mit einem 5-V-Steckernetzteil, das mit
einem Micro-USB-Stecker ausgestattet ist.
Wir wünschen Ihnen kreative Festtage!
(140371)gd
Kreativ
Im Weihnachtsbaum, wie ihn der Elektor-Shop
liefert, sind bereits attraktive Animationen eingebaut. Wenn Sie nach mehr streben und als
Lightshow-Künstler gestalterisch tätig sein möchten, ebnen wir Ihnen den Weg: Wir haben eine
interaktive englischsprachige Webseite eingerichtet [4], auf der unser Baum mit den LEDs
erscheint. Ihre Animationen erzeugen Sie, indem
Sie die virtuellen LEDs mit der Maus einschalten
oder ausschalten. Wenn das LED-Muster vollendet
ist, können Sie die Dauer des Aufleuchtens und
die Helligkeit wählen. Die entstandenen LED-Muster werden unten im Bild aufgereiht. Nach diesem
simplen Verfahren generieren Sie alle Bausteine
Bild 3.
Die Steuerung mit dem
Mikrocontroller verbirgt sich
auf der Rückseite.
Weblinks
[1] http://www.eurocircuits.com/blog/171-PCB-PIXture-launched
[2] www.elektor-magazine.de/140371
[3] www.st.com/web/en/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1533/PF257916
[4] www.eurocircuits.com/x-mas
www.elektor-magazine.de | Dezember 2014 | 39