总结
圣诞节很快就要到了。不妨选购一套简易的电池供电LED灯串。我买的这套来自宜家套装,内含一个漂亮的红色电池盒、一个电源开关、一个电阻器,以及一串带有连接线的10个红色LED灯珠。即便你想自己采购所有这些组件,价格也会更高、耗时更久——除非你打算批量生产数千套,然后拆解分销。
总之,我不喜欢那种简单开关的装置。诚然,我可以在晚上把它打开,但我实在懒得在睡前特意去关掉它。还是需要一个定时器才行。
如今,一切事物都由微控制器驱动,为何不把简单的电池供电的LED灯串也纳入其中呢?
定时器电路采用的是ATtiny45微控制器。这种器件价格低廉,不需要太多外部元件,正好是我手头现成的部件。电路原理图请见最后一张图片。
定时器电路没有开/关开关。重置按钮用于启动操作(定时器功能)。经过可编程的时间段(详见 config.h - 时间范围从数秒到数小时不等,我设置的时长为 6 小时)后,LED 灯串会关闭,控制器进入节电睡眠模式(在 3V 电压下,功耗约为 0.4uA)。无需单独的开/关开关。再次按下重置按钮可重新启动。灯串处于激活状态时,按下第二个按钮
由于电路无法完全装入电池外壳,我打印了一个简单的外壳,用来容纳带有控制器和两个按钮的接线板。外壳尺寸可根据需要调整(具体参数请参考 scad 文件)。
还有一点:你可以用废旧的AA电池轻松为这串LED灯供电。我通常会一年四季收集废旧电池(来自玩具、闹钟等)——然后在这里再次利用它们。这是将废旧电池重新利用的好方法,最后再将它们送去回收箱处理。
最后一张图片展示的是一个版本,配备 20 个 LED 灯和 3 节 AA 电池,电路被安装在电池盒内。
操作指南
打开 LED 灯串的电池盒,将内置电阻器替换为导线桥接器。
请在条形电路板上搭建电路。在将带电阻的LED灯串连接到PB0端口之前(见原理图),建议先刷新固件;或者确保在刷新固件时可以暂时拆下LED灯串(见原理图的详细图片,其中LED灯串的电阻并未焊接到电路板上,而是通过插座连接)。之所以这样做,是因为PB0端口还被用作ISP接口的MOSI引脚,如果在刷新固件时电阻仍连接着,那么编程器可能会在驱动该
还有一点需要说明:我使用的是68欧姆的电阻来驱动琴弦,而不是原理图中标注的100欧姆(该原理图是针对3节AA电池供电的版本设计的)。
编译固件(如果已安装完整的AVR-GCC工具链和AVRDUDE程序,就可以直接编译),然后使用AVRDUDE和USBTiny编程器将其烧录到目标设备中。
打印外壳后,用热熔胶将按钮和印刷电路板固定到位。用两颗M3螺丝、垫圈和螺母将外壳封闭起来。
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