LED Programmierung: programmierbare LED Blink Sequenz

Inspiriert durch verschiedene LED Throwies wollte ich meine eigene Version einer mikrocontrollergesteuerten LED bauen. Die Idee dahinter ist, dass man eine vordefinierte LED Blink Sequenz umprogrammieren kann. Dieses Umprogrammieren kann über Licht u ...

Wie es funktioniert - Schaltplan

Eine LED wird als Output verwendet. Als Input habe ich einen LDR - ein lichtempfindlichen Widerstand - verwendet. Dieser LDR ändert seinen Widerstand wenn er mehr oder weniger Licht absobiert. Der Widerstand wird dann als analoger Input für ADC (Anal ...

Benötiges Material

Folgende Dinge braucht ihr für den Bau der umprogrammierbaren LED: Material 2 x 1K Widerstände 1 x LDR (Light Dependent Resistor), z.B. M9960 1 x LED, 1,7V, 2ma 1 x Atmel ATtiny13v, 1KB Flash RAM, 64 Bytes RAM, 64 Bytes EEPROM, 0-4MHz@1.8-5.5V 1 x K ...

Zusammenbau auf Lochrasterplatte

Wenn ihr den Schaltkreis vor dem Zusammenlöten testen wollt, empfehle ich euch den Schaltkreis auf einem Prototypen Board (Bred board) zu testen. So kann man alle Komponenten zusammen schalten ohne irgend etwas löten zu müssen.

Mikrocontroller programmieren

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LDR & Widerstände biegen

Biegt als nächstes die Widerstände und den LDR wie auf den Bildern zu sehen.

LDR & Widerstände an Controller löten

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LED biegen & anlöten

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Büroklammer biegen

Nehmt nun eine Büroklammer und biegt den inneren Teil der Büroklammer um 90 Grad auf. Nachdem ihr die Knopfzelle abgemessen habt, müsst ihr den Kopf der Büroklammer hochbiegen (siehe Bild 2). Die Knopfzelle sollte fest sitzen. Evtl. müsst ihr den Abs ...

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Batterie einlegen

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Kategorien: Computer & Elektronik
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LED Programmierung: programmierbare LED Blink Sequenz

Intro

Inspiriert durch verschiedene LED Throwies wollte ich meine eigene Version einer mikrocontrollergesteuerten LED bauen.

Die Idee dahinter ist, dass man eine vordefinierte LED Blink Sequenz umprogrammieren kann. Dieses Umprogrammieren kann über Licht und Schatten erfolgen, z.B. mit einer Taschenlampe.

Dazu habe ich eine winzige Blink-Apparatur gebaut. Sie erkennt Lichtwechsel, speichert diese ab und gibt sie dann über eine LED wieder.

Dies ist eine der simpelsten Dinge, die man mit einem Mikrocontroller machen kann. Etwas komplexer als ein simples, blinkendes "Hallo Welt", aber dafür macht es auch wesentlich mehr Spaß!

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LED Programmierung


Schritt 1: Wie es funktioniert - Schaltplan

Eine LED wird als Output verwendet. Als Input habe ich einen LDR - ein lichtempfindlichen Widerstand - verwendet. Dieser LDR ändert seinen Widerstand wenn er mehr oder weniger Licht absobiert. Der Widerstand wird dann als analoger Input für ADC (Analog Digital Converter) des Mikrocontrollers verwendet.

Der Controller hat zwei verschiedende Modi: einen um eine Sequenz aufzunehmen und einen anderen um die aufgenommene Sequenz wiederzugeben. Sobald der Controller zwei Helligkeitsunterschiede innerhalb einer halben Sekunde registriert (dunkel, hell, dunkel oder anders herum), wechselt er in den Aufnahmemodus. Im Aufnahmemodus wird der Input des LDR mehrmals pro Sekunde gemessen und auf dem Chip abgespeichert. Falls der Speicher voll ist, wechselt der Controller zurrück in den Wiedergabemodus und spielt die abgespeicherte Sequenz ab.

Da der Speicher dieses winzigen Controllers sehr beschränkt ist (ja, nur 64 Bytes!), kann er nur  400 Bits aufnehmen. Dieser Speicherplatz reicht aber zur Speicherung von 10 Sekunden mit 40 Messungen pro Sekunde.

Schaltplan


Schritt 2: Benötiges Material

Folgende Dinge braucht ihr für den Bau der umprogrammierbaren LED:

Material

  • 2 x 1K Widerstände
  • 1 x LDR (Light Dependent Resistor), z.B. M9960
  • 1 x LED, 1,7V, 2ma
  • 1 x Atmel ATtiny13v, 1KB Flash RAM, 64 Bytes RAM, 64 Bytes EEPROM, 0-4MHz@1.8-5.5V
  • 1 x Knopfzelle CR2032, 3V, 220mAh

Werkzeuge

  • Lötkolben
  • Lötzin
  • Bread board (optional)
  • AVR Programmer
  • 5V Stromversogung
  • Multimeter

Software

  • Eclipse
  • CDT plugin
  • WinAVR

Alles zusammen sollte nicht mehr als 5 EUR kosten (natürlich ohne die Werkzeuge).

Ich habe den ATtiny13v benutzt, da diese Version dieser Controller Familie mit 1,8 Volt laufen kann. So kann man den Schaltkreis mit einer sehr kleinen Batterie betreiben. Damit die ganze Sache auch länger laufen kann, habe ich mich dazu entschieden eine stromsparende LED zu benutzen, die bereits bei 2ma ihre volle Helligkeit erreicht.

Kosten: gering hoch

Schwierigkeit: gering hoch


Benötigte Materialien: 2 x Widerstände, 1k + 1-10k 1 x LDR (Light Dependent Resistor), z.B. M9960 1 x LED, 1,7V, 2ma 1 x Atmel ATtiny13v, 1KB Flash RAM, 64 Bytes RAM, 64 Bytes EEPROM, 0-4MHz@1.8-5.5V 1 x Knopfzelle CR2032, 3V, 220mAh Lötkolben Lötzin Lochrasterplatte AVR Programmier Software 5V Energiequelle Multimeter Eclipse CDT plugin WinAVR
5 Kommentare
Schreiben auch Sie einen Kommentar zu dieser Anleitung
 

von Kamikaze, am 17.12.2008 um 15:26 Uhr

Ich verstehe zwar nur Bahnhof, aber die Anleitung selber ist sehr detailliert! Respekt, das hat sicher ganz schön gedauert.

von Al_Bowland, am 17.12.2008 um 18:06 Uhr

Hi Tinker,

kannst du ungefähr abschätzen, wie lange man als Ungeübter für die Umsetzung deiner Anleitung brauchen würde? Weiss nicht ob ich mich da rantrauen soll.

von Tinker, am 17.12.2008 um 18:12 Uhr

Hi Al,
wenn du noch nie vorher etwas gelötet hast, wird schwierig. Aber nicht unmöglich ;)
Wenn man ein wenig löten kann, dann ist der Rest eher "normales" Basteln, also ruhige Hände und etwas Geduld. Reine Zeit für's Bauen: schätze ca. 1-3 Stunden.

von Al_Bowland, am 23.12.2008 um 11:15 Uhr

Na mal schauen, ob ich die Weihnachtsfeiertage dazu nutzen werde meine eingerosteten Lötkenntnisse aufzufrischen ;-)

von Suchy, am 27.01.2009 um 13:30 Uhr

Kann man die einzelnen Bauteile auch als Komplettbausatz kaufen? Würde nur ungern zum Conrad latschen und mir alles mühsam zusammen sammeln.

Eine Expli "Wie man richtig lötet" wäre auch mal nicht verkehrt. Sozusagen als Grundlagen-Anleitung in Mikroelektronik.