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 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!

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.

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.