DIY 极光 9x18, 含所有资料，效果很好， PIC单片机

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本帖最后由 txtchain 于 2012-11-20 20:23 编辑

DIY了个 Aurora 9x18 第二版, 效果蛮不错的, 发点制作步骤

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极光 9x18雾状LED

极光 9x18透明LED

极光 9x18

极光 9x18 DIY 手机视频

极光 9x18 音频接口

txtchain · 2012-11-20 15:17:52

电路图,第二版取消了五向键,增加了红外接收头,所有功能可以通过SONY的家电遥控器控制.

txtchain · 2012-11-20 15:19:40

本帖最后由 txtchain 于 2012-11-20 15:28 编辑

工作原理

RGB发光二极管（也被叫做全彩发光二极管），可以发出各种颜色的光，涵盖的色彩范围一点儿也不比彩虹少。这个效果听起来很复杂，但原理其实很简单：把红绿蓝三原色的三个小发光二极管装在一起，通过改变三原色的亮度比例，混合出各种颜色。

电路使用12位的PWM,让亮度在变化时更加平滑. 人眼对光强属于非线性响应，所以软件对亮度变化曲线做gamma修正来给人以亮度均匀变化的视觉体验.电路使用脉冲调制和多工驱动相结合的方式：把每个脉宽调制的循环拆成多个脉冲，再分别驱动三原色二极管，于是三原色二极管就一个脉冲调制循环里被分别点亮数次（大概有点像脉冲宽度调制和脉冲增量调制的混合吧），而整个全彩二极管的平均亮度输出与这段时间内的脉冲次数成正比。这样做不仅能通过以不同频率点亮三原色来减少发光二极管的可见闪烁，还能通过结合多个脉宽调制的脉冲增加脉冲调制分辨率。不过减少可见闪烁后的发光二极管闪烁频率还是很高的，让极光看上去的刷新率比123Hz高的多。

看一下时序表，我取了7个发光二极管的R/G/B总线信号来说明我的概念。正如你所见，R/G/B通道间隔着轮流点亮，这些脉冲控制着发光二极管确切的点亮时段。当R/G/B总线中任意一个处在高电平时，LED就会点亮。总的点亮时段和颜色则取决于R/G/B总线的高电平组合。

比如说,图中：

LED1只点亮在1级（最低的亮度）红
LED2会点亮到2级绿
LED3会亮到3级蓝
LED4会点亮到3级黄（红+绿）
LED5会点亮到3级紫(红+蓝)
LED6会点亮到3级青色（绿+蓝）
LED7会点亮到255级(最高的亮度)白

从1到255的时间大概为8.1毫秒，所以时续表看起来似乎是由暗到明点亮的，但是其实肉眼看只是有亮度差异而已。

txtchain · 2012-11-20 15:29:59

电路板,双层的就可以了,全彩的LED管脚挺粗的,焊盘要大点.

txtchain · 2012-11-20 15:31:10

元件清单:

电阻
4 x 47 Ohm (0603)
162 x 150 Ohm (0603)
9 x 220 Ohm (0603)
13 x 1k Ohm (0603)
4 x 10k Ohm (0603)

电容
1 x 0.1uF (0603)
2 x 10uF (1206)
1 x 22uF (1210)

三极管和MOSFET管
3 x DMP3098L
9 x MMBT2222A

单片机
1 x PIC24FV16KA301

红外接收头
1 x VS1838

轻触开关
1 x Tactile Switch

全彩LED(共阴)
162 x Tricolor LED (common-cathode)

txtchain · 2012-11-20 15:32:16

我在制作过程中所用到的工具：

良好的灯光
放大镜-焊接完检测是否有短路或者虚焊
镊子-贴片元件的拾取
可调温的防静电电烙铁-我的的是936焊台，一般调温烙铁的请注意接地防静电
烙铁头-看个人焊接习惯而定，我用2C焊贴片，尖头焊LED，马蹄焊单片机
焊锡-看个人焊接习惯而定，贴片用的是0.4mm，LED用的是1mm
松香-必需品
吸锡器-很重要，比吸锡带用起来要方便多了
钳子-LED引脚剪切
剪刀-常用
电线-常用
Microchip PICKIT3编程器-对单片机PIC24FV16KA301烧写程序

老外用的是锡浆，然后手工放置元件，再用烤箱进行贴片阻容元件，我觉得手工贴片也费时间，烤完还得一个个检查，手工焊的好处是可以焊一个检查一个，保证不出错。

txtchain · 2012-11-20 15:33:17

组装步骤,整理中...

组装步骤：

先焊接单片机PIC24FV16KA301,然后由内向外焊接所有的贴片阻容元件，焊完检查OK后再焊接LED.

1. 电路板的摆放-我焊接时电路板按如下方向放置，后面所有的图片电路板都将按这个方向放置

2.单片机

3. 10uF电容

4. 0.1uF电容

5. 22uF电容(注意极性)

6. MOSEFT管DMP3098L

7. 三极管MMBT2222A(请选择进口原装产品)

8. 轻触开关

9. 红外接收头

10. 10k电阻

11. 47欧电阻

12. 220欧电阻

13. 1k电阻

14. 150欧电阻

15. 所有贴片元件焊完了，仔细检查一下，确保没有短路，虚焊的现象，150欧的电阻特别要注意，因为LED焊上去后，这个电阻就很难再焊了，除非把LED拆下来...

16. LED安装时分18个扇区，每扇区9个，先插入LED，往中间挤一下，使得LED的引脚和焊盘完全接触。然后接上电源，按动轻触开关到纯色模式，这时请检测LED是否工作正常，红，绿，蓝三色是否都亮，颜色亮度是否一致，不一致的请挑出来，我制作下来，162颗LED中有三个特别亮。

需要注意LED的方向，图上红色箭头的LED的那端是平的，LED另一头是圆的，如果插反的话LED是不会亮的哦。

所有LED都焊好了，有点激动undefined

txtchain · 2012-11-20 15:34:57

电源,整理中...
电源:

电源可以使用单节锂电池，可以使用5V稳压电源，可以使用3节或4节接镍氢电池串联，可以从USB接口取电。
需要注意的是电路为了减小体积，没有加电源稳压和防接反电路，所以电源千万别接反，特别是测试时，看看清楚再接上。电源电压不要超过5.5V，超过单片机要损坏的undefined
自己加个电源接口会方便很多。

txtchain · 2012-11-20 15:44:02

遥控器与控制操作,整理中...
遥控器与控制操作

程序中遥控代码使用的是SONY的代码，需要改成其他遥控器的定义需要自己改变include的文件
程序中使用下图红色的5向键，上下为模式切换，左右为速度变化，中间为暂停/启动

我手头只有SONY兼容小遥控器，没有5向键，所以改了一下代码，其他功能键都和原来保持一致

txtchain · 2012-11-20 15:45:03

源程序与固件升级,整理中...
极光Aurora9x18V2源程序

aurora9x18mk2.zip (24.82 KB, 下载次数: 255 )

极光Aurora9x18V2源程序

aurora9x18mk21.zip (25.13 KB, 下载次数: 200 )

极光Aurora9x18V2源程序,改动了遥控代码，适合没有5向键的SONY兼容遥控器

aurora9x18mk22.zip (120.11 KB, 下载次数: 214 )

编译软件我用用的是MPLAB IDE v8.80，现在最新的版本是v8.88， MPLAB X IDE没试过，应该也是可以的。

软件可以在如下链接下载，软件是免费全功能的，24FV系列单片机用的是16位的汇编语言

http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en019469

单片机PIC24FV16KA301需要使用PICKIT3编程，PICKIT2肯定不支持，ICD2.5应该也可以的。

单片机PIC24FV16KA301数据手册下载链接
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39995c.pdf