Charlieplexing dubbele led dobbelsteen

Een leuke oefening is een led dobbelsteen maken die 14 ledjes kan aansturen met behulp van een 8 pens attiny13a microcontroller van Atmel.

Attiny13a charlieplexed dubbele groene led dobbelsteen

14 ledjes aansturing kan je doen door middel van charlieplexing. Met deze techniek, die lijkt op multiplexing, word gebruikt gemaakt van het feit dat elke led een diode is die de stroom maar in 1 richting doorlaat en elke led een kleine spanningsval heeft waardoor als je in een netwerk met ledjes een spanning injecteert die kleiner is dan 2x de ledspanning dan gaat er maar 1 ledje branden. Door heel erg snel alle ledjes eventjes te laten branden lijkt het alsof ze allemaal branden.

In het schema kan je zien dat de 4 pennen PB0 t/m PB3 worden gebruikt om 8 led groepen aan te sturen. Een groep van 4 stelt 1 dobbelsteen voor.

De voedingsspanning in deze schakeling is 5V en kan gemakkelijk vanuit een oude telefoon lader worden gehaald of het kan aangesloten worden op 3x 1,5V alkaline batterijen. Je kan een extra beveiliging toevoegen tegen verkeerd aansluiten van de voedingsspanning door er antiparallel een diode op te zetten (bijvoorbeeld de SS14 of de 1N5819) . Deze gaat in geleiding als de aansluitdraden zijn verwisseld, deze truc werkt alleen als de een voeding een kleinere kortsluitstroom heeft dan 1A. Je kan de diode ook in serie zetten, dan kan je onbeperkt lang de voeding verkeerd om hebben aangesloten tegen de prijs dat je ledjes iets minder fel branden en als je het printje op batterijen aansluit je de batterijen iets eerder moet verwisselen zodra ze leeg beginnen te raken.

Om de dobbelstenen te gooien druk je op een van de hoeken van de printplaat. Aan de onderkant zitten namelijk in de hoeken 4 schakelaartjes die allen aangesloten zijn op PB4. (geïnspireerd door Elmar op sk.net)

De getallen van de twee dobbelstenen zijn volledig willekeurig. De willekeurigheid word behaald door een teller in de microcontroller constant op te laten lopen van 1 tot 36 (6×6). Op het moment dat je een van de schakelaars indrukt word dat getal gebruikt als waarde voor de dobbelsteen. Dat moment van indrukken is onvoorspelbaar en dus willekeurig heb je twee willekeurige getallen. Om het dobbelen wat spannender te maken worden vlak na het drukken wat verschillende waarden weergegeven die steeds langzamer verwisselen.

Voor degenen die deze dobbelsteen willen namaken kunnen de volgende hexfile downloaden die geprogrammeerd moet worden in de attiny13a.

MB018.hex
Broncode. Compileren met AVR Studio 5.1.

De high fuse moet ingesteld worden op 0xFD en de low fuse moet ingesteld worden op 0x72.

Je kan in plaats van SMD onderdelen ook 5mm leds gebruiken en de DIP versie van de attiny13a.

Zelf broncode schrijven kan natuurlijk ook, het is dan interessant om te weten hoe het een en ander is aangesloten. Schematisch zijn de ledjes zo aangesloten:

D3A D2B
D4A D1 D4B
D2A D3B

en

D7A D6B
D8A D5 D8B
D6A D7B

D2A en D2B branden tegelijk, evenals D3A en D3B, en D*A en D*B… etc.

Om de waarde 1 te laten zien moet D1 worden aangezet. Voor 2: D2. 3: D1 en D2. 4: D2 en D3. 5: D1, D2 en D3. 6: D2, D3 en D4.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *