V-Day壓哨呈現：你一摸，我就心跳手工電子DIY教程

製作時間:3小時 製作難度:★★★☆☆ GEEK指數:★★★★☆

你知道我在廚房裡忍受電烙鐵的氣味、糾結於亂麻般的電線，只為製作送給我那特別的她的完美禮物是什麼嗎？這個律動的 LED 觸控感應愛心看起來怎麼樣？極客風格的情人節賀卡的點子來源於每年這個時候非常流行的音樂賀卡。這不僅僅可以在情人節上用——這是個簡單的愛心，你可以在一年中的任何日子將它交給你的愛人，心意是不會變的。

你還可以使用相同的基礎電路來製作一個自創的形狀。

當觸控開關被啟用時，微控制器就會讓 LED 愛心律動起來，持續幾秒鐘。然後微控制器經過關閉步驟，進入節電睡眠模式。這張賀卡用一節鈕釦電池供電。一節電池足夠支援好長時間了，因為在睡眠模式下幾乎不耗電喔。

你做這張情人節賀卡所需要的所有檔案都可以在 這裡 下載到~

 

1   硬體● 一片便宜（約 2 美元）的舊式 PIC 16F684，作為賀卡的“大腦”。它可以完美運行於一節 3 伏鈕釦電池上，或者任何 2-6 伏的電源。我更喜歡使用 8 引腳的 12F629（約 1 美元）。不過，在這種一次性的專案中，14 引腳的 PIC 也很適合。有人正確地指出 PIC 在這個專案中可謂殺雞用了牛刀——用一塊 555 IC，配合幾個電阻、電容、電晶體和你的聰明才智能更好地完成。他說的可能很對，不過用 PIC 做起來要快捷方便得多。

● PIC 帶有內建的晶振。為了省電，我們將讓它工作在 500 千赫茲。不過這並沒有多少效果——LED 才是這裡真正的耗電大戶。PIC 即便全速工作，也比一盞 LED 耗電少。

● 我們需要在單對供電引腳之間用一個 0.1 微法的電容隔開，並在程式設計介面處加入一個電阻和一個二極體。

● 通過 PIC 上的一個脈寬調製器（PWM）硬體（C 埠，5 號引腳）來熄滅 LED。PWM 的功率不足以直接驅動所有的 LED，我們轉而通過一個電阻將它與 LED 的地線相連。這和 RGB 顏色變換器和模擬訊號表專案中利用的是同一個方法。

 

● 我用了 14 個紅色表面封裝 LED（0806）組成了心形的輪廓。我的 LED 需要 2.0 伏的正向電壓，而電路運行於 3 伏之下，因此接入一個 100 歐姆的電阻讓流過 LED 的電流限制在 15 毫安。你可以利用類似這樣的網站來計算出自己所需的電阻大小。

● 小型表面封裝電晶體可流過的電流比 PIC 的引腳更大，不過相差不多——大約為 100 毫安。一個電晶體可以在留有一點安全係數的情況下驅動 5 盞 LED。組成賀卡的 14 盞 LED 分成兩組 5 盞的和一組 4 盞的。

 

● 我們使用一個觸控感應墊片來啟用這顆律動的愛心。

● PIC 通常是出於睡眠模式的，但當收到觸控開關電路的訊號時就會被喚醒。這個開關基於一個簡單的 PNP 電晶體設計，當閒置時幾乎不會消耗一絲電力。電晶體的“開關”部分連到 PCB 板上的墊片上。當觸控墊片時，就會有很小的電荷從表面經過，流入周圍的平地。二極體則將其放大，向 PIC 引腳發出一道電流，將其從睡眠模式喚醒。在觸控墊片上的電阻（R1）可以保護電晶體（Q1）不發生短路意外。另一個電阻（R2）將任何電晶體的洩漏電流匯入地線，避免發生錯誤觸發。

 

專案壓縮包中有完整大小的電路圖“.PNG”檔案

2   電路板● 電路板是用 Cadsoft Eagle 軟體設計的，你可以下載免費版本。大大的心形是 Eagle 軟體中的受限區域，不過我在 PDF 版本中加入了“觸控這裡”——以防你在匯出自制的電路板時忘記。所有部件都是表面封裝的，除了電池倉和程式設計介面。這樣很好——電池就該放在背面。別忘了三根跳線。

 

3   部件列表——部件/型別（大小）你可以在專案壓縮包中檢視全尺寸的排布圖片。

 

電容

● C5 / 0.1 微法（0805）

 

二極體

● D1 / 1n4148（SOT-23）*我用的是 BAS16 85 伏 /200 毫安

 

電阻

● R1、3、9 / 1 千歐（1206）

● R2 / 10 千歐（1206）

● R4、6-8、10-24 / 100 歐（1206）

● R5、13 / 100 千歐（1206）

 

電晶體

● Q1 / PNP（SOT-23）*我用的是 BCW89

● T1、2、4 / NPN（SOT-23）*我用的是 BCW60D 32 伏 /100 毫安

 

其他

● BAT1 / 2032 電池倉（穿孔連線）

● IC1 / PIC16F684（SO-14-150）

● ICSP / 5 條 0.1 英寸間距直角排針

● LED / 14 SMD LEDS（0805）

 

● PCB 板。

 

4   程式設計● 這個簡單的專案中，我們用 mikroBasic 編譯。你可以免費下載有 2k 容量限制的演示版本。專案壓縮包中有原始碼和編譯後的 檔案。這是個簡單的專案，因此為了照顧到徹徹底底的小白們，我們用 Basic 編譯。

● 你可以在我的 PIC 程式設計 教程 中瞭解我是如何給 PIC 程式設計的，並學習如何製作你自己的程式器。

 

● 這是非常基礎的軟體，不到 100 行程式碼。它的工作原理如下：連線在 A 埠 2 號引腳的觸控開關產生一箇中斷，將 PIC 從睡眠狀態喚醒。PIC 用 C 埠 5 號引腳的脈寬調製器硬體將愛心熄滅數次。在幾秒鐘後，PIC 回到睡眠模式，等待下一次開關的中斷。

 

5   總結● 16F684 可以換成你喜歡的微控制器。它必須有至少兩個 IO 引腳：最好一個用來接 PWM 硬體，一個用於“中斷時從睡眠中喚醒”功能。我之前提到的超便宜的 PIC 12F629 就可以滿足要求。引腳數較少的 ATMEL AVR 和 TI MSP430 晶片也是低於一美元的選擇。雖然我覺得 16 位的 MSP430 對於情人節賀卡而言也算是“牛刀”了，但你還能怎麼削減成本呢？

● 這是個很有意思的首個版本，在下一個新的設計中我還將作出許多改進。LED 在 15 毫安下真的很亮，使用阻值更大的電阻可以降低它們的亮度，同時還能節約電力。如果我買到了這個專案的新配件，那麼我會把電阻換成 0805 大小的。

● 程式設計介面很難看——邊緣聯結器或程式設計墊片可以讓它看上去更吸引人。

● DIY 生活祝大家情人節愉快。

 

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