V-Day压哨呈现：你一摸，我就心跳手工电子DIY教程

制作时间:3小时 制作难度:★★★☆☆ GEEK指数:★★★★☆

你知道我在厨房里忍受电烙铁的气味、纠结于乱麻般的电线，只为制作送给我那特别的她的完美礼物是什么吗？这个律动的 LED 触摸感应爱心看起来怎么样？极客风格的情人节贺卡的点子来源于每年这个时候非常流行的音乐贺卡。这不仅仅可以在情人节上用——这是个简单的爱心，你可以在一年中的任何日子将它交给你的爱人，心意是不会变的。

你还可以使用相同的基础电路来制作一个自创的形状。

当触摸开关被激活时，微控制器就会让 LED 爱心律动起来，持续几秒钟。然后微控制器经过关闭步骤，进入节电睡眠模式。这张贺卡用一节纽扣电池供电。一节电池足够支持好长时间了，因为在睡眠模式下几乎不耗电喔。

你做这张情人节贺卡所需要的所有文件都可以在 这里 下载到~

 

1   硬件● 一片便宜（约 2 美元）的旧式 PIC 16F684，作为贺卡的“大脑”。它可以完美运行于一节 3 伏纽扣电池上，或者任何 2-6 伏的电源。我更喜欢使用 8 引脚的 12F629（约 1 美元）。不过，在这种一次性的项目中，14 引脚的 PIC 也很适合。有人正确地指出 PIC 在这个项目中可谓杀鸡用了牛刀——用一块 555 IC，配合几个电阻、电容、晶体管和你的聪明才智能更好地完成。他说的可能很对，不过用 PIC 做起来要快捷方便得多。

● PIC 带有内置的晶振。为了省电，我们将让它工作在 500 千赫兹。不过这并没有多少效果——LED 才是这里真正的耗电大户。PIC 即便全速工作，也比一盏 LED 耗电少。

● 我们需要在单对供电引脚之间用一个 0.1 微法的电容隔开，并在编程接口处加入一个电阻和一个二极管。

● 通过 PIC 上的一个脉宽调制器（PWM）硬件（C 端口，5 号引脚）来熄灭 LED。PWM 的功率不足以直接驱动所有的 LED，我们转而通过一个电阻将它与 LED 的地线相连。这和 RGB 颜色变换器和模拟信号表项目中利用的是同一个方法。

 

● 我用了 14 个红色表面封装 LED（0806）组成了心形的轮廓。我的 LED 需要 2.0 伏的正向电压，而电路运行于 3 伏之下，因此接入一个 100 欧姆的电阻让流过 LED 的电流限制在 15 毫安。你可以利用类似这样的网站来计算出自己所需的电阻大小。

● 小型表面封装晶体管可流过的电流比 PIC 的引脚更大，不过相差不多——大约为 100 毫安。一个晶体管可以在留有一点安全系数的情况下驱动 5 盏 LED。组成贺卡的 14 盏 LED 分成两组 5 盏的和一组 4 盏的。

 

● 我们使用一个触摸感应垫片来激活这颗律动的爱心。

● PIC 通常是出于睡眠模式的，但当收到触摸开关电路的信号时就会被唤醒。这个开关基于一个简单的 PNP 晶体管设计，当闲置时几乎不会消耗一丝电力。晶体管的“开关”部分连到 PCB 板上的垫片上。当触摸垫片时，就会有很小的电荷从表面经过，流入周围的平地。二极管则将其放大，向 PIC 引脚发出一道电流，将其从睡眠模式唤醒。在触摸垫片上的电阻（R1）可以保护晶体管（Q1）不发生短路意外。另一个电阻（R2）将任何晶体管的泄漏电流导入地线，避免发生错误触发。

 

项目压缩包中有完整大小的电路图“.PNG”文件

2   电路板● 电路板是用 Cadsoft Eagle 软件设计的，你可以下载免费版本。大大的心形是 Eagle 软件中的受限区域，不过我在 PDF 版本中加入了“触摸这里”——以防你在导出自制的电路板时忘记。所有部件都是表面封装的，除了电池仓和编程接口。这样很好——电池就该放在背面。别忘了三根跳线。

 

3   部件列表——部件/类型（大小）你可以在项目压缩包中查看全尺寸的排布图片。

 

电容

● C5 / 0.1 微法（0805）

 

二极管

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

 

电阻

● R1、3、9 / 1 千欧（1206）

● R2 / 10 千欧（1206）

● R4、6-8、10-24 / 100 欧（1206）

● R5、13 / 100 千欧（1206）

 

晶体管

● 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 电池仓（穿孔连接）

● IC1 / PIC16F684（SO-14-150）

● ICSP / 5 条 0.1 英寸间距直角排针

● LED / 14 SMD LEDS（0805）

 

● PCB 板。

 

4   编程● 这个简单的项目中，我们用 mikroBasic 编译。你可以免费下载有 2k 容量限制的演示版本。项目压缩包中有源代码和编译后的 文件。这是个简单的项目，因此为了照顾到彻彻底底的小白们，我们用 Basic 编译。

● 你可以在我的 PIC 编程 教程 中了解我是如何给 PIC 编程的，并学习如何制作你自己的程序器。

 

● 这是非常基础的软件，不到 100 行代码。它的工作原理如下：连接在 A 端口 2 号引脚的触摸开关产生一个中断，将 PIC 从睡眠状态唤醒。PIC 用 C 端口 5 号引脚的脉宽调制器硬件将爱心熄灭数次。在几秒钟后，PIC 回到睡眠模式，等待下一次开关的中断。

 

5   总结● 16F684 可以换成你喜欢的微控制器。它必须有至少两个 IO 引脚：最好一个用来接 PWM 硬件，一个用于“中断时从睡眠中唤醒”功能。我之前提到的超便宜的 PIC 12F629 就可以满足要求。引脚数较少的 ATMEL AVR 和 TI MSP430 芯片也是低于一美元的选择。虽然我觉得 16 位的 MSP430 对于情人节贺卡而言也算是“牛刀”了，但你还能怎么削减成本呢？

● 这是个很有意思的首个版本，在下一个新的设计中我还将作出许多改进。LED 在 15 毫安下真的很亮，使用阻值更大的电阻可以降低它们的亮度，同时还能节约电力。如果我买到了这个项目的新配件，那么我会把电阻换成 0805 大小的。

● 编程接口很难看——边缘连接器或编程垫片可以让它看上去更吸引人。

● DIY 生活祝大家情人节愉快。

 

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