Charlieplexing圣诞树

我们已确定设计思路，下一步是绘制电路图。 为高效控制大量LED且不依赖复杂设备，决定采用Charlieplexing技术。该技术结合行和列，通过6列7行矩阵驱动LED。具体来说，设计一个6列7行的矩阵，使用PIC16F15323微控制器（至少需要7个可切换为输入/输出的GPIO引脚）。

电路图说明：

1. Charlieplexing矩阵：利用6列7行的配置，通过微控制器动态控制LED的亮灭。
2. 额外功能：利用空闲引脚连接ADC模块，并在顶部添加一颗独立LED。

设计目标是创建通用电路板，每块板对应一个列（共6列）。

1. 双面板设计：每块板可驱动两列LED，一列从顶部到底部，另一列从底部到顶部。
2. 线路分隔：通过钻孔（via）或刻刀切断铜线实现分隔，优先选择钻孔以减少可见痕迹。
3. 行信号分配：每块板需焊接一个“连接点”（junction, Jx）和一个“过孔”（via, Vx）。第六块板因需驱动两行，需焊接两个连接点（J6和J6'）。
4. 底板设计：包含微控制器和基础电子元件，结构简单。

使用中国制造商提供的服务（如AllPCB）定制PCB。

1. 规格：85 × 100 mm，2层板，1.6 mm厚度，3块/套（每棵圣诞树需3块）。
2. 颜色选择：绿色基板（树干）、白色（雪景模拟）。
3. Gerber文件：上传附件 FANL3VIJP8ZC1F4.zip成订单。

1. 切割：使用剪刀或JLC切割锯分离电路板，注意保留带有额外导线的板（用于顶部LED）。
2. 钻孔：根据设计要求钻出过孔（via）并焊接连接点（junction）。
3. 元件焊接：在六块列板和底板上焊接SMD LED、电阻及电子元件。

1. 列板与底板连接：
2. 先用临时定位板（空底板）固定六块列板的位置，形成六边形结构。
3. 焊接底板与列板的连接点，确保稳定性。
4. 顶部LED安装：
5. 剪断LED引线，调整其形状并焊接至底板背面，阴极（cathode）连接第三块板，阳极（anode）连接第六块板。

1. 程序逻辑：
2. 使用Microchip PIC MCU的中断机制，通过定时器循环点亮LED并播放预存的“视频帧”。
3. 主程序负责更新“视频RAM”中的数据，通过DA转换器控制帧持续时间。
4. 编程工具：
5. 使用PICkit3和MPLAB IPE（集成编程环境）烧录HEX文件。
6. 注意电源设置：在IPE的“Power”选项卡中启用板载供电。

1. 电池安装：
2. 使用3节AA电池座（M3×12螺丝固定），焊接电源线至底板和电池座。
3. 测试与使用：
4. 插入电池后，圣诞树将自动播放动态灯光效果，实现绿色基板、白色模拟雪景和红色闪烁LED的节日主题。