圣诞节快到了，送朋友一张来自极客的卡片吧

编者注：圣诞节马上就要到了，作为一个创客or极客，我们送出的圣诞卡片也要与众不同一些……

可以闪烁并发出声音的节日贺卡总是能够吸引我们。图中这个DIY贺卡就是我们用ATtiny13A和一些LED灯制作的极客版圣诞贺卡。按下上面的按钮，圣诞树上的灯就会闪闪发光。今年我们就把这样的卡片送给了朋友和家人们。制作这个贺卡的过程充满了乐趣。这个教程解释了我们的制作过程，还有一些开源的文件供您制作使用。

第一步：硬件—ATtiny13A

电路图和PCB是用Cadsoft Eagle的免费软件制作的（软件获得网址）。可以在谷歌项目代码网页上下载最新版的设计文件和固件（获取地址）。

AVR ATTINY-13A是一个小型的ATMEL ATtiny13A微型控制器它是电路的核心。其中一个引脚 （PWM）用来点亮灯泡，其他的引脚大多数是用来编程和提供电源的。

你也可以用555定时器来得到相似的效果，或者你也可以分立这些原件。总之，我们的目标是学习一下新的微控制器家族，然后让破解变得更简单一些。

ATtiny需要一个10K的上拉电阻（R1），以保持复位引脚高位状态。还需要一个微型触控开关（S1），通过短暂地连接接地复位引脚来重启ATtiny。A0.1uF的电容（C1）要对电源的芯片进行消耦处理。

第二步：硬件—编程和电池

ATtiny单片机是通过一个6针编程在系统编程连接器（ISP）中编程的。ISP的头朝向卡的背面。我们做了一个编程探头，这样就不用在板上再焊接一个镇头了。

电源由PCB背面一个3伏20毫米的纽扣锂电池提供（BAT1）。电池盒应该适用于2025或者2032的纽扣电池。另外，ATtiny可能会在一个电压范围内工作，最低是1.8伏。

第三步：硬件—圣诞树LED灯

我们使用的一闪一闪的小小圣诞树灯是0805表面贴片的发光二极管（LED1-10）。每个LED都有限流电阻（R3-12）。我们在开发过程中使用390OHM电阻，3毫安3伏的和8毫安5伏的。所有的10个LED灯用电池供电总共需要30毫安。

对于ATtiny的引脚来说，30毫安的电流进出有点太多了。所以，要增加一个NPN晶体管（T1）来转换LED灯的接地连接。另外，晶体管也需要一个基极电阻（R2），以限制从单片机引脚中流出的电流。

LED灯需要以正确的方向进行连接才能保证点亮。通孔LED通常有一个较长的引线，它指示电源正极（阳极）。贴片LED（SMD LED）有一个绿色的边沿，有的在背面有一个箭头，它指示接地连接（阴极）。如图中显示了每个LED的正确方向，接地连接应当如箭头所示的指向。

第四步：硬件—PCB 

我们联系Seed工作室的宣传制品服务印刷了电路板（PCB）（当然读者可以自行联系就近的PCB制作商）我们本来打算要绿色的PCB，但是却得到了黑色的，最终我们呈现出的PCB是红色的。

我们使用小孔、一些零部件和丝网来创造卡片上的圣诞主题。这是我们的第一次尝试，可能以后我们每年都会把它作为一个节日传统而时时更新做法。最终的PCB板上面，在圣诞树部分应该有明显的银色小孔，在原版上这些小孔还不够大，你在做的时候可以再大一些。另外，我们删除了年份数字，这样的话，如果这张卡片没有在今年圣诞节及时送出，还可以明年接着用。（哈哈真是节省）

这是一个两层的PCB板，两面都有零部件在上面。我们从前面开始，把微型控制器（IC1）、开关（S1）等较大的部件先焊接上去。然后，再加上电阻和电容这些无需电源的部件。电池盒安装在PCB板的后面，我们最后再安装电池盒，这样在我们焊接PCB板前面部分时，板的表面会保持平整且稳定。

如果你是自己动手焊接PCB板，请确保你有尖头镊子来取用零部件。同时，你还需要在焊接时保持它的熔化状态。另外，你需要铜灯芯来清理多余的焊锡。其他的部分，我们用的是蓝胶（Blu-Tack）

第五步：固件

固件部分是用开源的C语言AVR-GCC编译器和AVRStudio完成的。你可以在谷歌项目代码页面中下载到最新的设计文件和固件。用6针ISP编程头和STK500或者USBtinyISP来对固件进行编程。从另一个侧面来说，我们真的对用开源编译器来完成这个项目感到兴奋。

当电路接通电源时，ATtiny会运行一个简单的程序，这样就可以点亮圣诞树灯。当程序完成时，芯片将休眠，直到它的按钮被重新按下或者通过更换电池来复位。

调光程序使用软件脉宽调制来进行LED灯的明暗调节。ATtiny 13A有PWM硬件，但是ISP的输出引脚已经被占用了。其实和其他功能程序共享一个程序引脚也是可以的，但是我们这次不准备这样做。

很多单片机可以在一个引脚上通过改变电流来激活。但是ATtiny不同，当程序完成后，芯片将进入永久休眠，按下按钮复位ATtiny可以使程序重启。

第六步：更多选择

卡片的制作还可以再多元化一点，比如使LED灯变色，增加多个LED通道，增加节日祝福的声音，使用电容式触摸感应，增加液晶屏，使用电子纸，把电路板切割得更有节日气氛一些（比如做成圣诞树形状）。这些你都可以自己在原版的基础上尝试。

享受DIY的快乐吧！过一个极客圣诞节！MERRY CHRISTMAS！

下面是演示视频：

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