Twinkle_night_lights: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

פרויקט זה הוא מונה אוטומטי המופעל באור המתעורר לחיים לאחר רדת החשכה ומחליף נוריות LED ברצף בינארי. מכיוון של LEDs קווית בחינם, ניתן למקם אותם בכל סדר כדי להדגיש את הפריט שאליו הם מחוברים.

למעגל עיצוב PCB שנוצר ב- EagleCAD ומיוצר כ- OSHpark למרות שניתן היה לבנות את המעגל ב- Veroboard עם רכיבי חורים.

לאחר מכן המעגל ישמש להדלקת אובייקט מודפס בתלת מימד.

אספקה

EagleCAD

PCB או Veroboard להתקנה באמצעות רכיבי חורים.

BlocksCAD

מדפסת תלת מימד

נימה שקופה

שלב 1: תיאור המעגל

המעגל מורכב מתנד שנעשה באמצעות טיימר ICM7555 המוגדר במצב Astable. תדירות התנודה יכולה להתאים באמצעות הנגד המשתנה 500k הנותן טווח תדרים של 1.5Hz עד 220Hz, זה קובע את המהירות שבה משתנה רצף המונים.

שליטה קלה במעגל מתבצעת באמצעות LDR בשילוב עם הנגד המשתנה 50k להתאמת רגישות. רשת מחיצה פוטנציאלית זו מחוברת לסיכה 4 (איפוס) של הטיימר ומשביתת את פעולת הטיימר כאשר המתח בנקודה זו הוא <0.7V.

כאשר LDR נחשף לאור בהיר עמידותו יורדת ל ~ 170R ובהיעדר אור 1.3MR

לכן, באור בהיר מתח האיפוס הוא 4.8V והטיימר מופעל.

יציאת המתנד מוזנת ל- CD4024 (מונה אדוות שבע שלבים), כאשר כל פלט מחובר לנורית LED. מומלץ לבצע נוריות LED ביעילות גבוהה להפוך את האדום לצבע המתאים ביותר למרות שניתן להשתמש בצבעים אחרים, יש להם נטייה להיות פחות יעיל.

זרם הפלט של ה- CD4024 במצב מקור הוא בסדר גודל של 5mA ב 5V, הפלט יהיה מהודק במתח ה- LED והזרם יהיה פחות משמעותי מהנומינלי, ושלילת הצורך בנגד בסדרה עם ה- LED. זה מקטין את מספר הרכיבים ומפשט את המעגל.

כאשר המונה נעצר בשל היעדר פעימות שעון מהטיימר פלט המונה יישאר בכל הספירה שהייתה באותו זמן, זה יכול להיות עם או בלי ערך ספירה.

על מנת להבטיח שתפוקת הנגד תמיד תהיה אפס כאשר הטיימר מפסיק, מופעל איפוס דינאמי.

לכן, כאשר הטיימר מופעל בהעדר אור המונה מופעל וכאשר הטיימר מושבת בנוכחות אור המונה מתאפס.

איפוס מונה זה מסופק על ידי מכפיל מתח משאבת טעינה המחובר גם לפלט הטיימר.

משיכה למעלה התנגדותית מחוברת לסיכת איפוס המונה וגם לפלט משאבת הטעינה, כאשר הטיימר מושבת המונה מתאפס על ידי הנגד למעלה.

לאחר שהטיימר מפעיל את משאבת הטעינה, עולה עד ~ 3V המפעיל את FET ערוץ N, מושך את סיכת האיפוס נמוך ומאפשר את הדלפק. כאשר הדלפק עוצר ה- FET נכבה וקו האיפוס נמשך ל- VCC באמצעות הנגד כלפי מעלה המאפס את יציאות המונה נמוכות.

שלב 2: מכלול PCB

רוב הרכיבים במחשב הלוח היו SMD כאשר נגדים וקבלים הם 1206 סוגים.

ה- IC הותקנו תחילה מכיוון שהם יהיו מוקפים ברכיבים וזה יקשה על הגישה לסיכות להלחמה.

אחר כך הנגדים, הקבלים, הדיודות, הטרנזיסטורים ולבסוף המחברים.

כמו כל דבר אחר, כמה בדיקות פשוטות כדי לוודא שאין גשרים הלחמה או מעגלים פתוחים לפני בדיקת ההפעלה כדי לוודא שהטיימר והמונה פועלים.

הרכבה נוספת תימשך עם הלדים ברגע שיהיה לנו אובייקט לחבר אותם גם כן.

עכשיו שיש לנו את מעגל התאורה שלנו, אנחנו צריכים משהו להאיר.

שלב 3: בחירת אובייקט

עם זאת בחשבון הוחלט על אור מבטא לילה ובמקביל נערך סקר קש והפרפר ניצח.

מהסיבות הבאות:

1: משהו שייצור פריסת LED סימטרית.

2: זה משתלב עם המיקום.

3: צורתו תתאים את ה- PCB מבלי להסיח את הדעת מהאובייקט.

4: ניתן להדפיס את האובייקט בתלת מימד.

שלב 4: עיצוב אובייקטים

באמצעות BlocksCAD עיצבתי צורת פרפר בסיסית.

הצורה כללה ראש, בטן, בית חזה ו -2 זוגות כנפיים.

הראש ישמש להרכבת ה- LDR והכנפיים יחזיקו 8 LED (2 לכל כנף), אם כי בגרסה הסופית בשל הדלפק יש רק 7 יציאות וכדי לשמור על סימטריה ישמשו רק 6 יציאות.

כדי לתמוך בנורות ה- LED שיהיו מסוגים מוליכים בגודל 5 מ מ, יכללו תושבות על הכנפיים.

על מנת להחזיק את הלוח המודפס נכללו 2 חורים ב -2 הכנפיים הקדמיות לברגי M2.

לאחר שהעיצוב הושלם פשוט היה צריך להדפיס אותו.

בהקשר זה, בחירת הנימה הייתה חשובה מכיוון שהיא חייבת להיות שקופה כדי להציג את נוריות ה- LED המותקנות בחלק האחורי של הכנפיים, כך שיהיו גלויות מלפנים.

שלב 5: הרכבה אחרונה

פרפר שהדפיס את נוריות ה- LED מותקנות לתלמידים וחוטים ארוכים מספיק כדי להגיע ל- PCB מחוברים.

ה- PCB מוברג במקומו והחוטים מה- LEDs מולחמים ל- PCB ואז ה- LDR המוזן דרך 2 החורים בראש מולחמים במקומם על הלוח.

כל שנותר היה הבדיקות האחרונות להתאמת התדירות לתצוגה אופטימלית ורגישות האור כדי לקבוע מתי התצוגה מופעלת.

עכשיו עמעם את האורות וצפה בתוכנית.