LED כוכבים LED: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

זהו פריט נוי, אם מעט עונתי, בצורת כוכב.

עם זאת, רציתי משהו שונה מהבנייה הדו-ממדית הרגילה.

כתוצאה מכך, יצרתי גרסה תלת ממדית באמצעות שלושה מחשבי PCB.

אחד לבסיס ושני לוחות מעוצבים שכאשר הם ננעלים יחד יוצרים את כוכב התלת מימד.

לוחות אלה מעוצבים מראש כחלק מהייצור אם כי יש צורך בקובץ מחט מלבני כדי להתאים את רוחב החריץ להתאמה אופטימלית.

חיבורים ללוחות המשולבים היוצרים את הכוכב נעשים על ידי רפידות המתיישרות עם לוח הבקרה ושני הלוחות האחרים המרכיבים את הכוכב.

אלה מחוברים על ידי מפרקי הלחמה המגשרים בין 2 הכריות היוצרות זווית ישרה.

דחיתי שקע של סידור דומה אחר לפשטות שכן החיבור אמור להיות קבוע.

ללוחות הכוכבים יש נוריות LED משני הצדדים ולכן הם נראים מכמה זוויות.

ישנם 3 נוריות LED (אדום, ירוק וענבר), בכל צד של ארבע הזרועות עבור סך של 24 נוריות LED

על מנת לא לגרוע מהצורה הכוללת של הפריט המוגמר ולאפשר נראות של הדפסת המסך של תבנית קוביות, LED הן גרסאות מותקנות על פני השטח.

עיצוב הטופס המעוקב נוצר ישירות על ה- PCB במהלך שלב התכנון ולא יובא מאפליקציה אחרת.

ניתן לשנות את תבנית הלד על ידי התאמת מתג הקס.

בנוסף, ניתן לשנות את מהירות ההבהוב של התאמת הפוטנטיומטר המשנה את תדר המתנד.

הכוכב מופעל על ידי 3V CR2032 היושב מתחת לתחתית לוח הבקרה, הוא ממוקם במרכז הלוח והיותו שטוח מאפשר לכוכב לעמוד חופשי על משטח שטוח.

ניתן לספק חשמל גם מבחוץ מסוללה גדולה יותר (כלומר 9V PP3), באמצעות מסופי הבורג או כבל USB שונה.

זה מושג על ידי מיקום מתאים של קישור בכותרת שבוחרת את מקור הכוח.

חורים נמצאים בחלק העליון של כל זרוע כדי לאפשר את תליית הכוכב במידת הצורך.

הלוח הדו-צדדי תוכנן באמצעות EagleCAD ויוצר בפארק OSH.

אספקה

כמות התקן

קליפ סוללה אחד-20 מ מ

3 0.1uF C-EUC1812K

1 1uF C-EUC1812K

1 10uF C-EUC1812K

6 1N4148 SMA-DO214AC

1 1N4004 DO41-10

3 CD4013D SO14

1 CD4070D SO14

2 CD4069D SO14

1 NA555D S08

12 מנורות LED (3 x אדום, 3 x ירוק, 3 x ענבר)

12 220R R-EU_R1206

14 10K R-EU_R1206

2 2K2R R-EU_R1206

1 0R R-EU_R1206

1 500KR-TRIM 3314G

1 SWS001 SPST רגעי

מתג BCD 1

מסוף בורג 2 MPT2 2.54 מ מ

מסוף בורג 4 MPT3 2.54 מ מ

שלב 1: תיאור המעגל

רוב הרכיבים הם SMD, היוצאים מן הכלל הם מתג בחירת התבניות, נגד בקרת תדר טיימר, מחבר החשמל החיצוני, מגשר בחירת האספקה והדיודה להגנה על קוטביות.

המעגל כולל מתנד עשוי טיימר 555 (8 פינים SOIC), שתדירותו יכולה להשתנות מכמה הרץ לכמה מאות הרץ. ~ 1.25Hz עד 220Hz למרות שהערכים בפועל ישתנו בכפוף לסובלנות רכיבים אך אינם קריטיים.

פלט הטיימר משמש לשעון 3 כפכפים מסוג D כפול D (CD4013, 14pin SOIC), אלה מוגדרים כרשם משמרות לינארי (LFSR), באמצעות EXOR (CD4070), כדי לספק משוב.

טבלת אמת CD4070. (ראה תמונה).

LH = מעבר נמוך עד גבוה, HL = מעבר למעבר גבוה, X = לא אכפת, NC = אין שינוי.

יציאות ה- Q של כל רישום מוזנות לתשומות ה- D של כל שלב עוקב.

בארבעת הרשמים הראשונים יש את כניסות ה- R המחוברות למתג HEX המאפשרות להטעין אותן מראש עם תבנית לאתחול מראש של רצף ההתחלה.

כניסות ה- S של כל הרשמים מחוברים יחד כדי לאפשר את איפוס הרשמים באמצעות כפתור האיפוס.

שאר הרשמים מאפשרים אקראיות נוספת באמצעות קישורים לחיבור יציאות Q או /Q לשלב הבא. קישורי ברירת המחדל מחברים את יציאת ה- Q החמישית לרשומה D השישית ואת הפלט השישי /Q לאחת מכניסות EXOR, ומשלימות את לולאת המשוב.

שתי היציאות של הרשומות מחוברות כל אחת למהפך (CD4069, 14 פינים SOIC), כשכל אחת מ -12 היציאות מחוברות 2 נוריות LED.

צריכת החשמל תלויה במתח האספקה ובדפוס הספציפי.

עם זאת, מופיעים קווים מנחים של צריכת זרם עבור המתחים הבאים.

3V = 3mA, קיבולת CR2032 יכולה להיות בין 210-240mAH כלומר הסוללה תימשך ~ 70-80 שעות.

5V = 11mA

9V = 38mA

שלב 2: הרכבה

כל לוח מורכב בנפרד.

החל מלוח הבקרה הרכבה של כל רכיבי ה- SMD בחזית מאשר קליפ הסוללה מאחור.

בעקבות זאת מותקנים רכיבי החורים המעוברים.

הלוחות היוצרים את הכוכב מכילים רק נוריות LED ונגדים, מומלץ לבדוק את הכיוון של רכיבים מקוטבים כדי למנוע עיבוד מחדש או נזק.

ללוחות הכוכבים יש רפידות הלחמה לחיבור ללוח הבקרה משני קצות המשמעות היא שניתן להרכיב אותן לכל כיוון כלפי מעלה כל עוד הן מכוונות נכון לחריץ המרכזי המשתרע למחצית הדרך לתוך הלוח. מתן אפשרות לחריצה של שני הלוחות לפני ההתקנה ללוח הבקרה.

שלב 3: פתרון בעיות

בעיות יכולות להתרחש ואם הן עושות כיצד ניתן לטפל בהן.

הדבר הראשון שצריך לעשות הוא לחפש את המובן מאליו.

IC במיקום הלא נכון, כיוון לא נכון או סיכות שאינן מולחמות או מולחמות בצורה גרועה, הכנסת שקע לקויה או סיכה כפופה.

רכיב במיקום לא נכון, ערך לא נכון, כיוון לא נכון או הלחמה לקויה.

גישור הלחמה, מתח אספקה במסופים הלא נכונים, מוליכי אספקה הוחלפו, מתח לא נכון.

אפילו ל- PCB יכול להיות מסלול פתוח או קצר.

אל תגיד לעצמך שזה לא יכול להיות בעיה מסוימת בלי לאמת אותה