לוח בור בור LED: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מדריך זה מיועד ללוח LED בור דיגיטלי בו אנו משתמשים לקארטינג. הוא שימושי במיוחד למרוצי לילה פנימיים וחיצוניים כולל מרוצי 24 שעות. הלוח צלול באור השמש ובולט בלילה. בגלל סדרת הקרטים שאנו משתתפים בה, מספר הקארט יכול להיות שונה בכל מרוץ וייתכן שנרץ 2 או 3 קארטים במירוץ זה ולכן עלינו לשנות את המספר על הלוח במהירות. זה נעשה באמצעות לוח מקשים בן 16 ספרות בחלק האחורי של הלוח.

הלוח מורכב מ -14 קטעים עם 4 נוריות כובע קש לבנות בכל קטע. כל העניין נשלט באמצעות Arduino Nano (זה עם יציאת ה- USB המובנית). הלוח יכול להיות מעומעם במידת הצורך ויכול גם להבהב כדי למשוך את תשומת לב הנהגים.

החלק הקדמי והאחורי הם יריעת אקריליק בגודל 3 מ מ וביניהן מסגרת מיוערת. לאחר מכן נקדח הדבר לכל LED בודד. הגודל הכולל זהה לדף נייר A4.

הערה: המדריך הזה מראה בדיוק מה שהכנתי, חלק מהרכיבים שכבר היו לי מונחים, אז השתמשתי במה שהיה לי. ישנם פתרונות טובים יותר לחלקים מסוימים במבנה זה, והיה לי קצת למידה בדרך, אדון בהם בסוף.

מה אתה צריך:

1 x ארדואינו ננו

1 x USB כוח בנק (1A, גדול מ- 2200mOhm - רצוי ללא מתג משלו)

1 x כבל USB

1 x מתג

לוח מקשים 1 x 16 ספרות

נגדים 3 x 7K5Ω (למקלדת)

3 x נגדים 2KΩ (עבור לוח המקשים)

2 x 3 מ מ גיליון אקרילי בגודל A4

1 x IRF9530 (MOSFET ערוץ P)

14 x IRL510 (MOSFET ערוץ N)

נגדים 15 x 220Ω (נגדי MOSFET)

נגדי 15 x 10K למטה

56 x כובע קש לבן 5 מ מ

56 x נגד מתאים ללדים (220Ω בדרך כלל טוב)

חוט כלשהו לחיבור LED/MOSFET וכו '

קצת לוח חשפנות

קצת עץ למסגרת

קלטת צינור שחורה

12 x ברגים

1 x ידית מגירה

שלב 1: בנה את המסגרת

כאן השתמשתי ב -18 מ"מ על 44 מ"מ על 2400 מ"מ שנחתכו לשני חלקים בגודל 261 מ"מ ו -2 חתיכות ב -210 מ"מ, כך שכאשר ירכיבו יחד הממד החיצוני יתאים ליריעות האקריליק שקניתי (גודל נייר במקרה זה). אלה פשוט הוברגו יחד בעזרת כמה ברגי עץ מתאימים. בשלב זה החליטו מה יהיה החלק העליון וסמן את נקודת המרכז על החלק העליון. מנקודת מרכז זו מדדו כמות שווה משני הצדדים בהתאם לידית המגירה שלכם, קדחו חורים בהתאם לגודל בורג הידית. עטפו את החלק החיצוני של העץ בעזרת סרט הדבקה השחור כדי לתת גימור יפה. לבסוף התקן את ידית המגירה באמצעות הברגים המצורפים.

שלב 2: מקדחים את חורי הלד והרכיבו את הלדים

סמנו את האקריליק (הגנת הקלטת עדיין דולקת) עם עיצוב הקטע במקרה זה 2 ספרות עם 7 קטעים בכל ספרה ו -4 נוריות LED בכל קטע.

מקדחים את האקריליק בזהירות רבה, השתמשתי בחתיכה קטנה של עץ גרוטאות כדי לקדוח על הגב והתחלתי עם מקדחה בקוטר קטן יותר (2.5 מ"מ) וסיימתי עם חור של 5 מ"מ כדי לקבל את נוריות ה -5 מ"מ. אקריליק די שביר ויכול לשבץ בקלות בעת הקידוח אז היזהרו.

לבסוף (והחלק הקפדני) הרכיבו כל LED בכל חור באמצעות כמות קטנה של דבק -על. אל תשתמש יותר מדי אם במקרה שאתה צריך להחליף נורית מאוחר יותר בבדיקה. אם אתה דבק לאורך כל הדרך הדרך היחידה להסיר נורית היא באמצעות קידוח החוצה. מצאתי כתם קטן בצד אחד של ה- LED מספיק כדי להחזיק אותו במקומו ולקחת קצת התעללות גם כן.

בלוח האחורי חתכו את החור ללוח המקשים והמתג והבטיחו כי אלה תואמים את החלק המרכזי של נוריות הלוח בלוח הנגדי, כך שיהיה לכם מספיק מרווח. הרכיב את לוח המקשים ואת המתג וקדח חורים לבנק החשמל

שלב 3: המעגל

המעגל נחלק לשלושה חלקים מכיוון שקל יותר לתאר אותי.

1 - צד הכוח:

הכוח מועבר ל- Arduino, ל- IRF9530 היחיד ולוח המקשים באמצעות מתג ההפעלה. מתג ההפעלה מחובר ישירות לבנק החשמל של 5V. ה- IRF9530 יושב בין הספק 5V לכל אחד מקטעי ה- LED. זהו ערוץ P MOSFET זה שיהיה אחראי על עמעום PWM והבהוב מקטעי ה- LED. הוא מחובר לפין דיגיטלי 10 באמצעות נגד הגנה של 220Ω.

2 - פלחי ה- LED:

כל קטע LED ייקח את כוחו מה- IRF9530. הקטעים מורכבים מארבעה נוריות LED שכולן חוטיות במקביל לכל אחת עם הנגד המגביל את הזרם שלו שאמור להתאים לזרם הקדמי של נוריות ה- LED שלכם.

הצד השני של הלדים מחובר לאחר מכן לערוץ MOSFET של ערוץ IRL510 N (קצת יותר מדי הורג אבל היו לי כמה שוכבים). לכל קטע יש IRL510 משלו מכיוון שזהו ה'מתג 'לכל קטע. כל IRL510 מחובר בחזרה לסיכה הארדואינו המקבילה שלו באמצעות נגד הגנה 220Ω ויש לו נגר 10K למטה כדי להבטיח שהוא עובר במלואו. (אפשר להשמיט את נגדי ההורדה מכיוון שהארדואינו יחזיק נמוך כאשר הוא לא מופעל).

3 - חיווט לוח המקשים:

בגלל מספר סיכות הארדואינו המשמשות לשליטה במקטעים איננו יכולים להשתמש בשיטת חיבור המטריצות של 8 פינים ללוח המקשים ולכן פיתחתי שיטת חיבור של 1 פינים לפרויקט זה. על ידי הוספת נגדים על פני סיכות הלוח אנו יכולים ליצור מחלק מתח אחר לכל כפתור. אם נחבר את זה לפין אנלוגי בארדואינו, נוכל לקבוע על איזה כפתור נלחץ לפי תרשים לוח המקשים.

שלב 4: חבר את הלוח

השתמשתי בלוח חשבונות ליצירת 'PCB' עבור כל קטע. בכל קטע PCB נמצא ה- LED x 4, נגדי ה- LED x 4 ו- MOSFET IRL510. לכל קטע לאחר מכן יש חיבור 5v מה- IRF9530 וחיבור 0v (כמעט כמו טבעת ראשית). השער מה- IRL510 מחובר לאחר מכן ל- 'PCB' של Arduino במרכז.

נגדי 220Ω עבור ה- IRL510 נמצאים על הלוח המרכזי של Arduino יחד עם ה- IRF9530.

חבר את לוח המקשים ל- 5V, 0V ואת סיכת האות ל- Arduino.

לבסוף חתכו את הקצה הבלתי רצוי של כבל ה- USB של החוט דרך הלוח האחורי והשאירו מספיק כדי להתחבר לבנק החשמל. בפנים הפשיטו בזהירות את המארז החיצוני והפרידו את החוטים. אנו זקוקים לקווי 5v ו- 0v בלבד. תוכל להשתמש במולטימטר כאן כדי למצוא איזה מהם. חבר את חוט ה- 5v למתג ואת ה- 0v ל- PCB ולוח המקשים של Arduino.

לאחר ביצוע כל החיבורים טען את סקיצת ה- Arduino באמצעות יציאת ה- USB של Arduino.

שלב 5: הפעלה והפעלה

חבר בנק כוח שיכול לספק לפחות 1A ובאופן אידיאלי זה אמור להיות 2200mAh או יותר (זה אמור להספיק כדי להפעיל את הלוח בעוצמה מלאה כאשר כל הקטעים דולקים במשך כ -1.5 שעות) ולהדליק את הכוח הראשי.

הערה: Power Power מציין דירוג mAh אך דירוג זה הוא עבור סוללת הפנימי (בדרך כלל סוללת ליתיום 18650) שהיא 3.7 וולט נקוב. לבנק החשמל יש מעגל הגברה פנימי אשר dc-dc ממיר את המתח ל -5 וולט. המרה זו פירושה שחלק מה- mAh הולכים לאיבוד. למשל בנק כוח של 2200mAh יהיה באמת (2200*3.7)/5 = 1628mAh ב 5v. לרוע המזל, זה לא סוף הקומה מכיוון שרוב ממרי ה- DC -DC אינם יעילים במאה אחוז (המעגל המבצע גם את ההמרה צריך קצת כוח) כך שתוכל לצפות לאבד עוד 10% - 15% בתוך המכסה. אז 1628mAh מאבד כעת 162.8mAh נוספים במקרה הטוב, מה שאומר שאתה סוף סוף עובר 1465.2mAh.

לאחר שהארדואינו יתחיל הספרה הנכונה תציג אפס. בשלב זה ניתן להקליד כל מספר חד ספרתי או דו ספרתי ומספר זה יוצג על הלוח. אם הוזן מספר חד ספרתי הלוח יציג אפס על הספרה השמאלית.

פונקציות נוספות הן:

מקש '*' יפעיל או יכבה תצוגה מהבהבת

מקש 'A' יציג את FL על הלוח (יכול לשמש לנהג שהוא קבע את ההקפה המהירה ביותר, או שאנו משתמשים בו כדי להזכיר לנהג לקחת דלק בתחנה הבאה).

מקש 'B' יוסיף אות P לספרה השמאלית ולאחר מכן תוכל להוסיף כל מספר למספר הימני כדי להציג את מיקום המירוץ e'g P4.

'C' הגדל את הבהירות

'D' הפחת את הבהירות.

שלב 6: שיעורים / שיפורים

שלב 6 - שיפור / פתרונות טובים יותר

כפי שציינתי בהתחלה לוח זה נבנה תוך שימוש ברכיבים זמינים במקום רכישת חדשים, אולם הדבר פגע בעיצוב בחלקו והוביל לסיבוך יתר. למרות שהעיצוב הסופי עובד טוב ונראה טוב הנה כמה שיפורים או רעיונות אחרים ליצירת אותה תוצאה סופית.

1 השתמש ברצועות LED 5V (LED לבנות על פס שחור 60/מ ') כדי ליצור כל קטע במקום לבנות מאפס. אלה זולים וזמינים ב- eBay וניתנים להדבקה לחזית הלוח במקום לקדוח כל לד. הרצועות כבר מחוברות מראש ובדרך כלל כוללות גם את הנגד הנוכחי. זה יכול להפוך את העיצוב למשקל קל יותר ודק יותר מכיוון שלא נדרש כל כך הרבה שטח פנימי.

2 בדומה לעיל, אך השתמש ב- LED רצועות הניתנות לכתיבה בנפרד כמו מנורות RGB מסוג WS2812B ויש הורדות ספרייה גם עבור Arduino. יהיה עליך לשקול את הכוח הזמין מבנק החשמל מכיוון שהצגת לבן עשויה לדרוש יותר מ -3 אמפר. אבל הצגת אדום, כחול או ירוק בנפרד תצרוך כוח דומה לעיצוב שלי. היתרון עם נוריות LED הניתנות להתייחסות בנפרד הוא שתוכל להסיר את ה- IRL510 MOFETS והרווח הגדול הוא שאתה צריך רק סיכת ארדואינו אחת לשליטה בכל הלדים. מכיוון ששיטה זו משחררת סיכות ארדואינו היא הופכת את החיווט לפשוט הרבה יותר ותוכל להשתמש בספריית לוח המקשים של מטריקס כך שגם אתה לא צריך את הנגדים בלוח המקשים. גם היכולת להשתמש בצבעים שונים יכולה להיות שימושית.

3 ניתן ליצור גרסה בסיסית יותר של הלוח על ידי הסרת לוח המקשים והארדואינו ושימוש במתגי שקופיות קטנים ליד כל קטע והחלפה ידנית של הלוח. זה בסדר אם מריצים קרט אחד בלבד ואין צורך לשנות את המספר במהירות. היית מאבד את פונקציית עמעום והבהוב גם כן, אך זו תהיה בנייה הרבה יותר פשוטה. בניתי במקור אחד כזה אבל גיליתי שאין לנו מספיק זמן להחליף מספרים בין קארטים במקרים מסוימים.

4 שקלתי להשתמש במסך מחשב נייד ישן במקום במנורות LED, כך שניתן להציג כל טקסט אך המסך אינו בהיר מספיק במיוחד בשמש זוהרת, אך אפילו בערב גשום הוא היה עמום מאחורי מגן רטוב. כמו כן לנהג יש רק זמן למבט חולף ולכן קריאה קשה אז הימנע מכך.