Twinkle_night_lights: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Tento projekt je automatické svetlo aktivované počítadlo, ktoré ožíva po zotmení a prepína LED diódy v binárnom poradí. Pretože LED diódy sú voľne zapojené, môžu byť umiestnené v ľubovoľnom poradí, aby zvýraznili položku, ku ktorej sú pripevnené.

Obvod má dizajn DPS, ktorý bol vytvorený v EagleCAD a vyrobený ako OSHpark, aj keď obvod mohol byť postavený na Veroboarde s komponentmi priechodnými otvormi.

Obvod sa potom použije na osvetlenie 3D tlačeného objektu.

Zásoby

EagleCAD

DPS alebo Veroboard na montáž cez otvory.

BlocksCAD

3D tlačiareň

Priesvitné vlákno

Krok 1: Popis obvodu

Obvod pozostáva z oscilátora vyrobeného pomocou časovača ICM7555 nakonfigurovaného v režime Astable. Frekvenciu oscilácie je možné nastaviť pomocou variabilného odporu 500 k poskytujúceho frekvenčný rozsah 1,5 Hz až 220 Hz, čím sa určuje, ako rýchlo sa sekvencia počítadla zmení.

Svetelné ovládanie obvodu sa vykonáva pomocou LDR v spojení s 50k premenným odporom na úpravu citlivosti. Táto sieť rozdeľovača potenciálu je pripojená na pin 4 (reset) časovača a deaktivuje činnosť časovača, keď je napätie v tomto bode <0,7V.

Keď je LDR vystavený jasnému svetlu, jeho odpor klesne na ~ 170R a v neprítomnosti svetla 1,3MR

Preto je pri jasnom svetle resetovacie napätie 4,8 V a časový spínač je povolený.

Výstup oscilátora je napájaný na disk CD4024 (sedemstupňové počítadlo zvlnenia), ak je každý výstup pripojený k dióde LED. Odporúča sa vysokonapäťové LED diódy s nízkym napätím, aby bola ČERVENÁ najvhodnejšou farbou, aj keď je možné použiť aj iné farby, majú tendenciu byť menej účinné.

Výstupný prúd CD4024 v režime zdroja je rádovo 5 mA pri 5 V, výstup bude upnutý na napätie LED a prúd bude výrazne menší ako nominálny, čím sa neguje potreba rezistora v sérii s LED. To znižuje počet komponentov a zjednodušuje obvod.

Keď je počítadlo zastavené neprítomnosťou hodinových impulzov z časovača, výstup počítadla zostane v akomkoľvek počte, ktorý bol v tom čase prítomný, môže to byť s hodnotou počítania alebo bez nej.

Aby sa zabezpečilo, že výstup počítadla bude pri zastavení časovača vždy nulový, použije sa dynamický reset.

Preto keď je časovač povolený v neprítomnosti svetla, počítadlo je povolené a keď je časovač vypnutý za prítomnosti svetla, počítadlo sa vynuluje.

Tento reset počítadla je zabezpečený zdvojovačom napätia nabíjacieho čerpadla, ktorý je tiež pripojený k výstupu časovača.

Odporový zdvih je pripojený k resetovaciemu kolíku počítadla a tiež k výstupu nabíjacieho čerpadla, keď je časovač deaktivovaný, počítadlo sa vynuluje týmto vyťahovacím odporom.

Akonáhle časovač spustí nabíjacie čerpadlo, rampy až do ~ 3 V, ktoré zapnú N kanál FET, potiahnutím resetovacieho kolíka nízko a povolením počítadla. Keď sa počítadlo zastaví, FET sa vypne a resetovacie vedenie je vytiahnuté až k VCC pomocou odpínača, ktorý resetuje výstupy počítadla na nízku hodnotu.

Krok 2: Zostavenie DPS

Väčšina komponentov na doske plošných spojov bola SMD s odpormi a kondenzátormi 1206 typov.

Integrované obvody boli namontované ako prvé, pretože by boli obklopené komponentmi, čo by sťažilo prístup k kolíkom na spájkovanie.

Potom odpory, kondenzátory, diódy, tranzistory a nakoniec konektory.

Ako pri všetkom, niekoľko jednoduchých kontrol, aby sa pred testom napájania zaistilo, že neexistujú žiadne spájkovacie mostíky alebo otvorené obvody, aby sa overilo, že časovač aj počítadlo fungujú.

Ďalšia montáž bude pokračovať LED diódami, akonáhle budeme mať objekt na ich pripojenie.

Teraz, keď máme svetelný obvod, potrebujeme niečo, čo sa rozsvieti.

Krok 3: Výber objektu

S ohľadom na to sa rozhodlo o nočnom prízvuku v záhrade a zároveň sa uskutočnilo slamené hlasovanie a vyhral motýľ.

Z nasledujúcich dôvodov:

1: Niečo, čo by vytvorilo symetrické rozloženie LED.

2: Hodí sa k miestu.

3: Jeho tvar by pojal DPS bez toho, aby odvádzal pozornosť od objektu.

4: Objekt môže byť vytlačený 3D.

Krok 4: Návrh objektu

Pomocou BlocksCAD som navrhol základný tvar motýľa.

Tvar pozostával z hlavy, brucha, hrudníka a 2 párov krídel.

Hlava by slúžila na montáž LDR a krídla by pojali 8 LED (2 na krídlo), aj keď v konečnej verzii kvôli počítadlu, ktoré malo iba 7 výstupov a na zachovanie symetrie, bolo použitých iba 6 výstupov.

Na podporu LED, ktoré by boli 5 mm zvodové, by na krídlach boli zahrnuté úchytky.

Aby držal DPS boli v 2 predných krídlach zahrnuté 2 otvory pre skrutky M2.

Hneď ako bol návrh dokončený, bolo ho potrebné vytlačiť.

V tomto ohľade bol výber vlákna dôležitý, pretože musel byť priesvitný, aby ukázal LED diódy namontované na zadnej strane krídel, aby boli viditeľné spredu.

Krok 5: Konečná montáž

LED diódy s motívom motýľa sú pripevnené k držiakom a sú pripevnené drôty dostatočne dlhé na to, aby sa dostali na DPS.

Doska plošných spojov je priskrutkovaná na miesto a vodiče z diódy LED sú spájkované na dosku plošných spojov, potom je na dosku spájkované LDR, ktoré je vedené cez 2 otvory v hlave, na miesto.

Zostali len záverečné testy na úpravu frekvencie pre optimálne zobrazenie a citlivosti na svetlo, aby sa určilo, kedy sa displej zapol.

Teraz stlmte svetlá a sledujte show.