LED svetlo: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Jedná sa o okrasný, aj keď trochu sezónny predmet, ktorý má tvar hviezdy.

Chcel som však niečo iné ako bežnú dvojrozmernú konštrukciu.

Výsledkom bolo vytvorenie trojrozmernej verzie pomocou troch PCB.

Jeden pre základňu a dve tvarované dosky, ktoré keď sú uzamknuté, tvoria 3D hviezdu.

Tieto dosky sú predtvarované ako súčasť výroby, aj keď je potrebný obdĺžnikový ihlový pilník na úpravu šírky štrbiny na optimálne prispôsobenie.

Pripojenia k prepojeným doskám, ktoré tvoria hviezdu, sú vytvorené podložkami, ktoré sú zarovnané s riadiacou doskou a ďalšími dvoma doskami tvoriacimi hviezdu.

Tieto sú spojené spájkovacími spojmi premosťujúcimi 2 podložky v pravom uhle.

Zásuvku iného podobného usporiadania som kvôli jednoduchosti odmietol, pretože spojenie malo byť trvalé.

Dvojhviezdičkové dosky majú na oboch stranách LED diódy, a preto sú viditeľné z viacerých uhlov.

K dispozícii sú 3 LED diódy (červená, zelená a jantárová), na každej strane 4 ramien, celkom 24 LED diód

Aby sa neuberalo na celkovom tvare hotového výrobku a umožňovala viditeľnosť sieťotlače kubického tvaru, sú LED diódy montované na povrch.

Kubický tvar bol vytvorený priamo na DPS vo fáze návrhu a nebol importovaný z inej aplikácie.

Vzorec LED je možné zmeniť nastavením šesťhranného spínača.

Okrem toho je možné zmeniť rýchlosť blikania nastavením potenciometra, ktorý mení frekvenciu oscilátora.

Hviezda je napájaná 3V CR2032, ktorý je umiestnený pod spodkom riadiacej dosky, ktorá je umiestnená v strede dosky a je plochá, takže hviezda môže voľne stáť na rovnom povrchu.

Napájanie je možné dodať aj externe z väčšej batérie (tj. 9V PP3), prostredníctvom skrutkových svoriek alebo upraveného kábla USB.

To sa dosiahne vhodným umiestnením odkazu na hlavičku, ktorá vyberá zdroj energie.

V hornej časti každého ramena sú otvory, ktoré v prípade potreby umožňujú zavesenie hviezdy.

Obojstranná doska plošných spojov bola navrhnutá pomocou programu EagleCAD a vyrobená v parku BOZP.

Zásoby

Množstvo ZARIADENIA

1 SPOJKA NA BATÉRIU-20 mm

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 LED POINTLED (3 x červená, 3 x zelená, 3 x jantárová)

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 Momentálne

1 BCD SPÍNAČ

2 skrutková svorka MPT2 2,54 mm

4 skrutkovacia svorka MPT3 2,54 mm

Krok 1: Popis obvodu

Väčšina komponentov je SMD, výnimku tvorí prepínač výberu vzoru, odpor na ovládanie frekvencie časovača, konektor externého napájania, prepojka výberu zdroja a dióda na ochranu polarity napájania.

Obvod obsahuje oscilátor vyrobený z časovača 555 (8 -pinový SOIC), ktorého frekvencia sa môže líšiť od niekoľkých hertzov do niekoľko stoviek hertzov. ~ 1,25 Hz až 220 Hz, aj keď sa skutočné hodnoty budú líšiť v závislosti od tolerancií komponentov, ale nie sú kritické.

Výstup časovača sa používa na taktovanie 3 dvojitých preklopných obvodov typu D (CD4013, 14pin SOIC), ktoré sú nakonfigurované ako posuvný register lineárnej spätnej väzby (LFSR) pomocou EXOR (CD4070) na poskytovanie spätnej väzby.

Pravdivá tabuľka CD4070. (Pozri obrázok).

LH = prechod z nízkeho na vysoký, HL = prechod z vysokého na nízky, X = je mi to jedno, NC = žiadna zmena.

Výstupy Q každého registra sú privádzané do vstupov D každej nasledujúcej fázy.

Prvé 4 registre majú vstupy R pripojené k prepínaču HEX, čo im umožňuje predbežne načítať vzor na predbežnú inicializáciu štartovacej sekvencie.

Vstupy S všetkých registrov sú prepojené, aby bolo možné registre resetovať pomocou tlačidla reset.

Zostávajúce registre umožňujú ďalšiu náhodnosť pomocou prepojení na pripojenie výstupov Q alebo /Q k ďalšej fáze. Štandardné prepojenia spájajú výstup Q piateho registra so vstupom D šiestich registrov a výstup šiesteho registra /Q s jedným zo vstupov EXOR, čím sa dokončí spätnoväzbová slučka.

Oba výstupy registrov sú každý pripojený k meniču (CD4069, 14 -pinový SOIC), pričom ku každému z 12 výstupov sú pripojené 2 LED diódy.

Spotreba energie závisí od napájacieho napätia a konkrétneho vzoru.

Sú však uvedené pokyny pre aktuálnu spotrebu pre nasledujúce napätia.

3V = 3mA, kapacita CR2032 môže byť medzi 210-240mAH, čo znamená, že batéria vydrží ~ 70-80 hodín.

5V = 11mA

9V = 38mA

Krok 2: Zostavenie

Každá doska je zostavená samostatne.

Počínajúc tým, že riadiaca doska montuje všetky súčiastky SMD na prednú stranu, než sponu na batérie vzadu.

Potom sú namontované komponenty priechodného otvoru.

Dosky, ktoré tvoria hviezdu, obsahujú iba diódy LED a odpory, odporúča sa skontrolovať orientáciu polarizovaných komponentov, aby sa predišlo prepracovaniu alebo poškodeniu.

Hviezdne dosky majú na oboch koncoch spájkovacie podložky na pripojenie k riadiacej doske, čo znamená, že ich je možné namontovať v oboch smeroch nahor, pokiaľ sú správne orientované do stredového otvoru, ktorý siaha do polovice dosky. Umožnenie vzájomného zasunutia dvoch dosiek pred pripevnením k riadiacej doske.

Krok 3: Riešenie problémov

Môžu nastať problémy a ak áno, ako ich možno riešiť.

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je hľadať zrejmé.

Integrovaný obvod na nesprávnom mieste, nesprávna orientácia alebo kolíky nie sú spájkované alebo zle spájkované, zlé vloženie zásuvky alebo ohnutý kolík.

Komponent v nesprávnej polohe, nesprávna hodnota, nesprávna orientácia alebo zlé spájkovanie.

Premostenie spájky, Napájacie napätie na nesprávnych svorkách, zamenené napájacie vodiče, nesprávne napätie.

Dokonca aj doska plošných spojov môže mať otvorenú alebo skrátenú stopu (stopy).

Nehovorte si, že bez overenia to nemôže byť konkrétny problém