Nabíjateľná modrá LED svetelná kniha SAD: 17 krokov (s obrázkami)

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

Terapiu modrým svetlom je možné použiť na zlepšenie nálady, zlepšenie spánku, liečbu jet lagu, úpravu večierok a zvýšenie energie. Svetelná terapia prospieva študentom, ktorí začínajú školu skôr, keď je ešte tma. Tento sa vám zmestí do batohu, je stmievateľný, má nastaviteľný časovač a stavba nestojí príliš veľa. Ráno z vás urobí ranné vtáča a večer ho premení na nočnú sovu. Môžete ho použiť pri jazde autobusom. Ponúka napájanie striedavým alebo lítium-iónovým akumulátorom Široký rozsah vstupného napätia: 8,4-24V 200 LED diód Široký pozorovací uhol Príkon: 14 W Životnosť batérie pri plnom jase: 1 h 30 min (pomocou dvoch batérií 18650 2,5 Ah) Rozsah jasu: 256 úrovní Difúzna obrazovka

Krok 1: Materiály

1 - vydlabaná kniha s 8 x 6-1/4 x 1/8 úložného priestoru 1 - priehľadný plastový list väčší ako 8 x 6-1/4 x 1/8 s neviditeľnou páskou 1 - 4 x 8 medená doska 1 - 3 x 1-1/4 medená plátovaná doska 2 - 100nF kondenzátory 1 - 12-20V zenerova dióda 1 - 1N4001 dióda 200 - 0805 široké uhly 470nm modré LED (120-130 stupňov) 1 - IRFZ44N MOSFET 1 - AO3400 MOSFET 2 - 10M odpory 1 - 33k odpor 1 - 1k odpor 1 - 10k odpor 20 - 100R odpory 1 - vypínač on -off 1 - regulátor LM7805 1 - ATtiny85 1 - 8 -kolíkový držiak čipu DIP 1 - arduino (toto potrebujete iba na programovanie ATTiny85) 1 - LM2577 Modul zosilňovača konvertora DC -DC 2 - 10k potenciometrov 1 - DC napájací konektor 1 - 9-24V napájací zdroj (18W alebo vyšší) 1 - 2článkový držiak 18650 pre chránené články (chránené články sú o niečo dlhšie ako nechránené) 2 - chránené lítium -iónové batérie 18650 1 - 3A pomaly horiaca poistka (ak používate nechránené batérie) 4 - sady dištančných skrutiek (1/8 "myslenie) 4 - sady matíc a skrutiek (hrúbka 1/8") * všetky odpory a kondenzátory majú 0805 balíkov

Krok 2: Okruh

V tomto obvode som naprogramoval ATTiny85 ako časovač a stmievač svetla PWM. Q1 je záťažový spínač na jeho napájanie. Výkonný IRFZ44N zvláda nárazový prúd meniča. D1 chráni nízko napájaný Q1 tým, že bráni napätiu jeho brány prekročiť 20V. R5 chráni Q2 prostredníctvom poklesu napätia poľa tým, že nimi prúdi malé množstvo, čím sa zabráni prekročeniu Vds Q2 nad 30V. Všimnite si, že aj keď je časovač vypnutý, budú slabo osvetlené. Zosilňovač LM2577 udržiava pole LED na 30-35V a umožňuje nám použiť široký rozsah napájacích napätí. Ak je prúd príliš vysoký alebo potrebujete menej svetla, je možné ho nastaviť na nižšie napätie. Mal som výstupné napätie nastavené na 32,3 V a odpory boli na 1,5 V, čo dávalo 15 mA. Konektor DC bol zapojený tak, aby umožňoval dvojité napájanie pripojením jeho stredného kolíka k uzemneniu batérie, vonkajšieho kolíka k uzemneniu zdroja.

Krok 3: Skica pre ATtiny85

Táto skica naprogramuje ATtiny85 na stmievač PWM a časovač žiarovky. VR1 nastavuje úroveň jasu poľa LED v 255 krokoch a VR2 nastavuje čas ošetrenia od 0 do 60 minút, pričom sa opakuje každú hodinu, čo môže byť výhodnejšie, ak pracujete v noci. Pred zapnutím budete musieť upraviť nastavenia, pretože ATtiny85 to číta iba na začiatku. Ak chcete iné obdobie zapnutia/vypnutia, zmeňte hodnotu periodMin. Programovanie ATtiny85 sa môžete dozvedieť tu: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // PWM vstup pripojený k digitálnemu pinu 0 int brightPin = 2; // potenciometer jasu pripojený k analógovému pinu 2 int timerPin = 3; // potenciometer časovača pripojený k analógovému pinu 3 dlhá periódaMin = 60; // nastaví časové obdobie v minútach dlhé periodSec = periodMin*60; // vypočítava časové obdobie v sekundách dlhé obdobie = 1000*periodSec; // vypočítava časové obdobie v milisekundách void setup () {pinMode (LEDPin, OUTPUT); // nastaví pin ako výstup} void loop () {int val1 = analogRead (brightPin); // prečítajte potenciometer nastavenia jasu analogWrite (LEDPin, val1 / 4); // nastaví úrovne jasu poľa LED od 0 do 255 int val2 = analogRead (timerPin); // číta potenciometer nastavenia časovača dlho zapnutý = (bodka*val2/1023); // načas v milisekundách dlho off = (perioda-on); // čas vypnutia v milisekundách oneskorenie (zapnuté); analogWrite (LEDPin, 0); // nastaví jas poľa LED na oneskorenie 0 (vypnuté); }

Krok 4: Súbory ExpressPCB

Dosky s plošnými spojmi som navrhol pomocou ExpressPCB a vložil som súbor na celostranovú tlač. Ak máte iný balík komponentov, môžete dizajn zmeniť. ExpressPCB si môžete stiahnuť z tejto webovej stránky: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm V systéme Linux si môžete na používanie programu nainštalovať WINE.

Krok 5: Odolnosť voči leptaniu obvodových dosiek

Krok 6: Leptanie obvodovej dosky

Na leptanie dosiek som použil chlorid železitý.

Krok 7: Odolnosť voči leptaniu bola odstránená

Odstráňte odolnú proti leptaniu acetónom.

Krok 8: Spájkované súčiastky

V tomto kroku som ručne spájkoval súčiastky SMD. Flux by sa mal použiť pred zoradením komponentov, ktoré je najnáročnejšou súčasťou tohto kroku. Na pohyb LED diódami je potrebná pinzeta a na pripájanie diód LED k spájkovacím podložkám pri spájkovaní je možné použiť pripináčik.

Krok 9: Odstránené zvyšky taviva

Zvyšok tavidla odstráňte acetónom.

Krok 10: Drôty s odľahčením napätia

Na odľahčenie drôtov použite horúce lepidlo.

Krok 11: Otvory pre pripevnenie obvodových dosiek

Vyvŕtajte otvory tak, aby zodpovedali stojanom a konektoru napájania DC. Na vyrovnanie okrajov dier použite Dremel.

Krok 12: Skrutky do plošných spojov a držiaka batérie

Krok 13: Drôty s káblovými zväzkami

Krok 14: Priehľadný kryt pre diódy LED

Prilepte za tepla transparentnú plastovú fóliu na knihu. Ako difuzér budete používať neviditeľnú pásku, takže na jeho podoprenie budeme potrebovať plastovú fóliu.

Krok 15: Neviditeľná páska ako svetelný difuzér

Zakryte číry plast neviditeľnou páskou.

Krok 16: Značky divízií pre potenciometer

Zmerajte napätie na strednom kohútiku VR2 v prírastkoch 500 mV. To by sa rovnalo 10% alebo 6 minút po dobu 1 hodiny. Označte rozdelenie na doske plošných spojov.

Krok 17: Vylepšenia

Použite držiak lítium-iónovej batérie s 3 až 6 článkami: S vyšším napájacím napätím sa svetelná kniha stane efektívnejšou a chladnejšou, pretože prevodník bude vyžadovať menší prúd a záťaž MOSFET je úplne zapnutá. Použite priechodný otvor komponenty pre pole LED: LED diódy s priechodnými dierami sa vám môžu spájkovať jednoduchšie a dokonca nemusíte leptať dosku! Hľadaj LED diódy so širokými uhlami vyžarovania okolo 130 stupňov a namiesto toho použi perf dosku. Na rovnomerné osvetlenie budete možno potrebovať hrubšiu knihu.

Druhá cena v súťaži o mikrokontrolér