Lampa UMAkers: 6 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Ahojte tvorcovia!

Sme skupina študentov Univerzity v Málage (UMA). Tento projekt je súčasťou predmetu „Kreatívna elektronika“, modul 4. ročníka BEng Electronic Engineering na UMA, Telekomunikačnej škole (www.etsit.uma.es).

Náš projekt pozostáva z bleskového svetla. Podrobnosti o použitých komponentoch a nasledujúcom procese budú popísané v nasledujúcich krokoch.

Krok 1: Príprava

Použité komponenty:

• Rezistory (50Ω a 10kΩ)
• Potenciometer 10kΩ
• Výkonový tranzistor BDX
• SMD LED 50W
• LED ovládač (240Vac - 50Vdc)

SMD led s jeho ovládačom sme kúpili cez Amazon (tu).

ATMega 328p

Budeme potrebovať dve dosky Arduino (jedna z nich s odnímateľným mikrokontrolérom)

• Vopred vyvŕtaný prototyp DPS
• Prevodník DC-DC Buck (LM2596)
• Chladič a tepelná pasta [voliteľné]

Na obrázku v hornej časti tohto kroku je komponent, ktorý nie je použitý v tejto prvej verzii svietidla. Táto súčasť je akcelerometer, plánujeme ju zahrnúť do budúcich verzií na ovládanie blikania svetla pohybom ruky namiesto otáčania potenciometra.

Krok 2: Schémy a vysvetlenie

Vybrali sme BDX tranzistor kvôli vysokej hodnote zosilnenia jednosmerného prúdu (beta), pretože musíme ovládať saturáciu a medzné stavy tranzistora iba prúdom mikrokontroléra (prúd kolektora a emitora môže dosiahnuť hodnoty 1A).

Náš projekt je navrhnutý tak, aby riadil obvod s hodnotami vysokého napätia pomocou mikrokontroléra, ktorý prostredníctvom digitálnych výstupov poskytuje nízke hodnoty prúdu.

Na napájanie mikrokontroléra sme umiestnili reduktor DC-DC (pomocou výstupu prevodníka AC-DC). Na ovládanie pracovného cyklu PWM (ktorý kontroluje blikanie svetla) sme použili potenciometer pripojený k mikrokontroléru.

Krok 3: Kódovanie a nahranie kódu

Ak chcete nahrať kód do mikrokontroléra, môžete postupovať podľa nasledujúcich krokov: (z oficiálnej webovej stránky arduino)

• Stiahnite si archív konfigurácie hardvéru (tu).
• Vytvorte priečinok s názvom „hardvér“v priečinku skicára Arduino.
• Presuňte predtým stiahnutý priečinok do priečinka „hardvér“.
• Reštartujte softvér Arduino.
• Keď znova spustíte program, v ponuke Nástroje> Ponuka by sa vám malo zobraziť „ATMega 328 na nepájivom poli (interné hodiny 8 MHz)“.

• Vypnite bootloader (bootloader by ste mali vypáliť iba raz).

  • Vyberte dosku a sériový port z ponuky Nástroje.
  • Takto zapojte dosku a mikrokontrolér Arduino.
  • Vyberte ATMega 328 na nepájivom poli (interné hodiny 8 MHz) z ponuky Nástroje> Doska.
  • Vyberte Arduino ako ISP z Nástroje> Programátor.
  • Spustite Nástroje> Napáliť bootloader.

• Odovzdajte kód: akonáhle bude mať váš ATMega 328p bootloader Arduino, môžete nahrávať programy.

  • Vyberte mikrokontrolér z dosky Arduino.
  • Pripojte dosku a mikrokontrolér Arduino tak, ako je to znázornené na nasledujúcom obrázku.
  • V ponuke Nástroje> Doska vyberte položku „ATMega 328 na živici (interné hodiny 8 MHz)“
  • Odovzdajte ako obvykle.

Krok 4: Poďme spájkovať diely

1. Začneme spájkovať tranzistor a odpory.
2. Vložte mikrokontrolér do predvŕtanej dosky plošných spojov a vyrežte zvyšok koľají.
3. Poďme spájkovať mikrokontrolér.
4. Potenciometer spájkujte blízko analogického vstupu mikrokontroléra. Pridajte potrebné vodiče na umiestnenie redukčného modulu DC-DC.
5. Pripojte DC-DC k druhej prednej strane dosky plošných spojov.
6. Vezmite LED SMD (je voliteľné umiestniť chladič, znova sme použili 3D tlačiareň).
7. Spájkujte vodiče, ktoré spájajú +Vcc a uzemnenie (GND).
8. Akonáhle sú všetky diely spájkované, rozhodli sme sa umiestniť celý systém do starej disko žiarovky, aby návrhy zostali kompaktné.
9. Nezabudnite spájkovať LED na Vcc a tranzistor (použili sme elektrický konektor). Nezabudnite spájkovať pripojenie prevodníka DC-DC (dávajte pozor na schémy).

Niekoľko odporúčaní:

• Pripojili sme vodiče z ovládača Led, aby sme získali trochu pohodlia pri jeho použití. Konce medených drôtov boli pocínované a oba konce sme spojili. Aby sme dosiahli lepší výsledok a vyhli sa skratom, použili sme tepelnú pastu.
• V disco žiarovke sme urobili dva otvory, aby sme mohli vytiahnuť vodiče a lepšie ovládať potenciometer.