Postavte binárnu LED dekoráciu srdca (Blinkenheart): 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Toto je môj prvý pokyn, takže mi určite pošlite spätnú väzbu. Ak môžem vytvoriť schému, ktorá nie je strašná, pridám ju sem.

Práve sa začínam učiť základnú elektroniku a priateľka chcela na Valentína dostať pre svojho snúbenca niečo špeciálne. Perfektné načasovanie! Zostavil som teda zoznam dielov, počkal, kým prídu, a začal som stavať. Jednotka pozostáva z 32 červených diód LED, obvodu časovača 555 a binárneho počítadla, ako aj niekoľkých podporných komponentov a kreatívneho zapojenia. Bol to môj prvý veľký elektronický projekt a určite som sa pri ňom veľa naučil. Samozrejme, keby som už vedel všetko, čo som sa naučil, možno by som až tak veľmi netúžil začať to … Trvalo mi to oveľa dlhšie, ako som čakal, ale neľutujem, že som to urobil. Ak mám nejaký dôvod robiť to vo väčšom meradle, vážne uvažujem o prefabrikovaných obvodových doskách. Konečným výsledkom je sústava 32 diód LED, ktoré kus po kuse tvoria srdce a dúfajme, že z nich bude pekná ozdoba na plochu.

Krok 1: Zoznam dielov

Prvým krokom pre mňa bolo prototypovanie malých častí projektu na doske. Na určenie hodnôt pre svoj časovač som použil online kalkulačku na adrese https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm a podľa Ohmovho zákona som určil, aké odpory budem potrebovať. batéria sa nevybije príliš rýchlo ani nevyhorí LED diódy. Kúpil som takmer všetko od Mousera (prepínač bol od spoločnosti Radio Shack), takže mám k dispozícii všetky čísla dielov, ak niekto chce, zverejním ich tu, ale mali by byť k dispozícii kdekoľvek. Odpory v sekcii Displej slúžia čiastočne na obmedzenie prúdu a čiastočne na uľahčenie. Možno som sa zbláznil, keby som musel odstrihnúť a odizolovať toľko drôtu. Urobte si láskavosť a nekúpte si balík 7 prepínačov DIP a vec, z ktorej budete šikovní, rozrežte ich na kúsky a zachráňte 4 jednotlivé prepínacie prvky. od nich … Kúpte si prepínací alebo západkový tlačidlový spínač a držte bokom od sivých vlasov a predčasnej plešatosti. Trochu ma nahnevali náklady na protoboard vo vzťahu k ostatným komponentom, ale kvalita na mňa urobila dojem, takže som sa cítil lepšie. o obchodovaní s peňažnou hodnotou sendviča z rýchleho občerstvenia.:-) Tu je zoznam dielov: Breadboard (na prototypovanie) Spájkovačka (20W-40W) Štandardná spájka s jadrovou živicou Drôtik na strihanie/strihač Diagonálna rezačka Drôt 18-20 na prototypovanie a konečnú stavbu Chirurgická páska, jemná papierová páska 3M/Nexcare Micropore (tm) maskovacia páska, gafferová páska alebo obľúbené nenápadné lepidlo Obrovské množstvo voľného času a trpezlivosti- Plaftorm: 1x štandardný predvŕtaný protoboard 0,100 - Časovač/spúšťacia sekcia: 1x 555 časovací čip, 1 x 0,01 uF keramický kondenzátor, 2 x 1 K ohm, 1/4 W rezistor, 1 x Elektrolytický kondenzátor 470 uF- Sekcia binárneho počítadla: 1x SN74HC590AN alebo podobný binárny čítač- Displej: 32x červené matné LED diódy, veľkosť T1 3/4 (5 mm) 8x 2N3904 NPN tranzistor alebo podobný tranzistor s malým signálom 8x 56 Ohm 1/2 W odpor8x 82 Ohm 1 /2 W odpor- Napájanie: 1x 4 držiaky batérií AAA 1x 100 uF elektrolytický kondenzátor 1x prepínač PCB alebo západkové tlačidlo

Krok 2: Prototypujte fázy 555 a binárne počítadlá

Skontroloval som katalógové listy oboch svojich čipov a potom som zapojil testovací obvod, aby som sa ubezpečil, že robím veci správne. Hodnoty, ktoré som vybral, spôsobujú, že sa 555 spúšťa o niečo častejšie ako raz za sekundu. To by malo spôsobiť, že sa binárne počítadlo naplní a pretečie približne každé 4 minúty. 555 vývodov (číslovaných proti smeru hodinových ručičiek, začínajúc vľavo hore alebo v kľúči): kolík 1: uzemnenie / uzemnenie 2: spúšťací kolík 3: výstupný kolík 4: resetovací kolík 5: ovládací kolík 6: Threshholdpin 7: Dischargepin 8: Vcc (Supply Voltage) Pripojte 1K odpor medzi piny 8 a 7 a ďalšie medzi 7 a 6. Pripojte 470 uF elektrolytikum medzi piny 1 a 2 a uistite sa, že záporná strana je pripojená k zemi / Zemi (kolík 1). Pripojte 0,01 uF medzi kostru a kolík 5 (ovládanie). Pripojte náhradnú diódu LED na kolík 3, kladný vodič batérie zapojte na kolík 8 a záporný pól batérie na kolík 1. Pripojte kolík 8 na kolík 4 a potom kolík 6 na kolík 2. Tým sa nastaví pôsobivá prevádzka obvodu 555. Overiť že LED dióda bliká asi tak rýchlo, ako by ste si mali myslieť. Tento impulz bude použitý na spustenie nášho binárneho počítadla v nasledujúcom kroku. Video veľmi pekne ukazuje, ako je spustený binárny čítač. Https://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/555.htm má dobrý popis rôznych pinov a ich funkcie. Akonáhle 555 funguje k vašej spokojnosti, pridajte fázu binárneho počítadla. Výstupný impulz z pinu 3 čipu 555 sa pripojí na pin 11 tohto čipu, aby sa zvýšil počítadlo. Budete chcieť pozrieť sa na katalógový list pre váš konkrétny čip, ale pre tento, SN74HC590AN, som musel spojiť hodiny počítadla a hodiny registra dohromady. Existujú spôsoby, ako použiť tento čip, ktoré zahŕňajú zmenu interného počtu, ale nie zobrazeného počtu, čo je zaujímavé z hľadiska výpočtov, ale nie je to pre tento projekt veľmi dôležité. Pin 12 (umožnený invertovaný počet) a pin 14 (povolený invertovaný výstup) boli viazané na zem, zatiaľ čo pin 10 (invertovaný hlavný reset/ vymazanie hodín) bol pripojený k napájaniu. Nenechávajte to príliš dlho pripojené, pretože to nerobíme t nie sú k dispozícii žiadne odpory obmedzujúce prúd. To a budete chcieť prejsť na ďalšie kroky!

Krok 3: Vytvorte hrubé rozloženie umiestnenia komponentov

Predtým, ako som s čímkoľvek začal, položil som diódy LED na protoboard, aby som sa ubezpečil, že nie som šialený a 32 diód LED sa na dosku skutočne zmestí v peknom vzore. Rozhodol som sa, že záporné zvody budú najlepšie zvonku, aby som ich mohol ľahko spojiť a vytvoriť spoločnú katódu pre môj displej. Nemyslím si, že by to fungovalo príliš dobre, keby som zástrčky priblížil bližšie k vnútornej časti zariadenia.

Nebol som si celkom istý, či sa riadiace obvody zmestia, pretože som si myslel, že 32 diód LED je veľa, ale všetko sa podarilo. Zapojenie, ako uvidíte neskôr, sa ukazuje ako časovo najnáročnejšia časť projektu.

Krok 4: Umiestnite 555, binárne počítadlo a tranzistory

Tu príde vhod papierová páska alebo iné lepidlo. Akonáhle umiestnite svoje súčiastky, prilepte ich k protoboardu a preklopte, aby sa komponenty spojili. Mať jasnú predstavu o tom, čo chcete, aby vaše rozloženie malo byť, určite pomáha, alebo môžete byť ako ja a krídlo v modlitbe, aby všetko sedelo.

Ohnul som zvody oboch čipov nadol, aby boli v jednej rovine s protoboardom, ako som len mohol. Ak chcete byť múdrejší v dizajne ako ja, mohli by ste použiť zásuvky pre čipy, ale konštrukcia by sa musela výrazne zmeniť, ak by ste chceli ľahký prístup k výmene čipov, ak by zlyhali. Biele vodiče na obrázku sú výstup (555 vľavo) a spúšť (počítadlo, vpravo). Ak by som plánoval trochu dopredu, boli by z jedného drôtu. Potom, čo sú obidva čipy na svojom mieste, pridajte na binárne počítadlo odpory obmedzujúce prúd. Nie sú to technicky nevyhnutné, ale určite som ocenil, že mám pevné hotové drôty, ktoré som nemusel strihať ani odizolovať. Aj tieto budete chcieť zaznamenať. Pri šťastnom kroku som striedal umiestnenie koncových kolíkov naprieč doskou, aby som mohol mať nádej, že tranzistory zapadnú. Akonáhle sú umiestnené, prilepte ich páskou a spájkujte s kolíkmi pultu a základňami príslušných tranzistorov. Nepoužívajte príliš veľa tepla príliš dlho, inak usmažíte čip, tranzistor alebo oboje. Po pripojení prvej sady rezistorov pridajte druhú sadu, pásku, spájku. Tieto budú pripojené k kolektorom tranzistorov a budú poskytovať väčšinu energie pre naše LED diódy. Rezistory 56 ohmov z binárneho počítadla budú spojené so základňou tranzistorov, ktoré budú umiestnené pod ďalšou sadou odporov, tentoraz 82 ohmov, ktoré pôjdu priamo do zdroja napájania a do našich diód LED. Len to nebude vyzerať veľmi pekne. Tento konkrétny čip binárneho počítadla môže poskytnúť dostatok prúdu na osvetlenie 8 20mA LED diód, ale pretože som chcel spustiť 32 v paralelných sadách 4, rozhodol som sa použiť tranzistory. Okrem toho sú tranzistory úhľadné!

Krok 5: Pripravte diódy LED na pripojenie

Tu prichádza časovo najnáročnejšia časť projektu. Umiestnenie diód LED na miesto nie je také ťažké, ale spájkovať ich dohromady správnym spôsobom, uistiť sa, že nič neskratujete alebo nepokazíte predchádzajúce spájkovanie, je veľmi chúlostivá úloha. Práve teraz som si prial, aby som mal na tento projekt ešte niekoľko týždňov a možno aj nejaké obojstranné vopred vyrobené dosky plošných spojov.

K tomuto kroku nie je príliš veľa mozgovej práce, ale práce je veľa. Najprv rozložte LED diódy v požadovanom vzore a rozhodnite sa, ktoré z nich chcete spustiť súčasne. V tomto prípade vyberám skupiny 4, ktoré sa majú aktivovať rovnakým kolíkom, začínajúc od vrchu a spodku a pokračujem okolo okrajov do strán. Hneď ako ich umiestnite na požadované miesto, prilepte ich pomocou lepidla na tabuľu. Prevráťte dosku a začnite utrpenie. Je vhodné zastaviť a otestovať jednotlivé a skupiny LED diód, aby ste sa uistili, že stále fungujú. Tento spôsob konštrukcie nevedie práve k jednoduchým opravám. Umiestil som všetky záporné zvody tak, aby obchádzali vonkajšiu stranu tvaru, a potom kladné vodiče položil naplocho, kde som mohol, a ostatné som sklonil do rebríkovej konštrukcie. Aby boli medzery v izolácii v strede drôtov, ohnul som drôt a opatrne som odstrihol izoláciu na konci ohybu, potom som ho ohnul na druhú stranu a znova som to urobil opatrne. Niekoľko hodín neskôr … Bol som hotový. Po tom všetkom nezabudnite pripojiť príslušné vodiče pre vaše skupiny LED k príslušným emitorovým kolíkom tranzistorov. 0-7 sú na strane súčiastky usporiadané zľava doprava, stačí ich teda prepichnúť a spájkovať. Aj tu pomáha páska. Obrázky by vám mali povedať všetko, čo potrebujete vedieť o tomto časovo náročnom kroku …

Krok 6: Pripojte napájanie a všeobecne dokončite prácu

Trvalo to dlhšie, ako by malo … ale teraz je to hotové a posledné kroky sú v nedohľadne! Veľký zhluk odporov, ktoré sú pripojené k príslušným kolektorom tranzistorov, bude spojený s kladným výkonom spolu s oba chipsy. Aby sme vytvorili obvod, musíme tiež pripojiť uzemňovacie vodiče LED k zápornému pripojeniu batérie a uistiť sa, že sa pripoja aj čipy. Rozhodol som sa prepnúť prepínač na spodok pre ľahký prístup, aj keď by som mal páčilo niečo trochu jednoduchšie namontovateľné kvôli stabilite. Existuje veľa vecí, ktoré by som vylepšil, keby to bola súprava alebo niečo, čo vyžaduje viac dizajnu, ale zatiaľ to superlepidlo drží v pomerne stabilnej polohe. Je tu jedna zložka, ktorú som na obrázkoch vynechal, ale pridal som ju neskôr: kondenzátor 100 uF zapojený medzi dva vodiče batérie. To má pomôcť kompenzovať všetky veľké prúdové zvody, ktoré by sa mohli objaviť, alebo akékoľvek iné napätie, s ktorým by batéria nemusela neskôr držať krok. Pomohlo tiež dostať ten dlhý zelený drôt do zvládnuteľnej polohy.