Twinkle_night_lights: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Tento projekt je automatické světlo aktivované počítadlo, které ožívá po setmění a přepíná LED diody v binární sekvenci. Vzhledem k tomu, že LED diody jsou volně zapojeny, mohou být umístěny v libovolném pořadí, aby zvýraznily položku, ke které jsou připojeny.

Obvod má desku plošných spojů, která byla vytvořena v EagleCAD a vyráběna jako OSHpark, i když obvod mohl být postaven na Veroboardu s komponentami s průchozími otvory.

Obvod pak poslouží k osvětlení 3D tištěného objektu.

Zásoby

EagleCAD

PCB nebo Veroboard k montáži skrz díry.

BlocksCAD

3D tiskárna

Průsvitné vlákno

Krok 1: Popis obvodu

Obvod se skládá z oscilátoru vyrobeného pomocí časovače ICM7555 nakonfigurovaného v režimu Astable. Kmitočet oscilace lze upravit pomocí 500k variabilního odporu poskytujícího frekvenční rozsah 1,5 Hz až 220 Hz, což určuje, jak rychle se sekvence čítače mění.

Ovládání osvětlení obvodu se provádí pomocí LDR ve spojení s 50k proměnným odporem pro nastavení citlivosti. Tato síť děliče potenciálu je připojena na pin 4 (reset) časovače a deaktivuje činnost časovače, když je napětí v tomto bodě <0,7V.

Když je LDR vystaven jasnému světlu, jeho odpor klesne na ~ 170R a při nedostatku světla 1,3MR

Proto je při jasném světle resetovací napětí 4,8 V a časovač je povolen.

Výstup oscilátoru je napájen do CD4024 (sedmistupňový čítač zvlnění), kde každý výstup je připojen k LED. Doporučuje se používat nízkonapěťové vysoce účinné LED diody, aby se ČERVENÁ stala nejvhodnější barvou, i když mohou být použity i jiné barvy, které mají tendenci být méně účinné.

Výstupní proud CD4024 ve zdrojovém režimu je v řádu 5mA při 5V, výstup bude upnut na napětí LED a proud bude podstatně menší než nominální, což neguje potřebu rezistoru v sérii s LED. To snižuje počet součástí a zjednodušuje obvod.

Když je čítač zastaven nepřítomností hodinových impulzů z časovače, výstup čítače zůstane v jakémkoli počtu, který byl v té době přítomen, což může být s hodnotou počítání nebo bez ní.

Aby se zajistilo, že je výstup čítače vždy nulový, když se časovač zastaví, použije se dynamický reset.

Když je tedy časovač povolen za nepřítomnosti světla, počítadlo je povoleno a když je časovač deaktivován za přítomnosti světla, počítadlo se vynuluje.

Tento reset čítače zajišťuje zdvojovač napětí nabíjecího čerpadla, který je také připojen k výstupu časovače.

Odporový pull up je připojen k resetovacímu pinu čítače a také k výstupu nabíjecího čerpadla, když je časovač deaktivován, čítač je resetován tímto pull up odporem.

Jakmile časovač spustí nabíjecí čerpadlo, rampy až do ~ 3V, které zapnou N kanál FET, vytažením resetovacího kolíku nízko a povolením čítače. Když se čítač zastaví, FET se vypne a resetovací linka je vytažena nahoru k VCC přes pull up odpor resetující výstupy čítače nízké.

Krok 2: Sestavení DPS

Většina součástek na desce plošných spojů byla SMD s rezistory a kondenzátory 1206 typů.

Integrované obvody byly namontovány jako první, protože by byly obklopeny součástkami, což by ztěžovalo přístup ke kolíkům pro pájení.

Pak odpory, kondenzátory, diody, tranzistory a nakonec konektory.

Jako u čehokoli několik jednoduchých kontrol, aby se zajistilo, že před testem zapnutí nejsou žádné pájecí můstky nebo otevřené obvody, aby se ověřilo, že časovač i počítadlo fungují.

Další montáž by pokračovala s LED diodami, jakmile budeme mít objekt, který je také spojí.

Nyní, když máme svůj světelný obvod, potřebujeme něco, co se rozsvítí.

Krok 3: Výběr objektu

S ohledem na to bylo rozhodnuto o osvětlení nočního osvětlení zahrady a současně byl proveden průzkum slámy a motýl vyhrál.

Z následujících důvodů:

1: Něco, co by vytvořilo symetrické rozložení LED.

2: Odpovídá umístění.

3: Jeho tvar by vyhovoval desce plošných spojů, aniž by rušil objekt.

4: Objekt by mohl být vytištěn 3D.

Krok 4: Objektový design

Pomocí BlocksCAD jsem navrhl základní tvar motýla.

Tvar sestával z hlavy, břicha, hrudníku a 2 párů křídel.

Hlava by byla použita k montáži LDR a křídla by pojala 8 LED (2 na křídlo), i když v konečné verzi kvůli tomu, že čítač měl pouze 7 výstupů a aby byla zachována symetrie, bylo použito pouze 6 výstupů.

Pro podporu LED diod, které by byly s 5 mm vývody, by na křídlech byly zahrnuty úchyty.

Aby bylo možné držet desku plošných spojů, byly do 2 předních křídel zahrnuty 2 otvory pro šrouby M2.

Jakmile byl návrh dokončen, musel být vytištěn.

V tomto ohledu byl výběr vlákna důležitý v tom, že musel být průsvitný, aby ukazoval LED diody namontované na zadní straně křídel, aby byly viditelné zepředu.

Krok 5: Konečná montáž

Motýli potištěné LED diody jsou připevněny k držákům a jsou připojeny vodiče dostatečně dlouhé, aby dosáhly na DPS.

Deska plošných spojů je přišroubována a vodiče od LED pájeny k desce plošných spojů, poté je na desku připájeno LDR, které je vedeno 2 otvory v hlavě.

Zbývaly jen závěrečné testy k nastavení frekvence pro optimální zobrazení a citlivosti na světlo, aby se určilo, kdy se displej zapnul.

Nyní ztlumte světla a sledujte show.