Twinkle_night_lights: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Този проект е автоматичен брояч, активиран със светлина, който оживява след тъмно и превключва светодиодите в двоична последователност. Тъй като светодиодите са свободно свързани, те могат да бъдат поставени в произволен ред, за да подчертаят елемента, към който са прикрепени.

Схемата има дизайн на печатна платка, създаден в EagleCAD и произведен като OSHpark, въпреки че веригата можеше да бъде изградена на Veroboard с компоненти през отвори.

След това веригата ще се използва за осветяване на 3D отпечатан обект.

Консумативи

EagleCAD

PCB или Veroboard за монтиране през компоненти на отворите.

BlocksCAD

3D принтер

Прозрачна нишка

Стъпка 1: Описание на веригата

Веригата се състои от осцилатор, направен с помощта на таймер ICM7555, конфигуриран в режим Astable. Честотата на трептене може да се регулира с помощта на 500k променлив резистор, давайки честотен диапазон от 1.5Hz до 220Hz, това контролира колко бързо се променя последователността на брояча.

Контролът на светлината на веригата се осъществява с помощта на LDR заедно с 50k променлив резистор за регулиране на чувствителността. Тази потенциална разделителна мрежа е свързана към щифт 4 (нулиране) на таймера и забранява работата на таймера, когато напрежението в тази точка е <0.7V.

Когато LDR е изложен на ярка светлина, съпротивлението му пада до ~ 170R, а при липса на светлина 1.3MR

Следователно при ярка светлина напрежението за нулиране е 4.8V и таймерът е активиран.

Изходът на осцилатора се подава към CD4024 (седемстепенен брояч на вълнички), когато всеки изход е свързан към светодиод. Препоръчват се нисковолтови високоефективни светодиоди, което прави RED най -подходящия цвят, въпреки че могат да се използват и други цветове, които имат тенденция да бъдат по -малко ефективни.

Изходният ток на CD4024 в режим източник е от порядъка на 5mA при 5V, изходът ще бъде затегнат при LED напрежението и токът ще бъде значително по -малък от номиналния, което отменя необходимостта от резистор последователно със светодиода. Това намалява броя на компонентите и опростява веригата.

Когато броячът е спрян поради липсата на тактови импулси от таймера, изходът на брояча ще остане в каквото и да е броене, налично по това време, това може да бъде със или без стойност на броене.

За да се гарантира, че изходът на брояча винаги е нулев, когато таймерът спре, се прилага динамично нулиране.

Следователно, когато таймерът е активиран при липса на светлина, броячът е активиран и когато таймерът е деактивиран при наличие на светлина, броячът се нулира.

Това нулиране на брояча се осигурява от удвоител на напрежението на зареждащата помпа, който също е свързан към изхода на таймера.

Резистивно издърпване е свързано към щифта за нулиране на брояча, а също и към изхода на помпата за зареждане, когато таймерът е деактивиран, броячът се нулира от този издърпващ резистор.

След като таймерът стартира зареждащата помпа, се увеличава до ~ 3V, което включва N канала на FET, издърпвайки щифта за нулиране и активирайки брояча. Когато броячът спре, FET се изключва и линията за нулиране се издърпва към VCC чрез издърпващия резистор, нулиращ ниските изходи на брояча.

Стъпка 2: Сглобяване на печатни платки

По -голямата част от компонентите на платката са SMD с резистори и кондензатори от 1206 типа.

Първо се монтират интегралните схеми, тъй като те ще бъдат заобиколени от компоненти и това ще затрудни достъпа до щифтовете за запояване.

След това резисторите, кондензаторите, диодите, транзисторите и накрая конекторите.

Както при всичко, няколко прости проверки, за да се уверите, че няма спояващи мостове или отворени вериги преди теста за включване, за да се провери дали таймерът и броячът работят.

По -нататъшното сглобяване ще продължи с светодиодите, след като имаме обект да ги свържем.

Сега, когато имаме нашата осветителна верига, имаме нужда от нещо, което да светне.

Стъпка 3: Избор на обект

Имайки това предвид, беше избрана нощна акцентна светлина в градината и едновременно с това беше проведена анкета със сламка и пеперудата спечели.

По следните причини:

1: Нещо, което би създало симетрично LED оформление.

2: Той се вписва в местоположението.

3: Формата му ще побере печатната платка, без да отвлича вниманието от обекта.

4: Обектът може да бъде 3D отпечатан.

Стъпка 4: Дизайн на обекти

С помощта на BlocksCAD проектирах основна форма на пеперуда.

Формата се състои от глава, корем, гръден кош и 2 чифта крила.

Главата ще се използва за монтиране на LDR, а крилата ще държат 8 светодиода (2 на крило), въпреки че в крайната версия, поради брояча, който има само 7 изхода и за поддържане на симетрия, ще се използват само 6 изхода.

За да поддържат светодиодите, които биха били 5 мм оловни типове, на крилата ще бъдат включени стойки.

За да задържат печатната платка, 2 отвора бяха включени в 2 -те предни крила за винтове М2.

След като дизайнът беше завършен, просто трябваше да се разпечата.

В това отношение изборът на нажежаема жичка беше важен, тъй като трябваше да е полупрозрачен, за да покаже светодиодите, монтирани на гърба на крилата, така че да се виждат отпред.

Стъпка 5: Окончателно сглобяване

Отпечатани с пеперуди, светодиодите са монтирани към стойките и са прикрепени проводници достатъчно дълго, за да достигнат до печатната платка.

ПХБ се завинтва на място и проводниците от светодиодите се запояват към печатната платка, след което LDR, който се подава през 2 -те отвора в главата, се запояват на място върху платката.

Остават само последните тестове за регулиране на честотата за оптимален дисплей и чувствителността към светлината, за да се определи кога дисплеят се включва.

Сега приглушете светлините и гледайте шоуто.