Робот за звукова светлина: 6 стъпки

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

В тази инструкция ще правите устройство за звукова светлина. Това устройство включва ярките светодиоди или крушки с музика. Музикалният вход идва от линеен или говорим изход на HiFi, компютър или мобилен телефон.

Можете да видите схемата, която работи във видеото.

Консумативи

Ще имаш нужда:

- матрична платка, - система за охлаждане, - NPN захранващ транзистор, - няколко NPN BJT транзистори с общо предназначение, - два PNP BJT транзистора с общо предназначение, - спойка, - поялник, - опаковка (можете да използвате хартиена чаша), - електрическа бормашина (по избор), - топлопренасяща паста, - лента, - 10 ома мощност резистор, - 270 ома резистор, - резистор 4.7 kohm, - 2 мегома променлив резистор, - два резистора по 1 кома, - два 10 кома резистора, - 100 kohm резистор, - 470 nF и 100 nF кондензатори, - гайка и болт за радиатора, - няколко ярки светодиода или две 1,5 V крушки, - ножица или отвертка, - един диод с общо предназначение.

Стъпка 1: Прикрепете радиатора

Пробийте два отвора в матричната платка и прикрепете радиатора, както е показано на снимката.

Стъпка 2: Прикрепете захранващия транзистор

Прикрепете захранващия транзистор PNP с болт и паста за пренос на топлина.

Стъпка 3: Изградете веригата

Резисторът Rc1b е избран като 10 kohm вместо 1 kohm за увеличаване на постоянната на времето за зареждане. Времевата константа на разреждане е умножение на стойността на кондензатора (C1) и резистора (Rb2). Алтернатива би била използването на по -висока стойност на кондензатора C1, но това би означавало използване на електролитен кондензатор, който не е много надежден в сравнение с възглавницата или керамичните кондензатори.

Можете да замените крушките с ярки светодиоди. Ако светодиодът консумира 10 mA с 2 V необходимо захранване, необходимият резистор Rc4 е (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ома. Можете да поставите допълнителен светодиод паралелно и да намалите наполовина резистора или да поставите няколко светодиода със 100-омови резистори успоредно на захранващия транзистор.

Трябват ви само три BJT транзистора с общо предназначение. Трябва обаче да закупите няколко в случай, че ги изгорите, като свържете към грешни щифтове. Транзисторите с общо предназначение са много евтини.

Rc4 трябва само да бъде силов резистор, ако използвате крушки.

Резисторът Rb1 контролира яркостта на крушките или ярките светодиоди.

Типично усилване на тока на транзистора (текущо усилване) Бета (токът на колектора, разделен на базовия ток) е 100. Тази стойност обаче може да бъде до 20 или до 500. Бета стойността се влияе от производствените отклонения и температурата на околната среда и отклонението текущ.

Сега можем да изчислим предполагаемите минимални бета стойности на Q2, Q3 и Q4 транзистори, които ще позволят пълно насищане:

Vs - Vbe = 3 V - 0.7 V = 2.3 V

Q2 бета: Ic2 / Ib2 = ((Vs - Vbe) / Rb3) / ((Vs - Vbe - Vd) / Rb2)

= (2,3 V / 4, 700 ома) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100 000 ома) = 30,585106383

Q3 бета: Ic3 / Ib3 = ((Vs - Vbe) / Rb4) / ((Vs - Vbe) / Rb3)

= (2.3 V / 220 ома) / (2.3 V / 4, 700 ома + 3 V / 100, 000 ома) = 20.1296041116

Посоченият ток на крушката е 0,3 А. Следователно:

Q4 бета: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 ома) = 28,6956521739

Така транзисторите най -вероятно ще се наситят.

Сега изчисляваме честотата на изключване на филтъра за нискочестотно захранване на RC:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3,38627538493 Hz

Можете да видите във веригата, че не съм прилагал RC нискочестотен филтър за захранване. Този нискочестотен филтър обаче може да ви е необходим, ако батерията или източникът на захранване имат високо вътрешно съпротивление. Ако веригата все още се колебае дори с RC филтър, опитайте да поставите по-високи стойности на кондензатора успоредно с кондензаторите Cs1 и Cs2, за да намалите честотата на прекъсване на ниските честоти.

Изчислете честотата на прекъсване на входния високочестотен филтър:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338,627538493 Hz

Максималната гранична честота на високите честоти не трябва да бъде повече от 20 Hz. За да намалим тази честота, можем:

1. Увеличете стойността на Ri. Това обаче ще намали усилването на веригата.

2. Увеличете стойността на Ci. Това е по -добър вариант. Можем да поставим допълнителен 470 nF кондензатор паралелно с Ci или да заменим Ci с 10 uF (10 000 nF) биполярен кондензатор. Този нов кондензатор обаче е по -малко надежден и ще струва повече пари. Биполярните кондензатори са по -трудни за намиране на уебсайтове за електронни компоненти.

Стъпка 4: Поставете веригата в хартиена чаша или кутия

Можете да видите, че веригата се побира в хартиена чаша.

Електрическите крушки се закрепват с лепкава лента.

Можете да направите дупка в чашата с отвертка или ножица за потенциометъра.

Светлините ще се виждат през чашата, когато са включени.

Стъпка 5: Закрепете проводниците с лента

Можете да използвате всяка лепкава лента.

Стъпка 6: Прикрепете ръцете и краката

Използвайте 1 мм метален проводник, за да прикрепите ръцете и краката към робота.

Вече сте готови.