Изградете двоична LED декорация на сърцето (Blinkenheart): 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Това е първата ми инструкция, така че определено ми изпратете обратна връзка. Ако мога да направя схема, която не е ужасна, ще я добавя тук.

Тъкмо започвам да научавам основна електроника и една приятелка искаше да получи нещо специално за годеника си за Свети Валентин. Перфектен момент! Така че аз съставих списъка с части, изчаках да пристигнат и започнах да изграждам. Устройството се състои от 32 червени светодиода, таймер 555 и двоичен брояч, заедно с куп поддържащи компоненти и малко творческо окабеляване. Това беше първият ми голям електронен проект и със сигурност научих много от него. Разбира се, ако вече знаех всичко, което научих, може би не бях толкова нетърпелив да го започна … Отне ми много повече време, отколкото очаквах, но не съжалявам, че го направих. Ако имам някаква причина да правя това в по -голям мащаб, сериозно мисля за сглобяеми платки. Крайният резултат е масив от 32 светодиода, които образуват сърце, парче по парче, и се надяваме, че ще направят хубав орнамент за работния плот.

Стъпка 1: Списък на частите

Първата стъпка за мен беше да направя прототип на малки части от проекта върху макет. Използвах онлайн калкулатор на адрес https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm, за да определя стойностите на таймера си и използвах закона на Ом, за да определя кои резистори ще ми трябват батерията не се изтощава твърде бързо или изгаря светодиодите ми. Купих почти всичко от Mouser (превключвателят беше от Radio Shack), така че имам всички налични номера на частите, ако някой иска, ще ги публикувам тук, но те трябва да са достъпни навсякъде. Резисторите в раздела Дисплей са отчасти за ограничаване на тока и отчасти за удобство. Може да съм полудял, ако трябва да отрежа и оголя толкова кабел. Направете си услуга и не купувайте пакет от 7 DIP превключвателя и нещо, което ще бъдете умни, ще ги нарежете на парчета и ще спасите 4 отделни елемента за превключване от тях … Купете превключвател или затварящ се бутон и пазете сивата коса и преждевременното оплешивяване. Бях малко раздразнен от цената на протоборда във връзка с другите компоненти, но бях впечатлен от качеството, така че се почувствах по -добре относно търговията с паричната стойност на сандвич за бързо хранене за него.:-) Ето списъка с части: Платка (за прототипиране) Поялник (20W-40W) Стандартен запояващ колофон Ямачка за рязане/стриптер Диагонална резачка 18-20 габарит тел за прототипиране и окончателна конструкция 3M/Nexcare Micropore (tm) Хирургическа лента, маскираща лента, гафер лента или любимото ви ненатрапчиво лепило Масивни количества свободно време и търпение- Plaftorm: 1x стандартна 0.100 предварително пробита протоборд- Таймер/тригерна секция: 1x 555 таймер чип 1x 0,01 uF керамичен кондензатор 2x 1K Ohm 1/4 W резистор 1x 470 uF електролитен кондензатор- Секция на двоичен брояч: 1x SN74HC590AN или подобен двоичен брояч- Дисплей: 32x червени матови светодиоди, T1 3/4 (5 мм) размер 8x 2N3904 NPN транзистор или подобен транзистор с малък сигнал 8x 56 Ohm 1/2 W резистор 8x 82 Ohm 1 /2 W резистор- Мощност: 1x 4 AAA държач на батерията 1x 100 uF електролитен кондензатор 1x превключвател за печатна платка или затварящ бутон

Стъпка 2: Прототипирайте етапите 555 и двоичен брояч

Проверих листа с данни за двата ми чипа и след това се насочих към свързване на тестова верига, само за да се уверя, че върша нещата както трябва. Стойностите, които избрах, карат 555 да се задейства малко по -често от веднъж в секунда. Това би трябвало да доведе до запълване и препълване на двоичния брояч на всеки 4 минути. 5555 изваждане (номерирано обратно на часовниковата стрелка, започващо от горната лява wrt трапчинка или ключ): щифт 1: Заземяване / Заземяване 2: Triggerpin 3: Изход 4: Resetpin 5: Controlpin 6: Праг 7: Разряд 8: Vcc (захранващо напрежение) Свържете 1K резистор между щифт 8 и 7 и друг между 7 и 6. Свържете 470 uF електролита между щифт 1 и 2, като се уверите, че отрицателната страна е свързана към земята / земята (щифт 1). Свържете 0.01 uF между земята и щифт 5 (управление). Свържете резервен светодиод към щифт 3, свържете положителния проводник на батерията към щифт 8 и отрицателния батерия към щифт 1. Свържете щифт 8 към щифт 4 и след това щифт 6 към щифт 2. Това настройва стабилната работа на веригата 555. Проверете че светодиодът мига приблизително толкова бързо, колкото смятате, че трябва. Този импулс ще се използва за задействане на нашия двоичен брояч в следващата стъпка. Видеото показва много добре как двоичният брояч се задейства по ръба. Http://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/555.htm има добро описание на различните щифтове и тяхната функция. След като 555 работи за ваше удовлетворение, добавете етапа на двоичен брояч. Изходният импулс от пин 3 на чипа 555 ще се свърже с пин 11 на този чип, за да увеличи брояча. Ще искате да се консултирате с листа с данни за вашия конкретен чип, но за този, SN74HC590AN, трябваше да свържа брояча на часовника и часовника на регистъра заедно. Има начини за използване на този чип, които включват промяна на вътрешния брой, но не и на показания брой, което е интересно от изчислителна гледна точка, но не е много подходящо за този проект. Пин 12 (разрешен инвертиран брой) и щифт 14 (разрешен инвертиран изход) бяха свързани към земята, докато щифт 10 (обърнато главно нулиране/ изчистване на часовника) беше свързан към захранването. Не оставяйте това свързано твърде дълго, тъй като не го правим • няма резистори за ограничаване на тока. Това и вие ще искате да преминете към следващите стъпки!

Стъпка 3: Направете грубо разположение на разположението на компонентите

Преди да започна каквото и да било, поставих светодиодите на протоборда, само за да се уверя, че не съм луд и 32 светодиода наистина ще се поберат на дъската в хубав модел. Реших, че отрицателните проводници ще бъдат най -добри отвън, така че да мога да ги свържа лесно, образувайки общ катод за моя дисплей. Не мисля, че щеше да се получи твърде добре, ако бях направил отрицателните проводници по -близо до вътрешността на устройството.

Не бях съвсем сигурен, че схемата за управление ще се побере, тъй като мислех, че 32 светодиода са много, но всичко се получи. Окабеляването, както ще видите по-късно, се оказва най-отнемащата време част от проекта.

Стъпка 4: Поставете 555, двоичен брояч и транзистори

Тук хартиената лента или друго лепило е полезно. След като поставите компонентите си, залепете ги с тиксо към протоборда и го обърнете, за да споите компонентите заедно. Да имаш ясна представа какво искаш да бъде твоето оформление, със сигурност помага, или можеш да бъдеш като мен и да го молиш, молейки се всичко да се побере.

Прегънах проводниците на двата чипа надолу, за да бъдат възможно най -ниски с протоборда. Ако искате да сте по -умни за дизайна от мен, бихте могли да използвате гнезда за чиповете, но конструкцията ще трябва да се промени значително, ако искате лесен достъп, за да замените чиповете, ако те се провалят. Белите проводници на снимката са изходът (555, вляво) и спусъка (брояч, вдясно). Ако бях планирал малко по -напред, те щяха да бъдат един -единствен проводник. След като двата чипа са на място, добавете ограничаващите тока резистори към двоичния брояч. Те не са технически необходими, но със сигурност оценявах наличието на здрави готови проводници, които не трябваше да режа или събличам. И вие ще искате да ги залепите. В един късмет, аз редувах разположението на крайния щифт по дъската, така че да имам известна надежда да накарам транзисторите да се поберат. След като бъдат поставени, залепете ги и ги запоявайте към щифтовете на брояча и основите на съответните им транзистори. Не използвайте твърде много топлина твърде дълго или ще изпържите чипа, транзистора или и двете. След като първият комплект резистори е свързан, добавете втория комплект, лента, спойка. Те ще бъдат свързани към колекторите на транзисторите и ще осигурят по -голямата част от захранването за нашите светодиоди. Резисторите от 56 ома от двоичния брояч ще бъдат свързани към основата на транзисторите, които ще седят под друг набор от резистори, този път 82 ома, които ще отидат директно към захранването и в нашите светодиоди. Просто няма да изглежда много красиво. Този конкретен чип за двоичен брояч може да осигури достатъчно ток, за да запали 8 20mA светодиода, но тъй като щях да работя 32 в паралелни комплекти от 4, реших да използвам транзистори. Освен това транзисторите са спретнати!

Стъпка 5: Подгответе светодиодите за свързване

Тук идва най-отнемащата време част от проекта. Поставянето на светодиодите в позиция не е твърде трудно, но запояването им заедно по правилния начин, като се уверите, че няма да късате нещо или прецакате предишното запояване, е доста деликатна задача. Точно сега ми се прииска да имам още няколко седмици за този проект и може би някои двустранни готови печатни платки.

В тази стъпка няма много мозъчна работа, но има много труд. Първо, поставете светодиодите в желания от вас модел и решете кои искате да бъдат задействани едновременно. В този случай избирам групи от 4, които да се активират от един и същ щифт, като се започне от горната и долната част и продължи около ръбовете до страните. След като сте ги поставили там, където искате, залепете ги върху дъската с лепилото по ваш избор. Обърнете дъската и започнете изпитанието. Добра идея е да спрете и да тествате отделни и групи светодиоди, за да се уверите, че все още функционират. Този метод на изграждане не води точно до прости ремонти. Позиционирах всички отрицателни изводи, така че да заобикалят външната страна на формата, и след това положих положителните проводници на едно място, където можех, и огънах останалите в стълба. За да направя празнините в изолацията в средата на проводниците, огънах жицата и внимателно отрязах изолацията на върха на завоя, след това я огънах в другата посока и внимателно го направих отново. НЯКОЛКО ЧАСОВА ПО -КЪСНО … свърших. След всичко това, не забравяйте да свържете съответните проводници за вашите LED групи към съответните емитерни щифтове на транзисторите. 0-7 са подредени отляво надясно от страната на компонента, така че просто го пробийте и го запояйте. Лентата помага и тук. Снимките трябва да ви кажат всичко, което трябва да знаете за тази отнемаща време стъпка …

Стъпка 6: Свържете захранването и като цяло завършете

Е, това отне повече време, отколкото трябваше … но това е направено сега и последните стъпки се виждат! Големият куп резистори, които са свързани към съответните колектори на транзисторите, ще бъдат свързани към положителна мощност, заедно с двата чипа. За да направим веригата, ние също трябва да свържем заземяващите проводници на светодиодите към отрицателната връзка на батерията и да се уверим, че чиповете също са свързани. Избрах да поставя превключвателя на дъното за лесен достъп, въпреки че бих имал хареса нещо малко по -лесно да се монтира за стабилност. Има много неща, които бих подобрил, ако това беше комплект или нещо, което изисква повече дизайн, но засега суперлепилото го държи в доста стабилна позиция. Има един компонент, който пропуснах на снимките, но го добавих по -късно: 100 uF кондензатор, свързан между двата проводника на батерията. Това помага да се компенсират всички големи източници на ток, които биха могли да възникнат, или всяко друго напрежение, което батерията може да не успее по -късно. Това също помогна да се постави този дълъг зелен проводник в управляемо положение.