Twinkle_night_lights: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Dette prosjektet er en automatisk lysaktivert teller som vekker liv etter mørkets frembrudd og bytter lysdioder i en binær sekvens. Siden LED -lampene er ledningsfrie, kan de plasseres i hvilken som helst rekkefølge for å markere elementet de er festet til.

Kretsen har en PCB -design som ble opprettet i EagleCAD og produsert som OSHpark, selv om kretsen kunne ha blitt bygget på Veroboard med gjennomgående hullkomponenter.

Kretsen vil deretter bli brukt til å tenne et 3D -trykt objekt.

Rekvisita

EagleCAD

PCB eller Veroboard for montering gjennom hullkomponenter.

BlocksCAD

3D -skriver

Gjennomsiktig filament

Trinn 1: Kretsbeskrivelse

Kretsen består av en oscillator laget med en ICM7555 -timer konfigurert i Astable -modus. Svingningsfrekvensen kan justeres ved hjelp av den 500k variable motstanden som gir et frekvensområde på 1,5Hz til 220Hz, dette styrer hvor raskt tellerekvensen endres.

Lysstyring av kretsen oppnås ved bruk av en LDR i forbindelse med 50k variabel motstand for sensitivitetsjustering. Dette potensielle delerenettverket er koblet til pin 4 (reset), på timeren og deaktiverer driften av timeren når spenningen på dette punktet er <0,7V.

Når LDR blir utsatt for sterkt lys, faller motstanden til ~ 170R og i fravær av lys 1.3MR

Derfor er tilbakestillingsspenningen i sterkt lys 4,8V og timeren er aktivert.

Oscillatorutgangen mates til en CD4024 (syv -trinns rippelteller), hvor hver utgang er koblet til en LED. Lavspennings høyeffektive LED -er anbefales å gjøre RØD til den mest passende fargen, selv om andre farger kan brukes, har de en tendens til å være mindre effektive.

Utgangsstrømmen til CD4024 i kildemodus er i størrelsesorden 5mA ved 5V, utgangen vil bli klemt med LED -spenningen og strømmen vil være betydelig mindre enn nominell, og negere behovet for en motstand i serie med LED. Dette reduserer komponenttallet og forenkler kretsen.

Når telleren stoppes ved fravær av klokkeimpulser fra timeren, vil telleutgangen forbli i den tellingen som var tilstede på det tidspunktet, dette kan være med eller uten en telleverdi.

For å sikre at tellerutgangen alltid er null når timeren stopper, brukes en dynamisk tilbakestilling.

Derfor, når timeren er aktivert i fravær av lys, er telleren aktivert og når timeren er deaktivert i nærvær av lys, blir telleren nullstilt.

Denne telleren tilbakestilles fra en ladningspumpespenning som også er koblet til timerutgangen.

En resistiv pull up er koblet til telleren for tilbakestilling av telleren og også til ladepumpeutgangen, når timeren er deaktivert, tilbakestilles telleren av denne pull up -motstanden.

Når timeren starter ladepumpen, stiger den til ~ 3V som slår på N -kanalens FET, trekker nullstillingspinnen lavt og aktiverer telleren. Når telleren stopper, slås FET av og tilbakestillingslinjen trekkes opp til VCC via opptrekkmotstanden som nullstiller tellerutgangene.

Trinn 2: PCB -montering

Flertallet av komponentene på PCB var SMD med motstander og kondensatorer som 1206 typer.

IC -ene ble montert først da de ville være omgitt av komponenter, og dette ville gjøre det vanskeligere å få tilgang til pinnene for lodding.

Deretter motstander, kondensatorer, dioder, transistorer og til slutt kontakter.

Som med alt, noen få enkle kontroller for å sikre at det ikke er loddebroer eller åpne kretser før en oppstartstest for å bekrefte at timeren og telleren fungerer.

Ytterligere montering vil fortsette med LED -lampene når vi hadde et objekt for å koble dem også.

Nå som vi har belysningskretsen vår, trenger vi noe å lyse opp.

Trinn 3: Objektvalg

Med det i tankene ble det bestemt en hage -natt -aksentlys, og samtidig ble det gjennomført en halmundersøkelse og sommerfuglen vant.

Av følgende årsaker:

1: Noe som ville skape en symmetrisk LED -layout.

2: Det passer inn med beliggenheten.

3: Formen passer til kretskortet uten at det distraherer fra objektet.

4: Objektet kan 3D -skrives ut.

Trinn 4: Objektdesign

Ved hjelp av BlocksCAD designet jeg en grunnleggende sommerfuglform.

Formen besto av hode, mage, thorax og 2 par vinger.

Hodet ville bli brukt til å montere LDR og vingene ville holde 8 LED (2 per vinge), men i den siste versjonen på grunn av at telleren bare hadde 7 utganger og for å opprettholde symmetri, ville bare 6 utganger bli brukt.

For å støtte LED -lampene som vil være 5 mm blyede typer, vil fester være inkludert på vingene.

For å holde kretskortet ble det inkludert 2 hull i de to forvingene for M2 -skruer.

Når designet var ferdig, måtte det bare skrives ut.

I denne forbindelse var valg av filament viktig ved at det måtte være gjennomskinnelig for å vise LED -lampene montert på baksiden av vingene, slik at de ville være synlige forfra.

Trinn 5: Sluttmontering

Sommerfugl trykt LED’ene er montert på festene og ledninger som er lange nok til å nå PCB er festet.

Kretskortet skrus på plass og ledningene fra LED’ene loddet til kretskortet, deretter blir LDR som mates gjennom de 2 hullene i hodet loddet på plass på brettet.

Det gjensto bare de siste testene for å justere frekvensen for optimal visning og lysfølsomheten for å bestemme når skjermen ble slått på.

Demp lyset nå og se showet.