The Girlfriend Nightlight: 34 Steps (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Jeg kom først på ideen til Girlfriend Nightlight da min signifikante andre avslørte at hun var redd for mørket og ikke kunne sove uten fjernsynet på. Siden jeg blir lett distrahert, kan jeg ikke sove når fjernsynet er på. Etter flere uenigheter foreslo hun at vi skulle kjøpe et slags nattlys. Jeg spurte hva slags nattlys hun hadde i tankene, og hun svarte at det ville være ekstremt kult hvis jeg kunne finne et blått. Finne? Muligens. Finne opp? Å ja. Flere dager senere dukket jeg opp med prototypen Girlfriend Nightlight, og hun elsket det absolutt. Det gjør en utmerket jobb med å gjennomsyre et rom med akkurat passe mengde atmosfærisk blått lys, tiltrekker stor interesse på fester og avsluttet alle uenigheter om å sove med fjernsynet på. Kjæresten min sverget deretter at jeg var et geni. Sannheten er at etter å ha valgt alt av elektronikk og materialer, er det ganske enkelt å sette sammen Girlfriend Nightlight. Jeg bygde den første på noen få netters fritid … og det kan du også.

Trinn 1: Noen få ting før du begynner …

La oss begynne med å liste opp noen ting du vil gjøre før du begynner.

1.) Jeg antar at du vet hvordan du skal lodde, og at du har en grunnleggende forståelse av elektriske kretser samt en grunnleggende forståelse av elektroniske komponenter. Du trenger ikke å grundig forstå fysikken som foregår inne i en motstand eller en kondensator eller kunne resitere de matematiske formlene som styrer bruken av dem, men du bør ha et begrep om hva disse tingene er og hva de gjør. Hvis du begynner med elektronikk for aller første gang, er dette et flott prosjekt du kan prøve å bygge, men kan jeg foreslå at du begynner med å først lese Sparkfun Electronics 'utmerkede opplæring om "begynnende innebygd elektronikk" på: https:// www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=57 2.) Du vil sørge for at du har et rent, godt opplyst rom for å spre seg og bygge nattlyset. 3.) Du trenger noen grunnleggende verktøy - et par strippere, en tang, en liten Philips -skrutrekker, en elektrisk borer, et enkelt multimeter og et godt loddejern. Jeg har bygget dette nattlyset ved å bruke et billig ni dollar dollar hobbyloddejern samt et spektakulært loddetårn med variabel temperatur. Tro meg, det gjør en enorm forskjell. 4.) Selv om dette prosjektet veldig enkelt kan bygges ved hjelp av en enkelt trådsnelle, vil jeg sterkt anbefale å bruke to forskjellige trådfarger. Jeg brukte rød ledning for alt som har en positiv ladning, og svart ledning for alt som er koblet til bakken. Det er enormt nyttig å kunne se på alle ledningene i kretsene dine og med et øyeblikk fortelle hvilke ledninger som er slipt og hvilke ledninger som ikke er det. Å komme inn i denne vanen nå vil tjene deg godt når du går videre til mer omfattende og komplekse elektronikkprosjekter.

Trinn 2: Liste over materialer

La oss deretter undersøke listen over materialer vi skal bruke. Det meste av dette kan kjøpes direkte fra Sparkfun Electronics, noen av de mer uklare komponentene kan kjøpes fra en forhandler av elektroniske komponenter som Mouser Electronics eller Digi-Key, og for noen av det fant jeg det mer praktisk å bare kjøre bort til min lokal radiohytte. For skapet brukte jeg en tom, tom CD -eske jeg nettopp hadde ligget rundt.

1.) 2 "rund protoboard 2.) 2" rund TQFP80 protoboard 3.) Sentralt positiv 9 volt strømforsyning 4.) LM7805 5 volt regulator 5.) 1000uF 25 volt kondensator 6.) 10uF 25 volt kondensator 8.) 47 ohm halv watt motstand 9.) På/av strømknapp med halvtommers monteringshull 10.) #4-40 skruer (3) 11.) #4-40 sekskantmutter (3) 12.) #4-40 metall standoffs (6) 13.) 27 ohm halv watt motstander (12) 14.) 10 mm blå lysdioder (12) 15.) en spole med 22 gauge wire 16.) prototyping header pins (2) 17.) female two-pin jumper wire 18.) Tom 30-pakning med tomme CDer

Trinn 3: En rask titt på det ferdige produktet - del en

La oss ta en titt på hva vi skal montere. Girlfriend Nightlight består av to hoveddeler, som hver er satt sammen separat og senere sammenføyd. Det nedre brettet inneholder all elektronikken for å drive nattlyset.

Trinn 4: En rask titt på det ferdige produktet - del to

Det øvre brettet inneholder selve lysdiodene.

Trinn 5: La oss komme i gang

La oss komme i gang! Vi kan begynne med å forberede det nedre brettet, ettersom det er det langt mer komplekse av de to. Protoboardet som vi skal bruke har et stort antall metallhull som lar oss enkelt lodde i komponenter eller ledninger. Vanligvis vil bare én ledning eller komponent settes inn i hvert hull. Tilkoblinger mellom ledninger eller komponenter i tilstøtende hull gjøres enkelt ved å bruke loddejernet ditt for å smelte litt ekstra loddetinn mellom de to punktene, samtidig som det oppvarmer forbindelsen i det første hullet. Kluten med flytende loddetinn kan deretter trekkes over for å berøre den tilstøtende forbindelsen. Når loddetinnet avkjøles, binder det de to forbindelsene sammen og kobler dem elektrisk. Det kan være en god idé å øve dette et par ganger på et ekstra protobord hvis dette blir første gang du lodder.

Trinn 6: Lodd spenningsregulatoren

Her ser vi at vi begynner med lodding i LM7805 spenningsregulator på kanten av protoboardet. Bøy bena på regulatoren slik at den stikker ut over brettets ytterkant. Dette holder den isolert og bidrar til å holde regulatoren kjølig, da den vil bli mer utsatt for luften.

Trinn 7: Monter motstandene

Skyv de tolv 27 ohm motstandene gjennom hullene på protoboardet og sørg for at de alle sitter som de skal. Motstander er ikke polariserte, noe som betyr at du kan sette dem inn i hvilken som helst retning, og det spiller ingen rolle. Du vil legge merke til her at jeg fant det lettest å gruppere dem i fire sett med tre. Siden de er halv watt motstander, er hver av dem mye fetere enn den typiske motstanden du vil bruke i elektronikkprosjekter, og brettet kan bli overfylt mye lettere. Jeg fant ut at det å gruppere dem på denne måten gjør det mye lettere å passe dem på brettet enn å prøve å sette dem alle ved siden av hverandre. Når du har lagt dem ordentlig ut, lodder du dem på plass og klipper av overflødige ben under brettet. Legg merke til på dette bildet at jeg ennå ikke har klippet overflødige ben eller loddet motstandene på plass.

Trinn 8: Legg til 1000uF kondensatoren

Legg til 1000uF kondensatoren til venstre for regulatoren. Å studere regulatorens datablad forteller oss at venstre pinne er inngangsspenningen, senterpinnen er jordet, og den høyre pinnen er den regulerte fem-volt-utgangen. Denne kondensatoren vil bidra til å stabilisere inngangsspenningen som kommer fra strømforsyningen vår ved å "holde opp" inngangen hvis strømforsyningen for øyeblikket produserer utilstrekkelig mengde strøm. Vær forsiktig med å orientere kondensatoren riktig - kondensatorens positive terminal skal loddes ved siden av inngangspinnen til regulatoren, og de to skal deretter loddes sammen.

Trinn 9: Lodd de øvre sidene av motstandene sammen

Siden alle våre lysdioder blir drevet likt, må motstandene våre kobles sammen, men bare på siden som vender mot regulatoren! Legg merke til i denne detaljvisningen at hver gruppe motstander har blitt koblet sammen. Legg også merke til kondensatoren som er koblet til inngangspinnen til regulatoren øverst på bildet.

Trinn 10: Legg til en 47 Ohm motstand

Her har jeg lagt til en halv watt 47 ohm motstand og koblet den ene enden til rekken med tolv 27 ohm motstander. Dette er for å dempe det ferdige nattlyset litt, ettersom de blå lysdiodene vi bruker er sjokkerende lyse ved full effekt, og er litt overdrevne for et nattlys. Denne lille ekstra motstanden vil gjøre det ferdige produktet mye mer egnet for bruk som et vanlig nattlys. Jeg har også lagt til en kort ledning på baksiden av brettet. Den ene enden av ledningen skyves gjennom brettet mellom den første og den andre motstandsgruppen, og den andre enden er mellom den andre og den tredje motstandsgruppen. Denne ledningen brukes til å koble "gruppene" av motstander sammen - du vil nå legge merke til at på dette bildet er det nå en rett, ubrutt loddelinje som forbinder alle motstandene på toppen.

Trinn 11: Legg til en 10uF kondensator

Ser du den lille sirkulære komponenten ved siden av vår nylig tilførte 47 ohm motstand? Det er 10uF kondensatoren. Dette tjener samme formål som den mye større kondensatoren på den andre siden av brettet (litt synlig her øverst på bildet), bare denne kondensatoren vil tjene til å filtrere regulatorens utgangsspenning. Regulatoren selv burde allerede gjøre en utmerket jobb med å levere en konsekvent, jevn fem volt utgang - denne kondensatoren vil bare tjene til å gjøre ting enda renere. Igjen, legg merke til retningen her - kondensatoren kan bare brukes på en måte. Kondensatorens positive terminal skal loddes til toppen av motstanden, da de begge vil mates direkte fra regulatorens fem volt utgang. Kondensatoren jeg brukte på dette bildet har et lyseblått bånd som identifiserer den negative terminalen. Bandet er synlig nedover på dette bildet.

Trinn 12: En rask statuskontroll

Så langt kan en skjematisk oversikt over kretsen vi har konstruert se ut som dette bildet. Her ser vi LM7805 -regulatoren, de to kondensatorene vi allerede har loddet på plass, i tillegg til 47 ohm dimmermotstand. Ikke vist på dette bildet er der de tolv 27 ohm motstandene alle er koblet til høyre side av 47 ohm motstanden. Ser du alle linjene som henger på dette bildet? De må alle være koblet til bakken, og vi må gi en måte å slå nattlyset på og av også. På tide å klippe noen korte trådlengder!

Trinn 13: Noen få kabelforbindelser som skal gjøres

På dette bildet kan vi se at seks ledninger faktisk er lagt til. Først skal to røde ledninger på omtrent seks centimeter lange plasseres ved siden av hverandre, men bør IKKE kobles sammen - disse ledningene vil fungere som bryteren. Den første av disse blir koblet til den positive ledningen fra likestrømadapteren, og den andre av disse er koblet til inngangspinnen til spenningsregulatoren med en tredje ledning som vi har lagt til på dette bildet. Deretter legges en fjerde og femte ledning til for å koble alle våre grunner sammen - den negative terminalen til 1000uF kondensatoren, den negative terminalen til 10uF kondensatoren og den negative senterpinnen til spenningsregulatoren. Til slutt legges en sjette ledning til for å koble utgangspinnen til spenningsregulatoren - den høyre pinnen - til toppen av 47 ohm -motstanden.

Trinn 14: Loddetilkoblinger på undersiden av brettet

Alle disse forbindelsene begynner å bli for tett sammen for at vi enkelt skal nå med loddejernet vårt, så for å lodde disse nye ledningene inn i hullene og feste dem til de tilstøtende komponentene på de riktige stedene, må vi snu dette brettet over og bruk undersiden til å lage våre loddeskjøter. Husk - elektrisitet bryr seg ikke om tilkoblingene er på toppen eller bunnen av brettet, så lenge det er en direkte forbindelse mellom de to punktene. Her ser vi undersiden av et av mine ferdige nattlys. Du kan tydelig se at de tre tilkoblingene i midten er de tre pinnene på spenningsregulatoren, hver pinne er koblet til en ledning som ble lagt til kortet i forrige trinn. Nederst til høyre på dette bildet kan du se to horisontale loddeskjøter som er de to røde ledningene vi bruker til bryteren vår - den ene siden er koblet til inngangen til spenningsregulatoren, og den andre siden er koblet til den positive terminalen på strømadapteren, som vi kommer til å diskutere snart. På venstre side av bildet er det to revers-L-formede loddeskjøter, som hver forbinder tre tilstøtende ledninger eller komponenter. Dette er tilkoblingspunktene for 10uF kondensatoren, 47 ohm motstanden og ledningene som kobler dem til regulatorens utgangsstift og til jord. Til slutt, på bunnen av dette bildet, legg merke til den korte røde ledningen som forbinder de to gruppene på 27 ohm motstander som ble installert under et tidligere trinn.

Trinn 15: Statuskontroll nummer to

Nå var det siste trinnet litt vanskelig, så la oss ta et øyeblikk til kretsdiagrammet vi nettopp så på. Hvis vi legger til diagrammet bryterledningene vi nettopp loddet, samt alle grunnene vi har koblet sammen, ser vårt skjematiske diagram nå slik ut. Vær oppmerksom på at alle grunnene ikke er koblet til tegningen, men elektrisk er de alle sammenkoblet. Hvis du har en god multimeter som har en innstilling for kretskontinuitet, kan du bekrefte dette ved å bruke multimåleren til å "buzz ut" tilkoblingene, berøre den ene sonden til bakken på 1000uF-kondensatoren og deretter berøre den andre sonden til midtstiftet på spenningsregulatoren. Måleren bør summer eller pip eller gi tilbakemelding for å fortelle deg at de to punktene er koblet sammen. Hvis den ikke gjør det, kan du gå tilbake og kontrollere loddetilkoblingene.

Trinn 16: Loddetopphoder til endene på bryterledningene

Lodd de løse endene av de to "bryter" -trådene våre på en to-pinners topp. Disse to pinnene vil nå tillate oss å slå inngangsspenningen på og av. Foreløpig kortet jeg sammen disse to pinnene ved å bruke en ekstra jumper jeg hadde i verktøykassen. Med hopperen på plass, ville kretsen slås på så snart jeg koblet til strømadapteren.

Trinn 17: Klargjør strømadapteren

Når vi snakker om strømadapteren, la oss gjøre den klar til å installeres neste gang! Start med å klippe fatkontakten fra enden av ledningen. Den gjenværende kabelen består av to ledninger, en rød og en svart, inne i den lange svarte kabelen som kommer ut av strømadapteren. Klipp forsiktig omtrent en tomme av isolasjonen av enden av kabelen, og avslør de røde og svarte ledningene inni. Fjern isolasjonen fra hver av de mindre ledningene for å avsløre kobbermetalltråden inni.

Trinn 18: Lodd strømadapterledningene til brettet

Den røde ledningen fra strømforsyningen er den positive ledningen, så den bør loddes til den første av våre bryterledninger. Du kan se på dette bildet den røde strømforsyningskabelen ved siden av den venstre røde bryteren. Den svarte ledningen fra strømforsyningen bør kobles til et hull ved siden av den negative terminalen på 1000uF kondensatoren. Loddeskjøter på bunnen av brettet kobler strømforsyningskablene til sine tilstøtende tilkoblinger, som synlig på det forrige bildet på undersiden av et ferdig nattlys. På dette tidspunktet, hvis du føler deg modig og har en multi-meter hendig, ville det være et godt tidspunkt å koble til strømadapteren og sjekke noen spenninger. Du bør kunne plassere målerens negative sonde på den negative terminalen på 1000uF kondensatoren og berøre målerens positive sonde til inngangspinnen til spenningsregulatoren og se en avlesning på omtrent ni volt. Når du forlater den negative sonden der den er, bør du kunne berøre målerens positive sonde til regulatorens utgangsstift og se en avlesning på nesten nøyaktig 5 volt. Du bør også måle nesten 5 volt på toppen av de tolv 27 ohm motstandene. Dette forteller oss at regulatoren gjør jobben sin og produserer en jevn 5 volt utgang, og at alle motstandene også er koblet til riktig.

Trinn 19: Lodd en fem tommers lang ledning til bunnen av hver 27 ohm motstand

Nå som vi vet at våre tolv motstander er koblet til nøyaktig riktig spenning, er det på tide å gi den kraften et sted å gå. Klipp tolv trådstrimler, hver omtrent fem centimeter lange, og lodd en lengde til hullet ved siden av bunnen av hver 27 ohm motstand. Legg til en loddeskjøt på bunnen av brettet for å koble ledningen til motstanden, og sørg for å ikke kortere noen motstand eller ledning til naboen. En enkelt fem tommer lang ledning må også legges til for bakken, og kan kobles til ethvert lett tilgjengelig bakke vi har etablert så langt. Jeg koblet min til den negative terminalen på 10uF kondensatoren.

Trinn 20: Flere loddeskjøter på bunnen av brettet

Her ser vi de tolv loddeskjøtene på bunnen av brettet, som hver kobler en ledningslengde til en individuell 27 ohm motstand. Hver av disse ledningene vil til slutt levere strøm til et av nattlysets tolv LED -lys. Bunnbrettet er nå komplett! Sett det til side for øyeblikket.

Trinn 21: Forbered toppbrettet

Toppbrettet begynner sitt liv som dette protobordet. Dette er designet for å romme en 80 -pinners prosessorbrikke kalt en TQFP eller Flat Pack. Vi skal bruke denne brikkens to ringer med loddehull, men har ikke behov for loddeputene i midten av brettet der TQFP -brikken vanligvis ville gå. Vi tråder også de tolv røde ledningene fra forrige trinn oppover for å koble til hull på dette brettet, noe som betyr at vi må bore et hull gjennom midten av dette brettet, så vi har et sted hvor ledningene skal kjøres.

Trinn 22: Bor et 3/4 "hull gjennom midten av toppbrettet

Her bruker jeg en boremaskin med en 3/4”bit for å skjære ut midten av protoboardet. Når den er korrekt oppstilt, skjærer denne størrelsen nesten perfekt ut alle loddeputene til TQFP -brikken, og etterlater bare kobbersporene. Etter at boringen var fullført, brukte jeg en skarp barberhøvel til å skjære gjennom disse kobbersporene for å være helt sikker på at ingen av sporene på brettet ved et uhell ble skjøvet inn i hverandre av borekronen.

Trinn 23: Lodd lysdiodene inn i topplaten

De 10 mm store lysdiodene vi bruker passer inn i det øvre brettet i grupper på fire, som vist her. Sett lysdiodene inn i brettet som vist, og test for riktig passform. Vær oppmerksom på at hver LED har bein i forskjellige lengder - det lengre benet er anoden eller den positive terminalen. Når du setter lysdiodene inn i brettet, må du kontrollere at hver enkelt er orientert på samme måte. Når vi går rundt det sirkulære brettet med urviseren, skal alle lysdiodene være anode til venstre, katode til høyre. Lodd lysdiodene på plass, og klipp av benets overflødige lengde.

Trinn 24: Loddetråder til den negative terminalen på hver LED

Vi må koble den negative terminalen eller katoden til hver LED til jord. Fire korte ledninger, en for hver LED, må loddes inn i den ytre ringen av hull i prototavlen. Hver av disse ledningene skal kobles via en loddeskjøt på bunnen av brettet til den negative terminalen på den tilstøtende LED -en. Tråden skal deretter brettes bakover og ha den andre enden loddet til den indre hullringen. Dette gjør at vi lettere kan koble alle disse begrunnelsene sammen. Her ser vi to sett med ledninger som er lagt til og som fortsatt må kobles til den indre hullringen, samt ett sett med ledninger som er riktig tilkoblet.

Trinn 25: Kontroller de nye tilkoblingene til bakken

Her ser vi at alle jordledningene er riktig installert. Tilkoblingene på den indre ringen skal alle kobles sammen via loddeskjøter på bunnen av brettet, og skape tre "bunter" tilkoblinger til jord. Vi må legge til to ledninger i den indre ringen for å koble disse "buntene" sammen, og lage en enkelt jevn tilkobling til bakken for hele toppbordet og alle 12 lysdiodene.

Trinn 26: Lodd to ledninger til topplaten for å koble sammen alle grunnene

Her kan vi se det øvre brettet med de to ekstra ledningene installert. Dette er en annen god tid å bruke kretskontinuitetsfunksjonen på multimåleren din hvis du har en - du bør kunne sette den negative sonden på en hvilken som helst negativ terminal på en hvilken som helst LED og den positive sonden på en hvilken som helst annen negativ terminal på en hvilken som helst annen LED, og måleren din skal pippe for å indikere at de to punktene er koblet sammen.

Trinn 27: Lodd ledningene fra bunnplaten til topplaten

Endelig er vi i hjemmestrekningen! Dessverre er det siste trinnet også det vanskeligste. De tolv røde ledningene og en svart jordledning fra bunnplaten må tres opp gjennom hullet i midten av det øverste brettet. Jordledningen må loddes til et hull i toppbrettets indre ring og deretter kobles til noen av jordforbindelsene som vi gjorde i forrige trinn. Siden vi koblet hver jordpinne på hver LED sammen, vil et hvilket som helst jordpunkt på hele toppbordet fungere skikkelig som et sted å feste jordledningen fra bunnplaten. Til slutt må hver rød ledning loddes inn i et hull i den ytre ringen på det øverste brettet ved siden av den positive terminalen, eller anoden, til en hvilken som helst LED. Den røde ledningen må deretter kobles til anoden med en loddetinn, men siden det nesten er umulig å nå bunnen av brettet på dette tidspunktet, må denne skjøten lages på toppen av brettet.

Trinn 28: Lodd alle de røde ledningene til lysdiodene

Her ser vi en forstørrelse av en del av bildet fra forrige trinn, som tydelig viser den røde ledningen fra bunnplaten og loddetinnet som kobler den til LED -anoden. Jeg fant ut at de gjenværende røde ledningene må skyves ut av veien for å nå anoden til LED -en med loddejernet.

Trinn 29: Skru de to brettene sammen

Bruk seks metallavstander og tre matchende skruer, fest de to brettene permanent til hverandre som vist på dette bildet.

Trinn 30: Test nattlyset

Når du har skrudd de to brettene sammen, er selve nattlyset nå komplett! Test nattlyset ved å koble til strømadapteren. Hvis bryterledningene (synlige øverst på dette bildet) fremdeles er sammenkoblet, bør nattlyset slås på umiddelbart, og alle lysdiodene skal lyse sterkt.

Trinn 31: Klargjør vedlegget

Selv om du kan bruke alt du liker for et kabinett, likte jeg tanken på å bruke en tom eske med tomme CD -er som jeg hadde liggende, ettersom den runde formen på CD -etuiet perfekt ville utfylle den runde formen på nattlyset. Jeg kuttet av den runde sylinderen i midten som CD -ene vanligvis plasseres på med en hobbykniv, og satte den ferdige nattlyskretsen ned på midten av bunnen av CD -saken, og markerte flekkene der metallavstandene berørte plasthuset.

Trinn 32: Fest nattlyset til skapet

Ved å bore hull i plast -CD -etuiet på de tre stedene, kan vi skyve avstandene gjennom hullene og feste dem til saken med tre sekskantmutter.

Trinn 33: Forbered på/av -bryteren og installer den i kabinettet

Trykk på / trykk av-knappen som jeg brukte, krevde et halvtommers monteringshull, som passer perfekt på toppen av CD-saken jeg brukte til et kabinett. Bor monteringshullet gjennom midten av toppen av CD-etuiet, tre deretter knappen gjennom hullet, stram det med den medfølgende sekskantmutteren og skiven, og lodd på en kvinnelig to-pinners jumper wire.

Trinn 34: Koble til bryteren og sett sammen kabinettet på nytt

Fest jumperwiren til pinnene på våre vekslingskabler, koble knappen til koblingstrådene og la den kontrollere strømmen av strøm til nattlyset. Skru eller fest toppen av CD -etuiet i bunnen av CD -etuiet, koble til skapelsen din, fyr opp det nye nattlyset, og aldri mer krangle med din signifikante andre om å sove med fjernsynet på.