Twinkle_night_lights: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Dette projekt er en automatisk lysaktiveret tæller, der kommer til live efter mørkets frembrud og skifter LED'er i en binær sekvens. Da lysdioderne er ledningsfrie, kan de placeres i en hvilken som helst rækkefølge for at fremhæve det element, de er knyttet til.

Kredsløbet har et PCB -design, der blev oprettet i EagleCAD og fremstillet som OSHpark, selvom kredsløbet kunne have været bygget på Veroboard med gennemgående huller.

Kredsløbet vil derefter blive brugt til at tænde et 3D -printet objekt.

Forbrugsvarer

EagleCAD

PCB eller Veroboard til montering gennem huller.

BlocksCAD

3D printer

Gennemsigtig filament

Trin 1: Kredsløbsbeskrivelse

Kredsløbet består af en oscillator fremstillet ved hjælp af en ICM7555 -timer konfigureret i Astable -tilstand. Oscillationsfrekvensen kan justeres ved hjælp af den 500k variable modstand, der giver et frekvensområde på 1,5Hz til 220Hz, dette styrer, hvor hurtigt tællersekvensen ændres.

Lysstyring af kredsløbet udføres ved hjælp af en LDR i forbindelse med 50k variabel modstand til følsomhedsjustering. Dette potentielle divideringsnetværk er forbundet til pin 4 (reset), på timeren og deaktiverer driften af timeren, når spændingen på dette tidspunkt er <0,7V.

Når LDR udsættes for stærkt lys, falder dets modstand til ~ 170R og i fravær af lys 1.3MR

Derfor er nulstillingsspændingen i kraftigt lys 4,8V, og timeren er aktiveret.

Oscillatorudgangen føres til en CD4024 (syvtrins rippeltæller), hvor hver udgang er tilsluttet en LED. Lavspændings højeffektive LED’er anbefales at gøre RØD til den mest passende farve, selvom andre farver kan bruges, de har en tendens til at være mindre effektive.

Udgangsstrømmen for CD4024 i kildetilstand er i størrelsesordenen 5mA ved 5V, udgangen klemmes ved LED -spændingen, og strømmen vil være betydeligt mindre end nominel, hvilket negerer behovet for en modstand i serie med LED'en. Dette reducerer komponenttallet og forenkler kredsløbet.

Når tælleren stoppes ved fravær af urimpulser fra timeren, vil tællerudgangen forblive i det antal, der var til stede på det tidspunkt, dette kunne være med eller uden en tælleværdi.

For at sikre, at tællerudgangen altid er nul, når timeren stopper, anvendes en dynamisk nulstilling.

Derfor, når timeren er aktiveret i fravær af lys, er tælleren aktiveret, og når timeren er deaktiveret i nærvær af lys, tælleren nulstilles.

Denne nulstilling tilbydes af en ladningspumpespændingsdobler, som også er forbundet til timerudgangen.

En resistiv pull up er forbundet til tælleren til nulstilling og også til ladepumpens output, når timeren er deaktiveret, nulstilles tælleren af denne pull up -modstand.

Når timeren starter ladningspumpen, stiger op til ~ 3V, som tænder for N -kanalens FET, trækker nulstillingstappen lavt og aktiverer tælleren. Når tælleren stopper, slukker FET, og nulstillingslinjen trækkes op til VCC via pull up -modstanden, der nulstiller tællerudgangene lave.

Trin 2: PCB -samling

Størstedelen af komponenterne på printet var SMD med modstande og kondensatorer af 1206 typer.

IC’erne blev først monteret, da de ville være omgivet af komponenter, og det ville gøre det vanskeligere at få adgang til stifterne til lodning.

Derefter modstande, kondensatorer, dioder, transistorer og til sidst stik.

Som med alt et par enkle kontroller for at sikre, at der ikke er loddebroer eller åbne kredsløb før en opstartstest for at kontrollere, at timeren og tælleren virker.

Yderligere samling ville fortsætte med lysdioderne, når vi også havde et objekt til at forbinde dem.

Nu hvor vi har vores belysningskredsløb, har vi brug for noget at tænde op.

Trin 3: Udvælgelse af objekter

Med det for øje blev der besluttet en have -nat -accentlys, og samtidig blev der gennemført en halmafstemning, og sommerfuglen vandt.

Af følgende årsager:

1: Noget der ville skabe et symmetrisk LED -layout.

2: Det passer ind med placeringen.

3: Dens form ville rumme PCB uden at distrahere fra objektet.

4: Objektet kan 3D -printes.

Trin 4: Objektdesign

Ved hjælp af BlocksCAD designede jeg en grundlæggende sommerfuglform.

Formen bestod af et hoved, mave, thorax og 2 par vinger.

Hovedet ville blive brugt til at montere LDR, og vingerne ville holde 8 LED (2 pr. Vinge), selvom der i den sidste version på grund af tælleren kun havde 7 udgange og for at opretholde symmetri, ville der kun blive brugt 6 udgange.

For at understøtte lysdioderne, der ville være 5 mm blyede typer, ville mounts være inkluderet på vingerne.

For at holde printkortet var der inkluderet 2 huller i de 2 forvinger til M2 -skruer.

Når designet var færdigt, skulle det bare udskrives.

I denne henseende var valget af glødetråden vigtigt, idet det skulle være gennemskinneligt for at vise lysdioderne monteret på bagsiden af vingerne, så de ville være synlige forfra.

Trin 5: Endelig samling

Sommerfugletrykt LED’erne er monteret på holderne og ledninger, der er lange nok til at nå printkortet, er fastgjort.

PCB'et skrues på plads, og ledningerne fra LED'erne loddes til printet, derefter bliver LDR, der føres gennem de 2 huller i hovedet, loddet på plads på brættet.

Tilbage stod kun de sidste tests for at justere frekvensen for det optimale display og lysfølsomheden for at afgøre, hvornår displayet blev tændt.

Dæmp nu lysene og se showet.