Byg en binær LED -hjertedekoration (Blinkenheart): 6 trin

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

Dette er min første instruerbare, så send mig endelig feedback. Hvis jeg kan lave en skematisk, der ikke er forfærdelig, tilføjer jeg den her.

Jeg er lige begyndt at lære noget grundlæggende elektronik, og en veninde ville have noget specielt til sin forlovede til Valentinsdag. Perfekt timing! Så jeg lavede delelisten, ventede på at de skulle ankomme og begyndte at bygge. Enheden består af 32 røde lysdioder, et 555 timerkredsløb og en binær tæller sammen med en masse understøttende komponenter og nogle kreative ledninger. Dette var mit første store elektronikprojekt, og jeg lærte bestemt meget af det. Selvfølgelig, hvis jeg allerede vidste alt, hvad jeg lærte, havde jeg måske ikke været så ivrig efter at begynde det … Det tog mig meget længere tid, end jeg havde forventet det, men jeg fortryder ikke, at jeg gjorde det. Hvis jeg har nogen grund til at gøre dette i større skala, tænker jeg seriøst på præfabrikerede kredsløb. Slutresultatet er en vifte af 32 lysdioder, der danner et hjerte, stykke for stykke, og forhåbentlig vil lave et flot skrivebordspynt.

Trin 1: Deleliste

Det første trin for mig var at prototype små dele af projektet på et brødbræt. Jeg brugte en online lommeregner på https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm til at bestemme værdierne for min timer og brugte Ohms lov til at bestemme, hvilke modstande jeg ville have brug for så batteriet tømmes ikke for hurtigt eller brænder mine lysdioder ud. Jeg købte næsten alt fra Mouser (vippekontakten var fra Radio Shack), så jeg har alle ledige numre til rådighed, hvis nogen vil, sender jeg dem herind, men de burde være tilgængelige overalt. Modstandene i Display sektionen er dels for strømbegrænsning og dels for bekvemmelighed. Jeg var muligvis blevet sindssyg, hvis jeg skulle klippe og fjerne så meget ledning. Gør dig selv en tjeneste, og køb ikke en pakke med 7 DIP -switches, og du vil være klog og skære dem i stykker og bjærge 4 individuelle switchelementer fra dem … Køb en vippekontakt eller låseknapkontakt, og hold det grå hår og for tidlig skaldethed væk. Jeg blev lidt irriteret over prisen på protoboardet i forhold til de andre komponenter, men jeg var imponeret over kvaliteten, så jeg følte mig bedre om at handle kontantværdien af en fastfood -sandwich for det.:-) Her er delelisten: Brødbræt (til prototypering) Loddejern (20W-40W) Standard kolofonium-loddetråd Trådfræser/stripper Diagonalskærer18-20 gauge til prototyper og slutkonstruktion3M/Nexcare Micropore (tm) Kirurgisk tape, blødt tape, malertape, gaffertape eller dit foretrukne diskret klæbemiddel Massive mængder fritid og tålmodighed- Plaftorm: 1x standard 0,100 forboret protoboard- Timer/trigger sektion: 1x 555 timer chip1x 0,01 uF keramisk kondensator 2x 1K Ohm 1/4 W modstand 1x 470 uF elektrolytkondensator- Binær tællersektion: 1x SN74HC590AN eller lignende binær tæller- Display: 32x røde frostede lysdioder, T1 3/4 (5mm) størrelse 8x 2N3904 NPN transistor eller lignende små-signal transistor8x 56 Ohm 1/2 W modstand8x 82 Ohm 1 /2 W modstand- Effekt: 1x 4 AAA batteriholder 1x 100 uF elektrolytkondensator 1x PCB-vippekontakt eller låseknap

Trin 2: Prototype 555 og binære tællerstadier

Jeg tjekkede databladene for begge mine chips og gik derefter i gang med at tilslutte et testkredsløb, bare for at sikre, at jeg gjorde tingene rigtigt. De værdier, jeg valgte, får 555 til at udløse lidt oftere end en gang i sekundet. Dette skulle få den binære tæller til at fylde og flyde over hvert 4. minut. 555 pinout (nummereret mod uret, startende øverst til venstre vridning eller nøgle): pin 1: Ground / Earthpin 2: Triggerpin 3: Outputpin 4: Resetpin 5: Controlpin 6: Threshholdpin 7: Dischargepin 8: Vcc (forsyningsspænding) Tilslut en 1K modstand mellem pin 8 og 7 og en anden mellem 7 og 6. Tilslut 470 uF elektrolytisk mellem pin 1 og 2, og sørg for, at den negative side er forbundet til jord / jord (pin 1). Tilslut 0,01 uF mellem jord og pin 5 (kontrol). Tilslut en ekstra LED til pin 3, tilslut batteriets positive ledning til pin 8 og batteriet negativ til pin 1. Tilslut pin 8 til pin 4 og derefter pin 6 til pin 2. Dette indstiller den stabile drift af 555 kredsløbet. Verificer at LED'en blinker omtrent lige så hurtigt, som du tror den burde. Denne puls vil blive brugt til at udløse vores binære tæller i det næste trin. Videoen viser meget pænt, hvordan den binære tæller er kantudløst. Http://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/555.htm har en god beskrivelse af de forskellige ben og deres funktion. Når 555 fungerer til din tilfredshed, tilføj det binære modtrin. Udgangspulsen fra pin 3 på 555 -chippen vil forbinde til pin 11 i denne chip for at øge tælleren. Du vil konsultere databladet til din særlige chip, men for denne SN74HC590AN måtte jeg forbinde tælleruret og registeruret sammen. Der er måder at bruge denne chip på, der indebærer ændring af den interne tælling, men ikke den viste tælling, hvilket er interessant fra et computerperspektiv, men ikke særlig relevant for dette projekt. Pin 12 (inverteret tælleaktivering) og pin 14 (inverteret outputaktivering) blev begge bundet til jorden, mens pin 10 (inverteret master -nulstilling/ urfrit) var forbundet til forsyningen. Lad ikke dette være forbundet for længe, da vi ikke ' t have nogen strømbegrænsende modstande på plads. Det, og du vil gerne komme videre til de næste trin!

Trin 3: Lav et groft layout af komponentplacering

Inden jeg startede noget, satte jeg lysdioderne på protoboardet bare for at sikre, at jeg ikke var sindssyg, og 32 lysdioder ville virkelig passe på brættet i et flot mønster. Jeg besluttede, at de negative afledninger ville være bedst udefra, så jeg let kunne forbinde dem sammen og danne en fælles katode til mit display. Jeg tror ikke, det ville have fungeret for godt, hvis jeg havde gjort de negative fører tættere på indersiden af enheden.

Jeg var ikke helt sikker på, at styrekredsløbet ville passe, da jeg troede, at 32 lysdioder var meget, men det hele fungerede. Ledningerne, som du vil se senere, viser sig at være den mest tidskrævende del af projektet.

Trin 4: Placer 555, binær tæller og transistorer

Det er her, papirbåndet eller andet klæbemiddel er praktisk. Når du har placeret dine komponenter, skal du tape dem ned til protoboardet og vende det for at lodde komponenterne sammen. At have en klar idé om, hvad du vil have, at dit layout skal være, hjælper bestemt, eller du kan være som mig og vinge det og bede om, at alt vil passe.

Jeg bøjede lederne af begge chips ned for at være så i flukt med protoboardet, som jeg kunne lave dem. Hvis du vil være klogere på designet end jeg var, kunne du bruge stikkontakter til chipsene, men konstruktionen skulle ændre sig betydeligt, hvis du ville have let adgang til at udskifte chipsene, hvis de mislykkedes. De hvide ledninger på billedet er output (555, venstre) og triggeren (tæller, højre). Hvis jeg havde planlagt lidt længere fremme, ville de være en enkelt ledning. Når begge chips er på plads, tilføjes de nuværende begrænsningsmodstande til den binære tæller. Disse er ikke teknisk nødvendige, men jeg satte virkelig pris på at have robuste færdige ledninger, som jeg ikke behøvede at klippe eller fjerne. Du vil også gerne tape disse ned. I et heldigt træk har jeg skiftet placeringen af slutnålen over hele linjen, så jeg kunne have et håb om at få transistorerne til at passe. Når de er placeret, tape dem ned og lod dem til benene på tælleren og baserne på deres respektive transistorer. Brug ikke for meget varme for længe, ellers steger du chippen, transistoren eller begge dele. Når det første sæt modstande er tilsluttet, tilføjes det andet sæt, tape, loddetin. Disse vil blive forbundet til transistorernes samlere og levere det meste af strømmen til vores lysdioder. De 56 Ohm modstande fra den binære tæller vil blive forbundet til bunden af transistorer, som vil sidde under et andet sæt modstande, denne gang de 82 Ohm, som vil gå direkte til strømforsyningen og ind i vores lysdioder. Det ser bare ikke særlig smukt ud. Denne særlige binære modchip kan levere nok strøm til at tænde 8 20mA LED'er, men da jeg skulle køre 32 i parallelle sæt med 4, besluttede jeg mig for at bruge transistorer. Desuden er transistorer pæne!

Trin 5: Forbered lysdioderne til tilslutning

Her kommer den mest tidskrævende del af projektet. Det er ikke for svært at få lysdioderne på plads, men at lodde dem alle sammen på den helt rigtige måde, så sørg for ikke at kortslutte noget eller skrue op for tidligere lodning er en ganske delikat opgave. Lige nu ville jeg ønske, at jeg havde et par uger mere til dette projekt, og måske nogle dobbeltsidede præfabrikerede printkort.

Der er ikke for meget hjernearbejde til dette trin, men der er masser af arbejde. Læg først lysdioderne i dit ønskede mønster, og beslut, hvilke du vil udløse samtidig. I dette tilfælde vælger jeg grupper på 4, der skal aktiveres med den samme pin, startende øverst og nederst og fortsætter rundt om kanterne til siderne. Når du har placeret dem alle, hvor du vil have dem, tape dem til brættet med dit klæbemiddel efter eget valg. Vend brættet om og begynd prøven. Det er en god idé at stoppe og teste individuelle og grupper af lysdioder for at sikre, at de stadig fungerer. Denne konstruktionsmetode fører ikke ligefrem til simple reparationer. Jeg placerede alle de negative elektroder, så de ville gå rundt på ydersiden af formen, og lagde derefter de positive ledere fladt, hvor jeg kunne og bøjede de andre ind i en stigenstruktur. For at lave hullerne i isoleringen i midten af ledninger, bøjede jeg tråden og sneg forsigtigt isoleringen væk ved spidsen af bøjningen, bøjede den derefter den anden vej og gjorde det forsigtigt igen. FLERE TIMER SENER… Jeg var færdig. Når alt kommer til alt, skal du sørge for at tilslutte de respektive ledninger til dine LED -grupper til de relevante emitterstifter på transistorer. 0-7 er arrangeret fra venstre mod højre på komponentsiden, så bare stikk det igennem og lod det op. Tape hjælper også her. Billederne skal fortælle dig alt hvad du behøver at vide om dette tidskrævende trin …

Trin 6: Tilslut strøm og færdiggør generelt

Nå, det tog længere tid, end det skulle have … men det er gjort nu, og de sidste trin er i sigte! Den store klump modstande, der er forbundet til de respektive kollektorer af transistorer, vil blive forbundet til positiv effekt sammen med begge chips. For at lave kredsløbet skal vi også forbinde LED'ernes jordledninger til negativ batteriforbindelse og sikre, at chipsene også bliver tilsluttet. Jeg valgte at sætte vippekontakten i bunden for let adgang, selvom jeg ville have kunne lide noget lidt lettere at montere for stabilitet. Der er masser af ting, jeg ville have forbedret, hvis dette var et kit eller noget, der kræver mere design, men i øjeblikket holder superlim det på en ret stabil position. Der er en komponent, som jeg udelod på billederne, men tilføjede det senere: 100 uF kondensatoren forbundet mellem de to batterikabler. Dette er for at kompensere for alle store strømafløb, der kan springe op eller andre belastninger, som batteriet muligvis ikke kan følge med senere. Det hjalp også med at bringe den lange grønne ledning i en overskuelig position.