Girlfriend Nightlight: 34 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Jeg kom først på ideen til Girlfriend Nightlight, da min betydningsfulde anden afslørede, at hun var bange for mørket og ikke kunne sove uden fjernsynet. Da jeg let distraheres, kan jeg ikke sove, når fjernsynet er tændt. Efter flere uenigheder foreslog hun, at vi skulle købe en slags natlys. Jeg spurgte, hvilken slags natlys hun havde i tankerne, hvortil hun svarede, at det ville være ekstremt fedt, hvis jeg kunne finde en blå. Find? Eventuelt. Opfinde? Åh ja. Flere dage senere dukkede jeg op med prototypen Girlfriend Nightlight, og hun elskede det absolut. Det gør et fremragende stykke arbejde med at gennemsyre et værelse med den helt rigtige mængde atmosfærisk blåt lys, tiltrækker masser af interesse til fester og afsluttede alle uenigheder om at sove med fjernsynet tændt. Min kæreste svor derefter også på, at jeg var en slags geni. Sandheden er, at efter at have valgt al elektronik og materialer, er montering af Girlfriend Nightlight ret ligetil. Jeg byggede den første i et par nætter fritid… og det kan du også.

Trin 1: Et par ting, før du går i gang …

Lad os begynde med at angive et par ting, du vil gøre, inden du går i gang.

1.) Jeg går ud fra, at du forstår at lodde, og at du har en grundlæggende forståelse af elektriske kredsløb samt en grundlæggende forståelse af elektroniske komponenter. Du behøver ikke grundigt at forstå den fysik, der foregår inde i en modstand eller en kondensator eller være i stand til at recitere de matematiske formler, der styrer deres anvendelse, men du bør have et begreb om, hvad disse ting er, og hvad de gør. Hvis du starter med elektronik for allerførste gang, er dette et godt projekt, du kan prøve at bygge, men må jeg foreslå, at du først begynder at læse Sparkfun Electronics 'glimrende “Begyndende integreret elektronik” -tutorial på: https:// www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=57 2.) Du vil sikre dig, at du har et rent, godt oplyst rum til at sprede sig og bygge dit nattelys. 3.) Du skal bruge nogle grundlæggende værktøjer - et par wire strippere, en tang, en lille Philips skruetrækker, en elektrisk boremaskine, et simpelt multimeter og et godt loddejern. Jeg har bygget dette natlys ved hjælp af et billigt ni-dollar hobbyist loddejern samt et spektakulært loddet jern med variabel temperatur. Tro mig, det gør en massiv forskel. 4.) Selvom dette projekt meget let kunne bygges ved hjælp af en enkelt trådrulle, vil jeg stærkt anbefale at bruge to forskellige trådfarver. Jeg brugte rød ledning til alt, der havde en positiv ladning, og sort ledning til alt, der var forbundet med jorden. Det er massivt nyttigt at kunne se på alle ledningerne i dit kredsløb og hurtigt kunne fortælle, hvilke ledninger der er slebet, og hvilke ledninger der ikke er. At komme ind i denne vane nu vil tjene dig godt, når du går videre til mere detaljerede og komplekse elektronikprojekter.

Trin 2: Liste over materialer

Lad os derefter undersøge listen over materialer, vi vil bruge. Det meste af dette kan købes direkte fra Sparkfun Electronics, nogle af de mere uklare komponenter kan købes hos en forhandler af elektroniske komponenter som Mouser Electronics eller Digi-Key, og for noget af det fandt jeg det mere bekvemt bare at køre over til min lokal radiohytte. Til kabinettet brugte jeg en tom tom cd -sag, jeg lige havde ligget.

1.) 2 "rund protoboard 2.) 2" rund TQFP80 protoboard 3.) Center-positiv 9 volt strømforsyning 4.) LM7805 5 volt regulator 5.) 1000uF 25 volt kondensator 6.) 10uF 25 volt kondensator 8.) 47 ohm halv-watt modstand 9.) Tænd/sluk-knap med halvtommers monteringshul 10.) #4-40 skruer (3) 11.) #4-40 sekskantmøtrikker (3) 12.) #4-40 metal standoffs (6) 13.) 27 ohm halv watt modstande (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 cd'er

Trin 3: Et hurtigt kig på det færdige produkt - del et

Lad os se på, hvad vi vil samle. Girlfriend Nightlight består af to hoveddele, som hver er samlet separat og senere sammenføjet. Det nederste bord indeholder al elektronik til at tænde natlyset.

Trin 4: Et hurtigt kig på det færdige produkt - del to

Det øverste bord indeholder selve lysdioderne.

Trin 5: Lad os komme i gang

Lad os komme igang! Vi kan begynde med at forberede det nederste bord, da det er langt mere komplekst af de to. Protoboardet, som vi vil bruge, har et stort antal metalhuller, der gør det muligt for os let at lodde i komponenter eller ledninger. Normalt indsættes kun en ledning eller komponent i hvert hul. Forbindelser mellem ledninger eller komponenter i tilstødende huller foretages let ved at bruge dit loddejern til at smelte ekstra loddemiddel mellem de to punkter, samtidig med at forbindelsen i det første hul opvarmes. Kløben med flydende loddemetal kan derefter trækkes over for at røre ved den tilstødende forbindelse. Når loddet afkøles, binder det de to forbindelser sammen og forbinder dem elektrisk. Det kan være en god idé at øve dette et par gange på et ekstra protoboard, hvis det er første gang, du lodder et.

Trin 6: Lodd spændingsregulatoren

Her ser vi, at vi starter med at lodde i LM7805 spændingsregulatoren på kanten af protoboardet. Bøj benene på regulatoren, så den stikker ud over brættets yderkant. Dette holder den isoleret samt hjælper med at holde regulatoren kølig, da den vil blive mere udsat for luften.

Trin 7: Monter modstanderne

Skub de tolv 27 ohm modstande gennem protoboardets huller, og sørg for, at de alle passer korrekt. Modstande er ikke polariserede, hvilket betyder, at du kan indsætte dem i enhver retning, og det er ligegyldigt. Du vil her bemærke, at jeg fandt det lettest at gruppere dem i fire sæt af tre. Da de er halv watt modstande, er hver af dem meget federe end den typiske modstand, du vil bruge i elektronikprojekter, og brættet kan blive overfyldt meget lettere. Jeg fandt ud af, at gruppering af dem på denne måde gør det meget lettere at montere dem på tavlen end at prøve at sætte dem alle ved siden af hinanden. Når du har lagt dem alle ordentligt ud, skal du lodde dem på plads og klippe de overskydende ben af under brættet. Bemærk på dette foto, at jeg endnu ikke har klippet de overskydende ben eller loddet modstandene på plads.

Trin 8: Tilføj 1000uF -kondensatoren

Tilføj 1000uF -kondensatoren til venstre for regulatoren. At studere regulatorens datablad fortæller os, at den venstre pin er indgangsspændingen, den midterste pin er jordet, og den højre pin er den regulerede fem volt udgang. Denne kondensator hjælper med at stabilisere indgangsspændingen fra vores strømforsyning ved at "holde op", hvis strømforsyningen for øjeblikket producerer en utilstrækkelig mængde strøm. Vær omhyggelig med at orientere kondensatoren korrekt - kondensatorens positive terminal skal loddes ved siden af indgangsstiften på regulatoren, og de to skal derefter loddes sammen.

Trin 9: Lod den øverste side af modstanderne sammen

Da alle vores lysdioder bliver drevet lige meget, skal vores modstande sættes sammen, men kun på den side, der vender mod regulatoren! Bemærk i denne detaljevisning, at hver gruppe af modstande er blevet forbundet med hinanden. Bemærk også kondensatoren, der er tilsluttet indgangsstiften på regulatoren øverst på billedet.

Trin 10: Tilføj en 47 Ohm modstand

Her har jeg tilføjet en halv watt 47 ohm modstand og forbundet den ene ende til arrayet med tolv 27 ohm modstande. Dette er for at dæmpe det færdige natlys lidt, da de blå lysdioder, vi bruger, er chokerende lyse ved fuld effekt og er lidt overdrevne i forbindelse med et nattelys. Denne lille smule ekstra modstand vil gøre det færdige produkt meget mere egnet til brug som et almindeligt natlys. Jeg har også tilføjet en kort ledning på bagsiden af brættet. Den ene ende af tråden skubbes gennem brættet mellem den første og anden modstandsgruppe, og den anden ende er mellem den anden og tredje modstandsgruppe. Denne ledning bruges til at forbinde "grupper" af modstande sammen - du vil nu bemærke, at på dette foto er der nu en lige, ubrudt loddetin, der forbinder alle modstande sammen øverst.

Trin 11: Tilføj en 10uF kondensator

Kan du se den lille cirkulære komponent ved siden af vores ny tilføjede 47 ohm modstand? Det er 10uF kondensatoren. Dette tjener samme formål som den meget større kondensator på den anden side af brættet (lidt synlig her øverst på billedet) kun denne kondensator vil tjene til at filtrere regulatorens udgangsspænding. Regulatoren selv burde allerede gøre et fremragende stykke arbejde med at levere en konsekvent, stabil fem volt udgang - denne kondensator vil bare tjene til at gøre tingene endnu renere. Bemærk igen orienteringen her - kondensatoren kan kun bruges på en måde. Kondensatorens positive terminal skal loddes til toppen af modstanden, da de begge vil blive tilført direkte fra regulatorens fem volt udgang. Kondensatoren, jeg brugte på dette foto, har et lyseblåt bånd, der identificerer den negative terminal. Båndet er synligt nedad på dette foto.

Trin 12: En hurtig statuskontrol

Indtil videre kan en skematisk af kredsløbet, vi har konstrueret, ligne dette foto. Her ser vi LM7805 -regulatoren, de to kondensatorer, vi allerede har loddet på plads, samt den 47 ohm dæmpningsmodstand. Ikke vist på dette billede er, hvor de tolv 27 ohm modstande alle er forbundet til højre side af 47 ohm modstanden. Kan du se alle de linjer, der hænger nede i dette billede? De skal alle forbindes til jorden, og vi skal også give en måde at tænde og slukke vores natlys. Tid til at klippe et par korte længder af wire!

Trin 13: Et par ledningsforbindelser, der skal laves

På dette foto kan vi se, at seks ledninger faktisk er tilføjet. For det første skal to røde ledninger på cirka seks centimeter lange placeres ved siden af hinanden, men må IKKE forbindes sammen - disse ledninger fungerer som kontakten. Den første af disse vil blive forbundet til den positive ledning fra vores jævnstrømsadapter, og den anden af disse er forbundet til spændingsregulatorens indgangsstik med en tredje ledning, som vi har tilføjet på dette foto. Dernæst tilføjes en fjerde og femte ledning for at forbinde alle vores grunde sammen - den negative terminal på 1000uF kondensatoren, den negative terminal på 10uF kondensatoren og den negative centerstift på vores spændingsregulator. Endelig tilføjes en sjette ledning for at forbinde spændingsregulatorens udgangsstift - den højre stift - til toppen af 47 ohm modstanden.

Trin 14: Loddetilslutninger på undersiden af brættet

Alle disse forbindelser bliver for tæt på hinanden, så vi let kan nå med vores loddejern, så for at lodde disse nye ledninger ind i deres huller og fastgøre dem til deres tilstødende komponenter på de rigtige steder, er vi nødt til at vende dette bræt over og brug undersiden til at oprette vores loddefuger. Husk - elektricitet er ligeglad med, om forbindelserne er på toppen eller bunden af brættet, bare så længe der er en direkte forbindelse mellem de to punkter. Her ser vi undersiden af et af mine færdige natlys. Du kan tydeligt se, at de tre forbindelser i midten er spændingsregulatorens tre ben, hver stift er forbundet til en ledning, der blev føjet til tavlen i det foregående trin. I nederste højre hjørne af dette foto kan du se to vandrette loddeforbindelser, som er de to røde ledninger, som vi bruger til vores switch - den ene side er forbundet til indgangen på spændingsregulatoren, og den anden side er forbundet til den positive terminal på strømadapteren, som vi snart kommer til at diskutere. På venstre side af billedet er der to omvendt-L-formede loddefuger, der hver forbinder tre tilstødende ledninger eller komponenter. Disse er forbindelsespunkterne for 10uF kondensatoren, 47 ohm modstanden og ledningerne, der forbinder dem til regulatorens output pin og til jord. Til sidst, i bunden af dette foto, læg mærke til den korte røde ledning, der forbinder de to grupper på 27 ohm modstande, der blev installeret under et tidligere trin.

Trin 15: Statuskontrol nummer to

Nu var det sidste trin lidt vanskelig, så lad os tage et øjeblik tilbage til kredsløbsdiagrammet, vi lige har set på. Hvis vi tilføjer diagrammet de kontaktledninger, vi lige lodde, samt alle de grunde, vi har forbundet, ser vores skematiske diagram nu sådan ud. Bemærk, at alle grundene ikke er forbundet på tegningen, men elektrisk er de alle forbundet sammen. Hvis du har en god multimeter, der har en kredsløbskontinuitetsindstilling, kan du bekræfte dette ved at bruge din multimeter til at "buzz" forbindelserne, røre den ene sonde til 1000uF-kondensatorens jordben og derefter berøre den anden sonde til spændingsregulatorens midterstift. Måleren skal summe eller bippe eller give feedback for at fortælle dig, at de to punkter er forbundet. Hvis det ikke gør det, skal du gå tilbage og kontrollere dine loddeforbindelser.

Trin 16: Loddekoplestifter til enderne på switchtrådene

Lod de løse ender af vores to "switch" -tråde på et to-benet header. Disse to ben giver os nu mulighed for at tænde og slukke vores indgangsspænding. Foreløbig kortede jeg disse to ben sammen ved hjælp af en ekstra jumper, jeg havde i min værktøjskasse. Med jumperen på plads, ville kredsløbet blive tændt, så snart jeg tilsluttede strømadapteren.

Trin 17: Klargør strømadapteren

Når vi taler om strømadapteren, lad os gøre den klar til at blive installeret næste gang! Start med at klippe tøndejackadapteren fra enden af ledningen. Det resterende kabel består af to ledninger, en rød og en sort, inde i det lange sorte kabel, der kommer ud af strømadapteren. Skær forsigtigt omkring en tomme af isoleringen ud af enden af kablet, og afslør de røde og sorte ledninger indeni. Fjern isoleringen fra hver af de mindre ledninger for at afsløre kobbermetaltråden indeni.

Trin 18: Lodde strømadapterens ledninger til kortet

Den røde ledning fra strømforsyningen er den positive ledning, så den skal loddes til den første af vores switchwires. Du kan se på dette foto den røde strømforsyningsledning ved siden af den venstre røde omskifterledning. Den sorte ledning fra strømforsyningen skal tilsluttes et hul ved siden af den negative terminal på 1000uF kondensatoren. Loddeled i bunden af brættet forbinder strømforsyningskablerne til deres tilstødende forbindelser, som det er synligt på det forrige foto af undersiden af et færdigt natlys. På dette tidspunkt, hvis du føler dig modig, og du har en multi-meter til rådighed, ville det nu være et godt tidspunkt at tilslutte strømadapteren og kontrollere nogle spændinger. Du bør være i stand til at placere målerens negative sonde på den negative terminal på 1000uF kondensatoren og røre målerens positive sonde til spændingsregulatorens indgangsstift og se en aflæsning på cirka ni volt. Når du forlader den negative sonde, hvor den er, skal du være i stand til at røre målerens positive sonde til regulatorens udgangsstift og se en aflæsning på næsten præcist 5 volt. Du bør også måle næsten 5 volt øverst på de tolv 27 ohm modstande. Dette fortæller os, at regulatoren gør sit arbejde og producerer en stabil 5 volt udgang, og at alle modstande også er tilsluttet korrekt.

Trin 19: Lod en fem tommer lang ledning til bunden af hver 27 ohm modstand

Nu hvor vi ved, at vores tolv modstande er forbundet til præcis den korrekte spænding, er det tid til at give den strøm et sted at gå. Skær tolv trådstrimler, hver cirka fem centimeter lange, og lod en længde til hullet ved siden af bunden af hver 27 ohm modstand. Tilføj en loddetappe på bunden af brættet for at forbinde ledningen til modstanden, og sørg for ikke at kortslutte nogen modstand eller ledning til naboen. En enkelt fem tommer lang ledning skal også tilføjes til jord og kan forbindes til enhver let tilgængelig jord, vi har etableret hidtil. Jeg sluttede min til den negative terminal på 10uF kondensatoren.

Trin 20: Flere loddeled i bunden af brættet

Her ser vi de tolv loddefuger på bunden af brættet, der hver forbinder en ledningslængde til en individuel 27 ohm modstand. Hver af disse ledninger vil i sidste ende levere elektricitet til et af natlysets tolv LED -lys. Bundpladen er nu færdig! Sæt det til side for øjeblikket.

Trin 21: Forbered det øverste bord

Det øverste bord begynder sit liv som denne protoboard. Dette er designet til at rumme en 80 -pins processorchip kaldet en TQFP eller Flat Pack. Vi vil bruge denne chips to ringe med loddehuller, men har ikke behov for loddepuderne i midten af brættet, hvor TQFP -chippen normalt ville gå. Vi vil også tråde de tolv røde tråde fra det foregående trin opad for at forbinde til huller på dette bord, hvilket betyder, at vi skal bore et hul gennem midten af dette bord, så vi har et sted, hvor ledningerne skal køre.

Trin 22: Bor et 3/4 "hul gennem midten af det øverste bræt

Her bruger jeg en boremaskine med en 3/4”bit til at skære midten af protoboardet ud. Når den er opstillet korrekt, skærer denne størrelse bor næsten perfekt alle loddepuderne til TQFP -chippen og efterlader kun kobbersporene tilbage. Efter at boringen var færdig, brugte jeg en skarp barbermaskine til at skære igennem disse kobberspor for at være helt sikker på, at ingen af sporene på brættet ved et uheld blev skubbet ind i hinanden af borekronen.

Trin 23: Lodd lysdioderne ind i topbrættet

De 10 mm store lysdioder, som vi bruger, passer ind i det øverste bord i grupper på fire, som det ses her. Sæt lysdioderne ind i brættet som vist for at teste, om det passer. Bemærk, at hver LED har ben i forskellige længder - det længere ben er anoden eller den positive terminal. Når LED'erne indsættes i kortet, skal du sørge for, at hver enkelt er orienteret på samme måde. Når vi går rundt på det cirkulære bræt med uret, skal lysdioderne alle være anode til venstre, katode til højre. Lodd lysdioderne på plads, og klip benenes overskydende længde af.

Trin 24: Loddetråde til den negative terminal på hver LED

Vi skal tilslutte den negative terminal eller katode for hver LED til jord. Fire korte ledninger, en til hver LED, skal loddes ind i den ydre ringring af huller i prototavlen. Hver af disse ledninger skal tilsluttes via en loddemetal på bunden af brættet til den negative terminal på den tilstødende LED. Tråden skal derefter foldes baglæns og have den anden ende loddet til den indre ringring. Dette gør det lettere for os at forbinde alle disse grunde sammen. Her ser vi to sæt tråde, der er tilføjet og stadig skal tilsluttes den indvendige hulring, samt et sæt ledninger, der er korrekt forbundet.

Trin 25: Kontroller de nye forbindelser til jorden

Her ser vi, at alle jordledninger er korrekt installeret. Forbindelserne på den indvendige ring skal alle forbindes sammen via loddeforbindelser på bunden af brættet, hvilket skaber tre "bundter" af forbindelser til jorden. Vi er nødt til at tilføje to ledninger til den indvendige ring for at forbinde disse "bundter" sammen og lave en enkelt ensartet forbindelse til jorden til hele toppladen og alle 12 lysdioder.

Trin 26: Lod to ledninger på det øverste bord for at forbinde alle grunde

Her kan vi se det øverste bord med de to ekstra ledninger installeret. Dette er endnu et godt tidspunkt at bruge kredsløbskontinuitetsfunktionen på din multimeter, hvis du har en - du bør være i stand til at sætte den negative sonde på en hvilken som helst negativ terminal på en hvilken som helst LED og den positive sonde på enhver anden negativ terminal på enhver anden LED, og din måler skal bippe for at angive, at de to punkter er forbundet med hinanden.

Trin 27: Lod lodtrådene fra bundpladen til toppladen

Endelig er vi i hjemmet! Desværre er det sidste trin også det vanskeligste. De tolv røde tråde og en sort jordledning fra bundpladen skal trædes op gennem hullet i midten af det øverste bræt. Jordledningen skal loddes til et hul i det øverste bræts indre ring og derefter forbindes til en hvilken som helst af de jordforbindelser, som vi lavede i det foregående trin. Da vi forbandt hver jordstift på hver LED sammen, fungerer ethvert jordpunkt på hele det øverste bord korrekt som et sted at fastgøre jordledningen fra bundkortet. Endelig skal hver rød ledning loddes ind i et hul i den ydre ring af det øverste bræt ved siden af den positive terminal eller anode af en hvilken som helst LED. Den røde ledning skal derefter tilsluttes anoden med en loddemetal, men da det næsten er umuligt at nå bunden af brættet på dette tidspunkt, skal denne samling laves på toppen af brættet.

Trin 28: Lod alle de røde ledninger til lysdioderne

Her ser vi en forstørrelse af et afsnit af fotoet fra det foregående trin, der tydeligt viser den røde ledning fra bundpladen og loddetappen, der forbinder den med LED -anoden. Jeg fandt ud af, at de resterende røde tråde muligvis skal skubbes af vejen for korrekt at nå anoden på LED'en med loddejernet.

Trin 29: Skru de to tavler sammen

Ved hjælp af seks metalafstande og tre matchende skruer fastgøres de to brædder permanent til hinanden som vist på dette foto.

Trin 30: Test dit nattelys

Når du har skruet de to brædder sammen, er selve natlyset nu færdigt! Test dit nattelys ved at tilslutte strømadapteren. Hvis dine afbryderledninger (synlige øverst på dette foto) stadig er forbundet sammen, skal dit nattelys straks tænde, og alle lysdioder skal lyse kraftigt.

Trin 31: Forbered kabinettet

Selvom du kan bruge alt, hvad du kan lide til et kabinet, kunne jeg godt lide tanken om at bruge en tom kasse med tomme cd'er, som jeg havde liggende, da den runde form på cd -kabinettet perfekt ville supplere den runde form af nattelyset. Jeg afbrød den runde cylinder i midten, som cd'erne normalt placeres på med en hobbykniv, og satte det færdige nattelyskredsløb ned på midten af bunden af cd -kassen og markerede de pletter, hvor metalafstandene berørte plastikhuset.

Trin 32: Sæt natlyset på kabinettet

Ved at bore huller i plast -CD -etuiet på disse tre steder kan vi skubbe afstandsstykker gennem hullerne og fastgøre dem til sagen med tre sekskantmøtrikker.

Trin 33: Forbered tænd/sluk -kontakten, og installer den i kabinettet

Tryk på / tryk off-knappen, som jeg brugte, krævede et halvt tommer monteringshul, som passer perfekt i toppen af CD-kassen, jeg brugte til et kabinet. Bor monteringshullet gennem midten af toppen af CD-kabinettet, træk derefter knappen gennem hullet, stram den med den medfølgende sekskantmøtrik og skive, og lod på en kvindelig to-polet jumper wire.

Trin 34: Tilslut kontakten, og saml kabinettet igen

Fastgør jumperwiren til stifterne på vores koblingskabler, tilslut knappen til koblingskablerne og lad den kontrollere strømmen af elektricitet til nattelyset. Skru eller klik toppen af cd -sagen ind i bunden af cd -kabinettet, tilslut din skabelse, fyr din nye natlys op, og skænd aldrig igen med din betydelige anden om at sove med fjernsynet tændt.