Twinkle_night_lights: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โปรเจ็กต์นี้เป็นตัวนับที่เปิดใช้งานแสงอัตโนมัติซึ่งจะมีชีวิตขึ้นมาหลังจากมืดและเปลี่ยน LED ในลำดับไบนารี เนื่องจากไฟ LED เป็นแบบมีสายฟรี จึงสามารถจัดวางในลำดับใดก็ได้เพื่อเน้นรายการที่เชื่อมต่อ

วงจรนี้มีการออกแบบ PCB ซึ่งสร้างขึ้นใน EagleCAD และผลิตขึ้นในชื่อ OSHpark แม้ว่าวงจรจะถูกสร้างขึ้นบน Veroboard ที่มีส่วนประกอบผ่านรู

จากนั้นวงจรจะถูกนำมาใช้เพื่อให้แสงวัตถุที่พิมพ์ 3 มิติ

เสบียง

EagleCAD

PCB หรือ Veroboard เพื่อยึดผ่านส่วนประกอบรู

BlocksCAD

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เส้นใยโปร่งแสง

ขั้นตอนที่ 1: คำอธิบายวงจร

วงจรประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์ที่สร้างโดยใช้ตัวจับเวลา ICM7555 ที่กำหนดค่าในโหมด Astable ความถี่การสั่นสามารถปรับได้โดยการใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้ 500k ให้ช่วงความถี่ 1.5Hz ถึง 220Hz ซึ่งจะควบคุมความเร็วของลำดับการนับที่เปลี่ยนแปลง

การควบคุมแสงของวงจรทำได้โดยใช้ LDR ร่วมกับตัวต้านทานปรับค่าได้ 50k สำหรับการปรับความไว เครือข่ายตัวแบ่งที่อาจเกิดขึ้นนี้เชื่อมต่อกับพิน 4 (รีเซ็ต) ของตัวจับเวลาและปิดการทำงานของตัวจับเวลาเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่จุดนี้ <0.7V

เมื่อ LDR สัมผัสกับแสงจ้า ความต้านทานจะลดลงถึง ~170R และในกรณีที่ไม่มีแสง 1.3MR

ดังนั้น ในที่แสงจ้า แรงดันรีเซ็ตคือ 4.8V และตัวจับเวลาถูกเปิดใช้งาน

เอาต์พุตของออสซิลเลเตอร์ถูกป้อนไปยัง CD4024 (ตัวนับคลื่นเจ็ดขั้นตอน) โดยแต่ละเอาต์พุตจะเชื่อมต่อกับ LED แนะนำให้ใช้ไฟ LED ประสิทธิภาพสูงแรงดันต่ำ RED เป็นสีที่เหมาะสมที่สุด แม้ว่าสีอื่นอาจถูกนำมาใช้ แต่ก็มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า

กระแสไฟขาออกของ CD4024 ในโหมดต้นทางอยู่ในลำดับ 5mA ที่ 5V เอาต์พุตจะถูกยึดที่แรงดันไฟ LED และกระแสไฟจะน้อยกว่าค่าปกติอย่างมาก ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานแบบอนุกรมกับ LED ซึ่งจะช่วยลดจำนวนส่วนประกอบและทำให้วงจรง่ายขึ้น

เมื่อตัวนับหยุดลงโดยไม่มีพัลส์นาฬิกาจากตัวจับเวลา เอาต์พุตของตัวนับจะยังคงอยู่ในการนับที่มีอยู่ในขณะนั้น ซึ่งอาจมีหรือไม่มีค่าการนับก็ได้

เพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตตัวนับเป็นศูนย์เสมอเมื่อตัวจับเวลาหยุดการรีเซ็ตแบบไดนามิกจะถูกนำไปใช้

ดังนั้น เมื่อตัวจับเวลาถูกเปิดใช้งานในที่ที่ไม่มีแสง ตัวนับจะถูกเปิดใช้งาน และเมื่อตัวจับเวลาถูกปิดใช้งานในที่ที่มีแสง ตัวนับจะถูกรีเซ็ต

การรีเซ็ตตัวนับนี้มีให้โดยตัวเพิ่มแรงดันปั๊มชาร์จซึ่งเชื่อมต่อกับเอาท์พุตของตัวจับเวลาด้วย

การดึงค่าความต้านทานเชื่อมต่อกับพินการรีเซ็ตตัวนับและกับเอาต์พุตของปั๊มประจุ เมื่อตัวจับเวลาถูกปิดใช้งาน ตัวนับจะถูกรีเซ็ตโดยตัวต้านทานแบบดึงขึ้นนี้

เมื่อตัวจับเวลาเริ่มปั๊มชาร์จ จะเพิ่มเป็น ~3V ซึ่งจะเปิด FET ช่อง N ดึงหมุดรีเซ็ตให้ต่ำและเปิดใช้งานตัวนับ เมื่อตัวนับหยุด FET จะปิดและสายรีเซ็ตจะถูกดึงขึ้นไปที่ VCC ผ่านตัวต้านทานแบบดึงขึ้นซึ่งรีเซ็ตเอาต์พุตของตัวนับต่ำ

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบ PCB

ส่วนประกอบส่วนใหญ่บน PCB เป็น SMD โดยมีตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ 1206 ชนิด

IC ได้รับการติดตั้งก่อนเนื่องจากจะถูกล้อมรอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งจะทำให้เข้าถึงหมุดสำหรับการบัดกรีได้ยากขึ้น

จากนั้นตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และตัวเชื่อมต่อสุดท้าย

เช่นเดียวกับการตรวจสอบง่ายๆ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสะพานประสานหรือวงจรเปิดก่อนการทดสอบเปิดเครื่องเพื่อตรวจสอบว่าตัวจับเวลาและตัวนับทั้งสองทำงาน

การประกอบเพิ่มเติมจะดำเนินต่อไปด้วย LED เมื่อเรามีวัตถุที่จะเชื่อมต่อด้วย

ตอนนี้เรามีวงจรไฟแล้ว เราต้องการไฟบางอย่าง

ขั้นตอนที่ 3: การเลือกวัตถุ

ด้วยเหตุนี้จึงตัดสินใจใช้ไฟเน้นเสียงในสวนตอนกลางคืนและในขณะเดียวกันก็มีการสำรวจฟางและผีเสื้อก็ชนะ

ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

1: สิ่งที่จะสร้างเลย์เอาต์ LED ที่สมมาตร

2: เข้ากับสถานที่

3: รูปร่างของมันสามารถรองรับ PCB ได้โดยไม่เสียสมาธิจากวัตถุ

4: วัตถุสามารถพิมพ์ 3 มิติได้

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบวัตถุ

การใช้ BlocksCAD ฉันออกแบบรูปทรงผีเสื้อพื้นฐาน

รูปร่างประกอบด้วย หัว ท้อง อก และปีก 2 คู่

ส่วนหัวจะใช้เพื่อยึด LDR และปีกจะมี LED 8 ดวง (2 ดวงต่อปีก) แม้ว่าในเวอร์ชันสุดท้ายเนื่องจากตัวนับมีเพียง 7 เอาต์พุตและเพื่อรักษาความสมมาตรเพียง 6 เอาต์พุตเท่านั้น

เพื่อรองรับ LED ซึ่งจะเป็นแบบตะกั่วขนาด 5 มม. ตัวยึดจะรวมอยู่ในปีก

เพื่อที่จะยึด PCB 2 รูไว้ใน 2 forewings สำหรับสกรู M2

เมื่อออกแบบเสร็จแล้วก็ต้องพิมพ์ออกมา

ในเรื่องนี้ การเลือกไส้หลอดมีความสำคัญเนื่องจากต้องโปร่งแสงจึงจะแสดงไฟ LED ที่ติดตั้งที่ด้านหลังปีกได้ เพื่อให้มองเห็นได้จากด้านหน้า

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบขั้นสุดท้าย

ผีเสื้อที่พิมพ์ LED'S นั้นติดตั้งเข้ากับตัวยึดและสายไฟยาวพอที่จะต่อเข้ากับ PCB

PCB ถูกขันเข้าที่และสายไฟจาก LED'S ที่บัดกรีไปยัง PCB จากนั้น LDR ที่ป้อนผ่าน 2 รูในหัวจะถูกบัดกรีเข้าที่บนบอร์ด

สิ่งที่เหลืออยู่คือการทดสอบขั้นสุดท้ายเพื่อปรับความถี่สำหรับการแสดงผลที่เหมาะสมที่สุดและความไวแสงเพื่อกำหนดเมื่อเปิดจอแสดงผล

ตอนนี้หรี่ไฟและชมการแสดง