LED Starlight: 3 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

นี่คือไม้ประดับ หากเป็นสินค้าตามฤดูกาลที่มีรูปร่างเหมือนดาว

อย่างไรก็ตาม ฉันต้องการสิ่งที่แตกต่างไปจากการก่อสร้างแบบสองมิติทั่วไป

ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงสร้างเวอร์ชันสามมิติโดยใช้ PCB สามตัว

อันหนึ่งสำหรับฐานและกระดานรูปทรงสองแผ่นซึ่งเมื่อล็อคเข้าด้วยกันจะเกิดเป็นดาว 3 มิติ

แผ่นไม้เหล่านี้มีรูปทรงสำเร็จรูปเป็นส่วนหนึ่งของการผลิต แม้ว่าจะต้องใช้ตะไบเข็มสี่เหลี่ยมเพื่อปรับความกว้างของช่องให้พอดีที่สุด

การเชื่อมต่อกับแผงที่เชื่อมต่อกันซึ่งก่อตัวเป็นดาวนั้นทำโดยแผ่นอิเล็กโทรดที่จัดตำแหน่งกับแผงควบคุมและอีกสองแผงประกอบเป็นดาว

สิ่งเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อประสานเชื่อมแผ่นอิเล็กโทรด 2 แผ่นให้เป็นมุมฉาก

ฉันปฏิเสธซ็อกเก็ตของการจัดเรียงที่คล้ายกันอื่น ๆ เพื่อความเรียบง่ายเนื่องจากการเชื่อมต่อเป็นแบบถาวร

แผงสองดาวมีไฟ LED ทั้งสองด้าน จึงมองเห็นได้จากหลายมุม

มีไฟ LED 3 ดวง (สีแดง สีเขียว และสีเหลืองอำพัน) ที่ด้านข้างของแขนทั้ง 4 ข้าง รวมเป็น LED 24 ดวง

เพื่อไม่ให้เบี่ยงเบนจากรูปแบบโดยรวมของสินค้าสำเร็จรูปและช่วยให้มองเห็นการพิมพ์หน้าจอของรูปทรงลูกบาศก์ LED เป็นรุ่นที่ติดตั้งบนพื้นผิว

การออกแบบรูปทรงลูกบาศก์ถูกสร้างขึ้นโดยตรงบน PCB ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและไม่ได้นำเข้าจากแอปพลิเคชันอื่น

รูปแบบ LED สามารถเปลี่ยนได้โดยการปรับสวิตช์ฐานสิบหก

นอกจากนี้ สามารถปรับความเร็วการกะพริบของการปรับโพเทนชิออมิเตอร์ที่เปลี่ยนความถี่ของออสซิลเลเตอร์ได้

ดาวฤกษ์นี้ใช้พลังงานจาก 3V CR2032 ซึ่งอยู่ใต้แผงควบคุม ซึ่งอยู่ตรงกลางกระดานและเมื่อแบนจะทำให้ดาวสามารถยืนบนพื้นเรียบได้

นอกจากนี้ยังสามารถจ่ายไฟจากภายนอกด้วยแบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่า (เช่น 9V PP3) ผ่านทางขั้วต่อสกรูหรือสาย USB ที่ดัดแปลง

ทำได้โดยการวางตำแหน่งลิงก์ที่เหมาะสมบนส่วนหัวที่เลือกแหล่งพลังงาน

รูอยู่ที่ส่วนบนของแขนแต่ละข้างเพื่อให้ดาวแขวนได้หากต้องการ

PCB สองด้านได้รับการออกแบบโดยใช้ EagleCAD และผลิตขึ้นที่ OSH Park

เสบียง

จำนวน DEVICE

คลิปหนีบแบตเตอรี่ 20 มม. 1 ตัว

3 0.1uF C-EUC1812K

1 1uF C-EUC1812K

1 10uF C-EUC1812K

6 1N4148 SMA-DO214AC

1 1N4004 DO41-10

3 CD4013D SO14

1 CD4070D SO14

2 CD4069D SO14

1 NA555D S08

12 LED POINTLED (3 x สีแดง, 3 x สีเขียว, 3 x สีเหลืองอำพัน)

12 220R R-EU_R1206

14 10K R-EU_R1206

2 2K2R R-EU_R1206

1 0R R-EU_R1206

1 500KR-TRIM 3314G

1 SWS001 SPST ชั่วขณะ

สวิตช์ BCD 1 ตัว

2 MPT2 2.54 มม. ขั้วต่อสกรู

4 MPT3 2.54 มม. ขั้วต่อสกรู

ขั้นตอนที่ 1: คำอธิบายวงจร

ส่วนประกอบส่วนใหญ่เป็น SMD ยกเว้นสวิตช์เลือกรูปแบบ ตัวต้านทานควบคุมความถี่ของตัวจับเวลา ขั้วต่อไฟภายนอก จัมเปอร์การเลือกแหล่งจ่าย และไดโอดป้องกันขั้วของอุปทาน

วงจรประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์ที่ทำจาก 555 Timer (SOIC 8 พิน) ซึ่งความถี่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ไม่กี่เฮิรตซ์ไปจนถึงไม่กี่ร้อยเฮิรตซ์ ~1.25Hz ถึง 220Hz แม้ว่าค่าจริงจะแตกต่างกันไปตามความคลาดเคลื่อนของส่วนประกอบแต่ไม่สำคัญ

เอาต์พุตของตัวจับเวลาใช้สำหรับนาฬิกา Flip Flops ชนิด D แบบคู่ 3 อัน (CD4013, SOIC 14 พิน) ซึ่งกำหนดค่าเป็น Linear Feedback Shift Register (LFSR) โดยใช้ EXOR (CD4070) เพื่อให้ข้อเสนอแนะ

CD4070 ตารางความจริง (ดูภาพ)

LH = ทรานซิชันต่ำไปสูง, HL = ทรานสิชันสูงไปต่ำ, X = ไม่สนใจ, NC = ไม่มีการเปลี่ยนแปลง

เอาต์พุต Q ของแต่ละรีจิสเตอร์จะถูกป้อนไปยังอินพุต D ของแต่ละสเตจที่ต่อเนื่องกัน

รีจิสเตอร์ 4 รายการแรกมีอินพุต R ที่เชื่อมต่อกับสวิตช์ HEX ทำให้สามารถโหลดล่วงหน้าด้วยรูปแบบเพื่อเริ่มต้นลำดับการเริ่มต้นล่วงหน้า

อินพุต S ของรีจิสเตอร์ทั้งหมดเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อให้รีจิสเตอร์สามารถรีเซ็ตได้โดยใช้ปุ่มรีเซ็ต

รีจิสเตอร์ที่เหลืออนุญาตให้สุ่มเพิ่มเติมโดยใช้ลิงก์เพื่อเชื่อมต่อเอาต์พุต Q หรือ /Q กับสเตจถัดไป ลิงค์เริ่มต้นเชื่อมต่อเอาต์พุตรีจิสเตอร์ Q ที่ห้ากับอินพุต D รีจิสเตอร์ที่หกและเอาต์พุตรีจิสเตอร์ /Q ที่หกกับอินพุต EXOR ตัวใดตัวหนึ่งทำให้ลูปป้อนกลับสมบูรณ์

เอาต์พุตทั้งสองของรีจิสเตอร์แต่ละอันเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ (CD4069, SOIC 14 พิน) โดยมี LED 2 ดวงเชื่อมต่อกับเอาต์พุต 12 เอาต์พุตแต่ละอัน

การใช้พลังงานขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและรูปแบบเฉพาะ

อย่างไรก็ตาม แนวทางการใช้กระแสไฟสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่อไปนี้แสดงไว้

3V = 3mA ความจุ CR2032 สามารถอยู่ระหว่าง 210-240mAH ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานประมาณ 70-80 ชม.

5V = 11mA

9V = 38mA

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบ

แต่ละบอร์ดประกอบแยกกัน

เริ่มจากแผงควบคุมที่ติดตั้งส่วนประกอบ SMD ทั้งหมดไว้ที่ด้านหน้า มากกว่าคลิปหนีบแบตเตอรี่ที่ด้านหลัง

หลังจากนี้ส่วนประกอบรูทะลุจะถูกติดตั้ง

บอร์ดที่สร้างดาวฤกษ์มีเพียง LED และตัวต้านทาน ขอแนะนำให้ตรวจสอบการวางแนวของส่วนประกอบโพลาไรซ์เพื่อป้องกันการทำงานซ้ำหรือความเสียหาย

บอร์ดรูปดาวมีแผ่นบัดกรีสำหรับเชื่อมต่อกับแผงควบคุมที่ปลายทั้งสองข้าง ซึ่งหมายความว่าสามารถติดตั้งทั้งสองทางขึ้นได้ตราบเท่าที่วางแนวอย่างถูกต้องไปยังสล็อตตรงกลางที่ยื่นออกไปครึ่งทางของบอร์ด ปล่อยให้บอร์ดทั้งสองถูก slotted ร่วมกันก่อนที่จะยึดกับแผงควบคุม

ขั้นตอนที่ 3: การแก้ไขปัญหา

ปัญหาอาจเกิดขึ้นได้และหากเกิดขึ้นจะแก้ไขได้อย่างไร

สิ่งแรกที่ต้องทำคือมองหาสิ่งที่ชัดเจน

IC อยู่ในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง การวางแนวที่ไม่ถูกต้อง หรือพินที่ไม่ได้บัดกรีหรือบัดกรีไม่ดี การเสียบซ็อกเก็ตไม่ดีหรือพินงอ

ส่วนประกอบอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง ค่าที่ไม่ถูกต้อง การวางแนวที่ไม่ถูกต้อง หรือการบัดกรีที่ไม่ดี

การเชื่อมประสาน, การจ่ายแรงดันไฟที่ขั้วผิด, เปลี่ยนสายจ่ายไฟ, แรงดันไฟไม่ถูกต้อง

แม้แต่ PCB ก็อาจมีแทร็กเปิดหรือ shorted

อย่าบอกตัวเองว่าไม่สามารถเป็นปัญหาเฉพาะได้หากไม่ตรวจสอบ