หนังสือไฟ LED SAD สีน้ำเงินแบบชาร์จไฟได้: 17 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

การบำบัดด้วยแสงสีฟ้าสามารถใช้เพื่อปรับปรุงอารมณ์ ปรับปรุงการนอนหลับ รักษาอาการเจ็ทแล็ก ปรับเวลานอน และเพิ่มพลังงาน การบำบัดด้วยแสงมีประโยชน์ต่อนักเรียนที่เริ่มเข้าโรงเรียนตั้งแต่ยังมืด กระเป๋าใบนี้สามารถใส่ในกระเป๋าเป้ของคุณ หรี่แสงได้ มีตัวจับเวลาที่ปรับได้ และไม่เสียค่าใช้จ่ายในการสร้างมากเกินไป การใช้มันในตอนเช้าสามารถเปลี่ยนคุณให้เป็นนกที่ตื่นเช้า และใช้มันในตอนเย็นสามารถเปลี่ยนคุณให้เป็นนกฮูกกลางคืนได้ คุณสามารถใช้ได้ในขณะนั่งรถบัส ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AC หรือ Li-ion แรงดันไฟฟ้าอินพุตที่หลากหลาย: ไฟ LED 8.4-24V 200 ดวง มุมมองภาพกว้าง การใช้พลังงาน: 14W อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ความสว่างเต็มที่: 1 ชม. 30 นาที (ใช้แบตเตอรี่ 18650 2.5Ah สองก้อน) ช่วงความสว่าง: 256 ระดับ หน้าจอกระจาย

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

1 - หนังสือเจาะรู 8 x 6-1/4 x 1/8 ของพื้นที่จัดเก็บ 1 - แผ่นพลาสติกใสขนาดใหญ่กว่า 8 x 6-1/4 x 1/8 พร้อมเทปล่องหน 1 - 4 x 8 แผ่นทองแดงหุ้ม 1 - บอร์ดหุ้มทองแดง 3 x 1-1/4 2 - ตัวเก็บประจุ 100nF 1 - ไดโอดซีเนอร์ 12-20V 1 - 1N4001 ไดโอด 200 - 0805 มุมกว้าง 470nm ไฟ LED สีฟ้า (120-130 องศา) 1 - IRFZ44N MOSFET 1 - AO3400 MOSFET 2 - ตัวต้านทาน 10M 1 - ตัวต้านทาน 33k ตัวต้านทาน 1 - 1k ตัวต้านทาน 1 - ตัวต้านทาน 10k 20 - 100R ตัวต้านทาน 1 - สวิตช์เปิดปิด 1 - ตัวควบคุม LM7805 1 - ATtiny85 1 - ตัวยึดชิป DIP 8 พิน 1 - Arduino (คุณต้องการเพียงสิ่งนี้เพื่อตั้งโปรแกรม ATTiny85) 1 - LM2577 โมดูลเพิ่มตัวแปลง DC-DC 2 - โพเทนชิโอมิเตอร์ 10k 1 - แจ็คไฟ DC 1 - แหล่งจ่ายไฟ 9-24V (18W หรือสูงกว่า) 1 - 2 เซลล์ 18650 ที่ยึดสำหรับเซลล์ที่ได้รับการป้องกัน (เซลล์ที่ได้รับการป้องกันนั้นยาวกว่าเซลล์ที่ไม่มีการป้องกันเล็กน้อย) 2 - แบตเตอรี่ Li-ion 18650 ที่มีการป้องกัน 1 - 3A ฟิวส์เป่าช้า (หากใช้แบตเตอรี่ที่ไม่มีการป้องกัน) 4 - ชุดขาตั้ง (คิด 1/8") 4 - ชุดน็อตและสลักเกลียว (หนา 1/8") * ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุทั้งหมด มี 0805 แพ็คเกจ

ขั้นตอนที่ 2: วงจร

ในวงจรนี้ ฉันตั้งโปรแกรม ATTiny85 เป็นตัวจับเวลาและหรี่ไฟ PWM Q1 คือสวิตช์โหลดสำหรับเปิดเครื่อง IRFZ44N กำลังสูงจะจัดการกับกระแสไฟเข้าของตัวแปลง D1 ปกป้อง Q1 ที่ใช้พลังงานต่ำโดยป้องกันแรงดันเกตไม่ให้เกิน 20V R5 ปกป้อง Q2 ผ่านแรงดันตกคร่อมของอาร์เรย์โดยปล่อยให้ปริมาณเล็กน้อยไหลผ่าน ทำให้ Vds ของ Q2 เกิน 30V คุณจะสังเกตได้ว่าแม้ตัวจับเวลาปิดอยู่ ตัวจับเวลาจะยังมีแสงสลัว ตัวแปลงสเต็ปอัพ LM2577 ช่วยให้อาร์เรย์ LED อยู่ที่ 30-35V และทำให้เราใช้แรงดันไฟฟ้าได้หลากหลาย สามารถปรับเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าได้หากกระแสไฟสูงเกินไปหรือคุณต้องการแสงน้อย ฉันตั้งแรงดันเอาต์พุตไว้ที่ 32.3V และตัวต้านทานอยู่ที่ 1.5V ให้ 15mA แจ็ค DC ถูกต่อสายเพื่อให้มีพลังงานคู่โดยเชื่อมต่อพินกลางกับกราวด์ของแบตเตอรี่ พินด้านนอกกับกราวด์ของพาวเวอร์ซัพพลาย

ขั้นตอนที่ 3: ร่างสำหรับ ATtiny85

ภาพร่างนี้ตั้งโปรแกรม ATtiny85 ให้เป็นทั้งตัวหรี่ PWM และตัวจับเวลาหลอดไฟ VR1 ตั้งค่าระดับความสว่างของอาร์เรย์ LED ใน 255 ขั้น และ VR2 ตั้งเวลาการรักษาระหว่าง 0 ถึง 60 นาที โดยทำซ้ำทุก ๆ ชั่วโมง ซึ่งอาจจะดีกว่าหากคุณทำงานในตอนกลางคืน คุณจะต้องปรับการตั้งค่าก่อนที่จะเปิดเครื่อง เนื่องจาก ATtiny85 อ่านได้เฉพาะในตอนเริ่มต้นเท่านั้น หากคุณต้องการช่วงเวลาเปิด/ปิดที่แตกต่างกัน ให้เปลี่ยนค่าของ periodMin คุณสามารถเรียนรู้วิธีตั้งโปรแกรม ATtiny85 ได้ที่นี่: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // อินพุต PWM เชื่อมต่อกับพินดิจิตอล 0 int brightPin = 2; // โพเทนชิออมิเตอร์ความสว่างเชื่อมต่อกับพินอะนาล็อก 2 int timerPin = 3; // โพเทนชิออมิเตอร์จับเวลาเชื่อมต่อกับขาอะนาล็อก 3 ช่วงเวลายาว Min = 60; // กำหนดช่วงเวลาเป็นนาที ระยะเวลานาน วินาที = คาบนาที*60; // คำนวณระยะเวลาเป็นวินาที ระยะเวลานาน = 1000*periodSec; // คำนวณระยะเวลาในหน่วยมิลลิวินาที void setup() { pinMode(LEDPin, OUTPUT); // ตั้งค่าพินเป็นเอาต์พุต } void loop () { int val1 = analogRead (brightPin); // อ่านโพเทนชิออมิเตอร์การตั้งค่าความสว่าง analogWrite(LEDPin, val1 / 4); // ตั้งค่าระดับความสว่างของอาร์เรย์ LED จาก 0 ถึง 255 int val2 = analogRead (timerPin); // อ่านการตั้งค่าโพเทนชิออมิเตอร์แบบตั้งเวลาบน = (จุด * val2/1023); // ตรงเวลาเป็นมิลลิวินาทียาวปิด = (เปิดตามช่วงเวลา); // ปิดเวลาเป็นมิลลิวินาทีล่าช้า (เปิด); analogWrite (LEDPin, 0); // ตั้งค่าความสว่างของอาร์เรย์ LED เป็น 0 ล่าช้า (ปิด); }

ขั้นตอนที่ 4: ไฟล์ ExpressPCB

ฉันออกแบบแผงวงจรโดยใช้ ExpressPCB และรวมไฟล์สำหรับการพิมพ์แบบเต็มหน้า โปรดปรับเปลี่ยนการออกแบบหากคุณมีแพ็คเกจส่วนประกอบอื่น คุณสามารถดาวน์โหลด ExpressPCB ได้จากเว็บไซต์นี้: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm สำหรับ Linux คุณสามารถติดตั้ง WINE เพื่อใช้งานโปรแกรมได้

ขั้นตอนที่ 5: ต้านทานการกัดสำหรับแผงวงจร

ขั้นตอนที่ 6: การแกะสลักแผงวงจร

ฉันใช้เฟอริกคลอไรด์กัดกระดาน

ขั้นตอนที่ 7: ลบการต้านทานการกัดออก

ลบสารต้านทานการกัดด้วยอะซิโตน

ขั้นตอนที่ 8: ส่วนประกอบบัดกรี

ฉันบัดกรีส่วนประกอบ SMD ด้วยมือในขั้นตอนนี้ ควรใช้ฟลักซ์ก่อนจัดวางส่วนประกอบซึ่งเป็นส่วนที่น่าเบื่อที่สุดของขั้นตอนนี้ ต้องใช้แหนบในการเคลื่อนย้าย LED และสามารถใช้หมุดเพื่อยึด LED ไว้กับแผ่นบัดกรีขณะบัดกรี

ขั้นตอนที่ 9: ลบ Flux Residue

ขจัดคราบฟลักซ์ด้วยอะซิโตน

ขั้นตอนที่ 10: สายไฟพร้อมการบรรเทาความเครียด

ใช้กาวร้อนเพื่อคลายสายไฟ

ขั้นตอนที่ 11: รูสำหรับติดแผงวงจร

เจาะรูเพื่อให้พอดีกับขาตั้งและแจ็คไฟ DC หากต้องการทำให้ขอบรูเรียบ ให้ใช้เดรเมล

ขั้นตอนที่ 12: สกรูสำหรับแผงวงจรและที่ใส่แบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 13: สายไฟพร้อมเคเบิ้ลไทร์

ขั้นตอนที่ 14: ฝาครอบโปร่งใสสำหรับ LEDs

กาวแผ่นพลาสติกใสกับหนังสือด้วยความร้อน คุณจะใช้เทปล่องหนเป็นดิฟฟิวเซอร์ เราจึงต้องใช้แผ่นพลาสติกเพื่อรองรับ

ขั้นตอนที่ 15: เทปที่มองไม่เห็นเป็นตัวกระจายแสง

ปิดพลาสติกใสด้วยเทปที่มองไม่เห็น

ขั้นตอนที่ 16: การทำเครื่องหมายหารสำหรับโพเทนชิออมิเตอร์

วัดแรงดันไฟฟ้าที่ก๊อกตรงกลางของ VR2 ที่เพิ่มทีละ 500mV ซึ่งจะเท่ากับ 10% หรือ 6 นาทีเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ทำเครื่องหมายส่วนต่างๆ บนแผงวงจร

ขั้นตอนที่ 17: การปรับปรุง

ใช้ที่ใส่แบตเตอรี่ Li-ion 3 ถึง 6 เซลล์: ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น หนังสือแสงจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นและทำงานเย็นลงเพราะตัวแปลงจะต้องการกระแสไฟน้อยกว่า และโหลด MOSFET เปิดเต็มที่แล้ว ใช้รูเจาะทะลุ ส่วนประกอบสำหรับอาร์เรย์ LED: คุณอาจพบว่าไฟ LED ทะลุผ่านได้ง่ายกว่าในการบัดกรี และคุณไม่จำเป็นต้องแกะสลักบอร์ดด้วยซ้ำ! มองหาไฟ LED ที่มีมุมลำแสงกว้างประมาณ 130 องศา และใช้บอร์ดที่สมบูรณ์แบบแทน คุณอาจต้องใช้หนังสือที่หนากว่านี้เพื่อให้แสงสว่างเท่ากัน

รางวัลรองชนะเลิศการประกวดไมโครคอนโทรลเลอร์