Twinkle_night_lights: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

هذا المشروع عبارة عن عداد تلقائي يتم تنشيطه للضوء والذي يأتي إلى الحياة بعد حلول الظلام ويقوم بتبديل مصابيح LED في تسلسل ثنائي. نظرًا لأن مصابيح LED سلكية مجانية ، فيمكن وضعها بأي ترتيب لإبراز العنصر الذي تم توصيلها به.

تحتوي الدائرة على تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور تم إنشاؤه في EagleCAD وتم تصنيعه كـ OSHpark على الرغم من أنه كان من الممكن بناء الدائرة على Veroboard باستخدام مكونات الفتحة.

سيتم استخدام الدائرة بعد ذلك لإضاءة كائن مطبوع ثلاثي الأبعاد.

اللوازم

EagleCAD

PCB أو Veroboard للتركيب من خلال مكونات الفتحة.

كتل

طابعة 3D

خيوط شفافة

الخطوة 1: وصف الدائرة

تتكون الدائرة من مذبذب مصنوع باستخدام مؤقت ICM7555 تم تكوينه في الوضع Astable. يمكن ضبط تردد التذبذب باستخدام المقاوم المتغير 500 كيلو مما يعطي نطاق تردد من 1.5 هرتز إلى 220 هرتز ، وهذا يتحكم في مدى سرعة تغير تسلسل العداد.

يتم التحكم في ضوء الدائرة باستخدام LDR جنبًا إلى جنب مع المقاوم المتغير 50 كيلو لضبط الحساسية. تتصل شبكة التقسيم المحتملة هذه بالدبوس 4 (إعادة الضبط) ، للمؤقت وتعطل تشغيل المؤقت عندما يكون الجهد عند هذه النقطة <0.7 فولت.

عندما يتعرض LDR للضوء الساطع ، تنخفض مقاومته إلى ~ 170R وفي غياب الضوء 1.3MR

لذلك ، في الضوء الساطع ، يكون جهد إعادة الضبط 4.8 فولت ويتم تمكين المؤقت.

يتم تغذية خرج المذبذب إلى CD4024 (عداد تموج ذو سبع مراحل) ، حيث يتم توصيل كل مخرج بمصباح LED. يوصى باستخدام مصابيح LED ذات الكفاءة العالية ذات الجهد المنخفض لجعل اللون الأحمر هو اللون الأكثر ملاءمة على الرغم من إمكانية استخدام ألوان أخرى ، إلا أنها تميل إلى أن تكون أقل كفاءة.

يكون تيار الإخراج لـ CD4024 في وضع المصدر في حدود 5 مللي أمبير عند 5 فولت ، وسيتم تثبيت الخرج بجهد LED وسيكون التيار أقل بكثير من القيمة الاسمية ، مما يلغي الحاجة إلى وجود المقاوم في سلسلة مع LED. هذا يقلل من عدد المكونات ويبسط الدائرة.

عندما يتم إيقاف العداد بسبب عدم وجود نبضات على مدار الساعة من المؤقت ، سيبقى خرج العداد في أي عدد كان موجودًا في ذلك الوقت ، يمكن أن يكون هذا مع أو بدون قيمة العد.

من أجل التأكد من أن ناتج العداد هو صفر دائمًا عندما يتوقف المؤقت ، يتم تطبيق إعادة تعيين ديناميكية.

لذلك ، عندما يتم تمكين المؤقت في حالة عدم وجود ضوء ، يتم تمكين العداد وعندما يتم تعطيل المؤقت في وجود الضوء ، يتم إعادة تعيين العداد.

يتم توفير إعادة ضبط العداد من خلال مضاعف جهد مضخة الشحن والذي يتم توصيله أيضًا بإخراج المؤقت.

يتم توصيل سحب مقاوم إلى دبوس إعادة تعيين العداد وأيضًا بإخراج مضخة الشحن ، عندما يتم تعطيل المؤقت ، تتم إعادة تعيين العداد بواسطة المقاوم للسحب هذا.

بمجرد أن يبدأ المؤقت في تشغيل مضخة الشحن ، يصل المنحدرات إلى ~ 3 فولت والتي تقوم بتشغيل القناة N FET ، مما يؤدي إلى انخفاض دبوس إعادة الضبط وتمكين العداد. عندما يتوقف العداد ، يتم إيقاف تشغيل FET ويتم سحب خط إعادة الضبط إلى VCC عبر المقاوم للسحب لإعادة ضبط مخرجات العداد منخفضة.

الخطوة 2: تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

كانت غالبية المكونات الموجودة على PCB عبارة عن SMD مع وجود مقاومات ومكثفات 1206 نوعًا.

تم تركيب الدوائر المتكاملة أولاً لأنها ستكون محاطة بمكونات وهذا سيجعل من الصعب الوصول إلى المسامير من أجل اللحام.

ثم المقاومات والمكثفات والصمامات الثنائية والترانزستورات وأخيرًا الموصلات.

كما هو الحال مع أي شيء ، هناك عدد قليل من الفحوصات البسيطة للتأكد من عدم وجود جسور لحام أو دوائر مفتوحة قبل اختبار الطاقة للتحقق من أن الموقت والعداد يعملان.

سيستمر التجميع الإضافي مع مصابيح LED بمجرد أن يكون لدينا كائن لتوصيلها أيضًا.

الآن بعد أن أصبح لدينا دائرة الإضاءة الخاصة بنا ، نحتاج إلى شيء يضيء.

الخطوة 3: اختيار الكائن

مع أخذ ذلك في الاعتبار ، تم تحديد ضوء لهجة الحديقة الليلية وفي نفس الوقت تم إجراء استطلاع من القش وفازت الفراشة.

للأسباب التالية:

1: شيء من شأنه إنشاء تخطيط LED متماثل.

2: يتناسب مع الموقع.

3: يمكن لشكلها استيعاب ثنائي الفينيل متعدد الكلور دون تشتيت الانتباه عن الكائن.

4: يمكن طباعة الكائن ثلاثي الأبعاد.

الخطوة 4: تصميم الكائن

باستخدام BlocksCAD ، قمت بتصميم شكل الفراشة الأساسي.

يتكون الشكل من رأس وبطن وصدر وزوجين من الأجنحة.

سيتم استخدام الرأس لتركيب LDR وستستوعب الأجنحة 8 LED (2 لكل جناح) ، على الرغم من أنه في الإصدار النهائي نظرًا لوجود 7 مخرجات فقط للعداد وللحفاظ على التناظر ، سيتم استخدام 6 مخرجات فقط.

لدعم مصابيح LED التي ستكون من الأنواع المحتوية على الرصاص بحجم 5 مم ، سيتم تضمين الحوامل على الأجنحة.

من أجل الإمساك بفتحات PCB 2 ، تم تضمينها في الأجنحة الأمامية 2 لمسامير M2.

بمجرد اكتمال التصميم ، كان لا بد من طباعته.

في هذا الصدد ، كان اختيار الفتيل مهمًا لأنه يجب أن يكون شفافًا لإظهار مصابيح LED مثبتة على الجزء الخلفي من الأجنحة ، بحيث يمكن رؤيتها من الأمام.

الخطوة 5: التجميع النهائي

طبعت الفراشة ، تم تركيب مصابيح LED على الحوامل والأسلاك طويلة بما يكفي للوصول إلى لوحة الدوائر المطبوعة.

يتم تثبيت PCB في مكانه ويتم لحام الأسلاك من LED’S إلى PCB ثم يتم توصيل LDR الذي يتم تغذيته من خلال الفتحتين الموجودة في الرأس في مكانه على اللوحة.

كل ما تبقى هو الاختبارات النهائية لضبط التردد للعرض الأمثل وحساسية الضوء لتحديد وقت تشغيل الشاشة.

الآن خفت الأضواء وشاهد العرض.