قم ببناء زخرفة قلب ثنائية LED (Blinkenheart): 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

هذا هو أول تدريب لي ، لذا أرسل لي بالتأكيد ملاحظات. إذا كان بإمكاني عمل مخطط ليس فظيعًا ، فسأضيفه هنا.

لقد بدأت للتو في تعلم بعض الإلكترونيات الأساسية وأرادت صديقة أن تحصل على شيء خاص لخطيبها في عيد الحب. توقيت ممتاز! لذلك ، قمت بتكوين قائمة الأجزاء ، وانتظرت وصولهم ، وبدأت في البناء. تتكون الوحدة من 32 مصباح LED أحمر ، ودائرة توقيت 555 وعداد ثنائي ، إلى جانب مجموعة من المكونات الداعمة وبعض الأسلاك الإبداعية. كان هذا أول مشروع إلكترونيات كبير لي وقد تعلمت منه بالتأكيد الكثير. بالطبع ، إذا كنت أعرف بالفعل كل ما تعلمته ، فربما لم أكن متحمسًا جدًا لبدء ذلك … استغرق الأمر وقتًا أطول بكثير مما كنت أتوقعه ، لكنني لست نادماً على فعل ذلك. إذا كان لدي أي سبب للقيام بذلك على نطاق أوسع ، فأنا أفكر بجدية في لوحات الدوائر الجاهزة. والنتيجة النهائية هي مجموعة من 32 مصباح LED تشكل قلبًا ، قطعة قطعة ، ونأمل أن تصنع زخرفة سطح مكتب جميلة.

الخطوة 1: قائمة الأجزاء

كانت الخطوة الأولى بالنسبة لي هي وضع نموذج أولي لأجزاء صغيرة من المشروع على لوح التجارب. لقد استخدمت آلة حاسبة عبر الإنترنت على https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm لتحديد قيم المؤقت واستخدمت قانون أوم لتحديد المقاومات التي سأحتاجها لذلك لا تستنزف البطارية بسرعة كبيرة أو تحترق مصابيح LED الخاصة بي. لقد اشتريت كل شيء تقريبًا من Mouser (مفتاح التبديل كان من Radio Shack) ، لذلك لدي جميع أرقام الأجزاء المتاحة ، إذا أراد أي شخص ، سأقوم بنشرها هنا ، لكن يجب أن تكون متاحة في أي مكان. المقاومات الموجودة في قسم العرض مخصصة جزئيًا للحد الحالي وجزئيًا للراحة. ربما أكون مجنونًا إذا اضطررت إلى قطع هذا القدر من الأسلاك وتجريده. اصنع لنفسك معروفًا ولا تشتري حزمة من 7 مفاتيح DIP وأي شيء ستكون ذكيًا وقم بتقطيعها إلى قطع وإنقاذ 4 عناصر تبديل فردية منهم … قم بشراء مفتاح تبديل أو زر تثبيت وإبعاد الشعر الرمادي والصلع المبكر ، كنت منزعجًا قليلاً من تكلفة لوح الحماية بالنسبة للمكونات الأخرى ، لكنني أعجبت بالجودة ، لذلك شعرت بتحسن حول تداول القيمة النقدية لساندويتش وجبات سريعة مقابل ذلك.:-) فيما يلي قائمة الأجزاء: اللوح (للنماذج الأولية) لحام الحديد (20W-40W) اللحام القياسي من الصنوبري قاطع / متجرد قاطع قطري 18-20 سلك قياس للنماذج الأولية والبناء النهائي 3M / Nexcare Micropore (tm) شريط جراحي ، شريط ورقي لطيف أو شريط لاصق أو شريط لاصق أو مادة لاصقة غير مزعجة مفضلة لديك كميات هائلة من وقت الفراغ والصبر - لوحة: 1x قياسي 0.100 لوح بروتوبورد مثقوب مسبقًا - مؤقت / قسم الزناد: 1x 555 شريحة مؤقت 1x 0.01 uF مكثف سيراميك 2x 1K Ohm 1/4 W المقاوم 1x مكثف إلكتروليتي 470 uF- قسم العداد الثنائي: 1x SN74HC590AN أو عداد ثنائي مشابه- العرض: 32x مصابيح LED حمراء متجمدة ، مقاس T1 3/4 (5 مم) 8x 2N3904 ترانزستور NPN أو ترانزستور إشارة صغير مماثل 8x 56 أوم 1/2 واط المقاوم 8x 82 أوم 1 / 2 W المقاوم- الطاقة: 1x 4 AAA Battery Holder1x 100 uF Electrolytic capacitor 1x PCB التبديل أو زر الإغلاق

الخطوة 2: وضع نموذج أولي لـ 555 ومراحل العداد الثنائي

لقد تحققت من أوراق البيانات لكل من الرقائق الخاصة بي ، ثم ضبطت على توصيل دائرة اختبار ، فقط للتأكد من أنني كنت أفعل الأشياء بشكل صحيح. القيم التي اخترتها تتسبب في تشغيل 555 أكثر قليلاً من مرة في الثانية. يجب أن يتسبب هذا في امتلاء العداد الثنائي وتجاوزه كل 4 دقائق تقريبًا. 555 pinout (مرقمة عكس اتجاه عقارب الساعة ، بدءًا من الجزء العلوي الأيسر من الدمل أو المفتاح): pin 1: Ground / Earthpin 2: Triggerpin 3: Outputpin 4: Resetpin 5: Controlpin 6: Threshholdpin 7: Dischargepin 8: Vcc (Supply Voltage) قم بتوصيل المقاوم 1K بين السن 8 و 7 وآخر بين 7 و 6. قم بتوصيل 470 uF كهربائياً بين الدبوس 1 و 2 ، مع التأكد من أن الجانب السلبي متصل بالأرض / الأرض (دبوس 1). قم بتوصيل 0.01 uF بين الأرض والدبوس 5 (التحكم). قم بتوصيل مؤشر LED احتياطي بالطرف 3 ، وقم بتوصيل السلك الموجب للبطارية بالطرف 8 والسالب السالب للبطارية بالطرف 1. قم بتوصيل السن 8 بالطرف 4 ثم السن 6 بالدبوس 2. هذا يهيئ التشغيل المستقر لدائرة 555. أن يومض LED بالسرعة التي تعتقد أنها يجب أن. سيتم استخدام هذا النبضة لتشغيل العداد الثنائي في الخطوة التالية. يُظهر الفيديو بشكل رائع كيف يتم تشغيل العداد الثنائي على الحافة. ، أضف مرحلة العداد الثنائي. سيتم توصيل نبضة الخرج من السن 3 للرقاقة 555 بالدبوس 11 من هذه الشريحة لزيادة العداد. سترغب في الرجوع إلى ورقة البيانات الخاصة بالشريحة الخاصة بك ، ولكن بالنسبة لهذه الشريحة ، SN74HC590AN ، كان علي توصيل ساعة العداد وساعة التسجيل معًا. هناك طرق لاستخدام هذه الشريحة تتضمن تغيير العد الداخلي ولكن ليس العدد المعروض ، وهو أمر مثير للاهتمام من منظور الحوسبة ، ولكنه ليس وثيق الصلة بهذا المشروع. تم ربط كل من الدبوس 12 (تمكين العد المعكوس) والدبوس 14 (تمكين الإخراج المقلوب) بالأرض ، بينما تم توصيل الدبوس 10 (إعادة الضبط الرئيسية المقلوبة / الساعة واضحة) بالتزويد. لا تترك هذا متصلاً لفترة طويلة ، لأننا لا نفعل ذلك. وجود أي مقاومات حالية في مكانها. هذا ، وستريد الانتقال إلى الخطوات التالية!

الخطوة 3: قم بعمل تخطيط تقريبي لوضع المكونات

قبل أن أبدأ في أي شيء ، أضع مصابيح LED على اللوحة الأولية فقط للتأكد من أنني لم أكن مجنونًا وأن 32 مصباحًا ستلائم اللوحة بنمط لطيف. قررت أن الخيوط السلبية ستكون أفضل من الخارج ، حتى أتمكن من توصيلها معًا بسهولة ، وتشكيل كاثود مشترك لشاشتي. لا أعتقد أنه كان من الممكن أن ينجح الأمر بشكل جيد إذا جعلت الخيوط السلبية أقرب إلى داخل الجهاز.

لم أكن متأكدًا تمامًا من أن دائرة التحكم ستكون مناسبة ، لأنني اعتقدت أن 32 مصباحًا ضوئيًا كان كثيرًا ، لكن كل ذلك نجح. ثبت أن الأسلاك ، كما سترى لاحقًا ، هي الجزء الأكثر استهلاكا للوقت في المشروع.

الخطوة 4: ضع 555 ، العدّاد الثنائي والترانزستورات

هذا هو المكان الذي يكون فيه الشريط الورقي أو أي مادة لاصقة أخرى في متناول اليد. بمجرد وضع المكونات الخاصة بك ، قم بربطها على لوح الحماية واقلبها لتلحيم المكونات معًا. وجود فكرة واضحة عما تريد أن يكون تصميمك مفيدًا بالتأكيد ، أو يمكنك أن تكون مثلي وتجعله مدعوًا أن يكون كل شيء مناسبًا.

لقد قمت بثني خيوط كلتا الرقائق لأسفل لتكون متدفقة مع اللوحة الأولية بقدر ما يمكنني صنعها. إذا كنت تريد أن تكون أكثر ذكاءً فيما يتعلق بالتصميم مما كنت عليه ، فيمكنك استخدام مآخذ للرقائق ، ولكن سيتعين تغيير التصميم بشكل كبير إذا كنت تريد سهولة الوصول لاستبدال الرقائق إذا فشلت. الأسلاك البيضاء في الصورة هي الإخراج (555 ، يسار) والزناد (عداد ، يمين). إذا كنت قد خططت قليلاً للأمام ، فسيكونون سلكًا واحدًا. بعد وضع كلا الرقائق في مكانها ، أضف المقاومات المحددة الحالية إلى العداد الثنائي. هذه ليست ضرورية من الناحية الفنية ، لكنني بالتأكيد أقدر امتلاك أسلاك متينة جاهزة لم أضطر إلى قطعها أو تجريدها. سترغب في تسجيلها أيضًا. في خطوة محظوظة ، قمت بتبديل موضع دبوس النهاية عبر اللوحة حتى يكون لدي بعض الأمل في جعل الترانزستورات مناسبة. بمجرد وضعها ، قم بربطها ولحامها في دبابيس العداد وقواعد الترانزستورات الخاصة بها. لا تستخدم الكثير من الحرارة لفترة طويلة وإلا ستقلي الشريحة أو الترانزستور أو كليهما. بعد توصيل المجموعة الأولى من المقاومات ، أضف المجموعة الثانية ، الشريط ، اللحام. سيتم توصيلها بمجمعات الترانزستورات وتوفر معظم الطاقة لمصابيح LED الخاصة بنا. سيتم توصيل مقاومات 56 أوم من العداد الثنائي بقاعدة الترانزستورات ، والتي ستجلس أسفل مجموعة أخرى من المقاومات ، هذه المرة 82 أوم ، والتي ستنتقل مباشرة إلى مصدر الطاقة وإلى مصابيح LED الخاصة بنا. لن تبدو جميلة جدًا. يمكن أن توفر شريحة العداد الثنائية الخاصة هذه تيارًا كافيًا لإضاءة 8 20mA LEDs ، ولكن نظرًا لأنني كنت سأقوم بتشغيل 32 في مجموعات متوازية من 4 ، قررت استخدام الترانزستورات. الى جانب ذلك ، الترانزستورات نظيفة!

الخطوة 5: قم بإعداد مصابيح LED للاتصال

هنا يأتي الجزء الأكثر استهلاكا للوقت من المشروع. إن وضع مصابيح LED في موضعها ليس صعبًا للغاية ، ولكن لحامها جميعًا معًا بالطريقة الصحيحة ، والتأكد من عدم تقصير أي شيء أو إفساد اللحام السابق يعد مهمة حساسة للغاية. في الوقت الحالي ، تمنيت لو كان لدي بضعة أسابيع أخرى لهذا المشروع ، وربما بعض لوحات الدوائر المطبوعة على الوجهين المعدة مسبقًا.

لا يوجد الكثير من العمل الذهني لهذه الخطوة ، ولكن هناك الكثير من العمل. أولاً ، ضع مصابيح LED في النمط الذي تريده ، وحدد تلك التي تريد تشغيلها في نفس الوقت. في هذه الحالة ، أختار مجموعات من 4 ليتم تنشيطها بواسطة نفس الدبوس ، بدءًا من الأعلى والأسفل واستمر حول الحواف إلى الجانبين. بمجرد وضعهم جميعًا في المكان الذي تريده ، قم بلصقهم على السبورة باستخدام المادة اللاصقة التي تختارها. اقلب اللوحة وابدأ المحنة. من الجيد إيقاف واختبار مصابيح LED الفردية والمجموعات للتأكد من أنها لا تزال تعمل. طريقة البناء هذه لا تقود نفسها بالضبط إلى إصلاحات بسيطة. لقد قمت بوضع كل الخيوط السلبية بحيث تدور حول الجزء الخارجي من الشكل ، ثم وضعت الخيوط الإيجابية بشكل مسطح حيث يمكنني ثني الآخرين في هيكل سلم. لعمل فجوات في العزل في منتصف الأسلاك ، قمت بثني السلك وقص العزل بعناية عند طرف المنعطف ، ثم ثنيه في الاتجاه الآخر وفعلته مرة أخرى بعناية. بعد عدة ساعات … انتهيت. بعد كل ذلك ، تأكد من توصيل العملاء المحتملين لمجموعات LED الخاصة بك بدبابيس الباعث المناسبة للترانزستورات. يتم ترتيب 0-7 من اليسار إلى اليمين على جانب المكون ، لذلك فقط قم بوخزه من خلاله ولحامه. الشريط يساعد هنا أيضًا. يجب أن تخبرك الصور بكل ما تحتاج لمعرفته حول هذه الخطوة التي تستغرق وقتًا طويلاً …

الخطوة 6: قم بتوصيل الطاقة والانتهاء بشكل عام

حسنًا ، لقد استغرق ذلك وقتًا أطول مما ينبغي … ولكنه تم الآن ، والخطوات الأخيرة تلوح في الأفق! سيتم توصيل مجموعة كبيرة من المقاومات المتصلة بمجمعات كل منها من الترانزستورات بقوة موجبة ، جنبًا إلى جنب مع كلا الرقائق. من أجل إنشاء الدائرة ، نحتاج أيضًا إلى توصيل الخيوط الأرضية لمصابيح LED باتصال بطارية سلبي والتأكد من توصيل الرقائق أيضًا ، اخترت وضع مفتاح التبديل في الجزء السفلي لسهولة الوصول ، على الرغم من أنني كنت سأفعل أحب شيئًا ما يمكن تثبيته بسهولة أكبر قليلاً لتحقيق الاستقرار. هناك الكثير من الأشياء التي كنت سأحسنها إذا كانت هذه مجموعة أو شيئًا يتطلب مزيدًا من التصميم ، ولكن في الوقت الحالي ، يحتفظ superglue به في وضع مستقر إلى حد ما. هناك مكون واحد تركته في الصور ولكني أضفته مرة أخرى لاحقًا: مكثف 100 فائق التوهج متصل بين خيوط البطارية. هذا للمساعدة في التعويض عن أي استنزاف تيار كبير قد ينبعث أو أي إجهاد آخر قد لا تتمكن البطارية من مواكبة ذلك لاحقًا. كما أنه ساعد في وضع هذا السلك الأخضر الطويل في وضع يمكن التحكم فيه.