USB-Powered Nightlight W/ Батарея Камдык (Эки Дизайн): 3 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бир аз убакыт өткөндөн кийин, мен бөлмөмө батарейка менен иштеген түнкү жарык керек экенин түшүндүм. Идея, мен уктаар алдында жарыгымды өчүргүм келген сайын төшөктөн тургум келбейт. Мага дагы уктоочу бөлмөмдөгүдөй жарык эмес жарык керек болчу, анткени чындап ачыктан караңгыга өтүү көзгө абдан кызыктуу эмес. Анын үстүнө, биздин энергокомпаниябыздын убактысы бар болчу, ал жерде биздин электр энергиясы бир нече мүнөткө бир нече мүнөттөн өчүрүлөт … ошол жумада бир нече жолу. Менин оюм, эгерде жай мезгилинде эч кандай себепсиз эле электр энергиясы туш келди өчүп калса, кыш мезгилинде кандай болмок?

Бул жерде менин бир нече муктаждыктарым бар:

• Биринчиден, аз кубаттуулук. Мен дагы эле бул бөлүктүн үстүндө иштеп жатам, бирок ал ансыз деле төмөн.
• Мен өзүмдү жакшыраак кыла алам деп ойлоп жатам, ошону менен бирге аны арзан кылдым, бул экинчи максат болчу.
• Ошондой эле, албетте, батарея менен иштейт.
• Жарыктык - орто -төмөнкү деңгээл жөнүндө; баары эмне экенин көрүү үчүн жетиштүү жарык. Бул сиз үчүн канчалык жаркын, сиз аны сынап көрүшүңүз керек. Эгерде ал өтө жарык болсо, анда бул сиздин көзүңүзгө бир аз оор болот-айрыкча, аны бир азга өчүргөндөн кийин кайра күйгүзүүгө туура келсе!
• Ыкчам дизайн - Мен муну тыкан столдун четинде отурушун кааладым, анткени бул менин керебетим отурган жерде болот. Партада эмес-анын жанында.
• Минималдуу бөлүктөр тизмедеги мурунку пунктка байланыштуу жана үчүнчү пунктка жардам берет.

Мен Extremely Basic дизайнын ойлоп таптым. Мен ойлонуп көрдүм жана дизайнды колдонууну тажатма кыла турган сценарийлерди ойлоп таптым. Мисалы, караңгыда электр жарыгы өчүп калса, аны күйгүзүү үчүн кубат которгучту көрүүнүн жолу керек. Мен жарык берүүчү кыймылдаткычы бар коммутаторду колдонууну ойлодум жана ал аркылуу жарык берүү үчүн жетиштүү токту гана киргиздим. Бул бир аз көбүрөөк күчтү колдонмок, бирок, балким, бул кийинчерээк дизайнда ордун толтурушу мүмкүн. Жана байланыштуу, мен аны күйгүзүүдөн мурун караңгы киргенче күтпөйт болчумун. Мен чындыгында керек болгонго чейин бир убакта болмок. Ошондой эле, жатар алдында өчүрүүнү унутуп калсамчы? Мага батарейканы коргоонун бир жолу керек болчу.

Бир аз ойлонгондон кийин, мен көп нерсени чече турган Негизги Дизайнды ойлоп таптым. Бул транзистордук схема аркылуу электр энергиясы үзгүлтүккө учурап жаткандыгын аныктоо үчүн дубалга сайылышы керек болчу. Мен муну анын ордуна релени иштетүү үчүн колдонууну чечтим жана реле батареялар менен башка энергия булагын (тактап айтканда, релени иштеткенди) светодиоддордун арасынан тандайт.

Мен бул долбоорду бир -эки кишиге айтканымда, алар караңгыдан корккондугун мойнуна алышты жана ушул сыяктуу нерсе пайдалуу болмок. Бул мага долбоордун үстүндө иштөөнү улантууга түрткү берди. Мен ошондон бери нан версиясын (негизинен) колдонууга ыңгайлаштырылган Advanced Version ойлоп таптым, бирок мен аны түздөн -түз райондук тактага коюуга секирдим, андыктан нан бышыруу боюнча көрсөтмөлөрүм жок. Эгерде сиз нан табууну билсеңиз жана схемаларга ылайык иш кыла алсаңыз, анда аны туташтыруу көйгөйү болбошу керек.

Берилиштер:

Эгер мен баштаган Негизги Версияны колдонууну кааласаңыз, бул тизмени колдонуңуз:

1. Бир курмандык ™ дубал сөөлү (эски телефондун заряддагыч түзүлүшүн же сиз тартмасында же коробкасында турган жүздөгөн блоктордун бирин ойлонуп көрүңүз)
2. Мурунку нерсенин чыңалуусуна бааланган бир SPDT релеси. Мен көп жылдар мурун техник алмаштырган эски HVAC релесин колдондум (мен жеке мында эч кандай ката тапкан жокмун). HVAC релеси бир аз ыңгайсыз: алар DPST, бирок байланыштардын бир тобу адатта ачык, ал эми экинчиси жабык. Алар ошондой эле 24 VAC үчүн бааланат жана менин тандаган дубал розеткам 12 VDCди өчүрдү.
3. Бир 12 Вольт ак LED диод: Мен булардын бирин колдонгом, бирок веб -сайт мындан ары сатпайт. Сиз ар дайым өзүңүздүн колуңузда бар нерсеге ылайыкташа аласыз, же өзүңүздүн дизайныңызды жасай аласыз.
4. Бир SPST которгуч
5. Бир же бир нече батарея. Мен 6 вольттуу эки чырак батареясын катар эле колдондум, бирок мен бир 12 вольттуу чырак батареясын колдонгум келди.
6. Баарын бириктирүүнүн кандайдыр бир жолу

Эгерде сиз жакшыртылган версияны чыгаргыңыз келсе, бул тизмени колдонуңуз:

1. Бир тышкы 5 VDC энергия булагы. Бул дизайн түз ПХБга жөнөдү (бул тууралуу кийинчерээк), ошондуктан мен USB түрүндөгү В ургаачы сайгычын чаптым. Сиз Sacrificial ™ USB кабелинин учун кесип, зымдарды чечип салсаңыз болот (сизге 5 Вольт зым жана GND гана керек)
2. Бир камдык энергия булагы, башкача айтканда, батарея
3. Бир 5 Вольттук DPDT релеси. Мен муну колдондум. Бул нан табак достук!
4. Бир DPST которгуч
5. Бир LM7805 чыңалуу жөндөгүчү (бул жерде)
6. Бир 0.22uF конденсатор (милдеттүү эмес). Маалыматтар барагы керамикалык түрү болушу керектигин билдирет, бирок ал чыгаруучу конденсаторго окшош болушу керек деп ачык айтпайт (мен кошкон жокмун)
7. Светодиоддор үчүн беш токту чектөөчү резистор же (артыкчылыктуу) резистордук автобус. Бул тизмедеги светодиоддордо 3.3В чыңалуусу бар жана мен 85 Омду керектүү каршылык катары эсептедим. Мен бул жерде 150 Ом каршылыгы бар резистордук автобусту колдондум.
8. Бир 1N4004 диод
9. Беш ак LED (3v3 @ 20mA)
10. Баарын бириктирүүнүн жолу

Эгерде сиз Circuit Board версиясын кааласаңыз, анда ал жалпысынан жогорудагы тизме, бирок кээ бир айырмачылыктар менен:

1. Албетте, ПКБ. Дизайн учурда OSH паркына гана жүктөлгөн жана алар үчтөн партиялар менен тактай сатышат. Сиз бул жерден тактай ала аласыз.
2. Терминал блоктору үчүн так бар, бирок зымдарды тактайга такай ширетүүгө болот. Мен бул стилди колдондум.
3. Бир Батарея клип (9В батареяны колдондум)
4. Жогоруда айтылган USB туташтыргычы. Мен мини же микро В эмес, В түрүн тандадым, анткени бул экөө менин каалоомо караганда өтө назик.

1 -кадам: Extremely Basic Version

Ошол кезде эмне менен иштешкеним үчүн, мен көптөгөн кыйынчылыктарга туш болдум. Менде болгон реле биринчи сүрөттө тартылган. Мен ойлоп тапканым идеалдуу болбосо да, ал иштеди (экинчи сүрөт). Мен өзүмдүн ыңгайсыз DPST релемди эки терминалды кыскартуу менен SPDTке айландырдым. Бул туташуу которгучка, андан кийин LED тилкесине, андан кийин жерге түштү. Мен жасаган батарейка банкы-оң жагы релейдеги NC байланышына кетти. Реленин катушкасы сырткы камсыздоого туташтырылган, ал релени "күйүк" абалында кармап турмак. Электр энергиясы да реленин NO байланышына туташат. Бардык негиздер бири -бири менен байланышкан.

Теория боюнча, ал тышкы күчкө ээ болуп жатканда, реле "күйүк" абалында калат, ошондуктан NO туташуусу жабык жана NC туташуусу ачык. Бул жалпы туташуу тышкы булактан энергия алып жатканын билдирет. Эгерде электр энергиясы өчсө, реле кайра "өчүрүү" абалына түшөт жана жалпы байланыш батареялардан кубат ала баштайт. Кайсы булак болбосун, которгуч LED тилкесине электр энергиясын көзөмөлдөйт. Бардыгынын ортосундагы жалпылык эки жагдайда тең толук схемага мүмкүндүк берет.

Мен чынжырдын көптөгөн контурларын колдонгом, андыктан эч нерсени ширетпейм. Батарейкаларды туташтыруу үчүн (аларда жазгы терминалдар бар), мен Sacrificial ™ сыноо өткөргүчтөрүн (зымдары тиркелген аллигатор клиптерин) колдонуп, экиге бөлүп, зымдарды сыйрып алдым (жана зым коннекторлору кошулду). Эки батареяны бириктирүү үчүн колдонулган батарея дагы эле бир бөлүктө. Бардыгы кызыл SparkFun жеткирүү кутусуна орнотулган.

Менде акыркы продукттун сүрөттөрү жок, бирок эгер суранса, мен тартып алам.

2 -кадам: Өркүндөтүлгөн версия

Мен акыры чынжырдын жакшы версиясын жасоо үчүн керектүү бөлүктөргө буйрутма бере алдым (мен буга чейин тарткан элем). Бул дизайнга киргизилген маанилүү өзгөртүүлөр аны жөнгө салынуучу 5В электр энергиясын иштетүү үчүн, ошондой эле реле дайыма иштебей тургандай кылып иштеп чыгуу болгон. Мен дагы DPST түрүнө которуштурушум керек болчу. Операция теориясы - бул жөн гана татаалыраак.

Батареяны схеманын жарымына карап, которгуч өчүрүлгөн дейли. Реле дагы эле зымдуу, ошондуктан анын "өчүк" абалы батареяны 5 Вольттук жөндөгүчкө туташтырат, андан кийин регулятордун чыгышы кайра релеге (NC байланыштарынын бирине), андан кийин СИДге берилет. Коммутатор батарейка менен реленин ортосуна зым салынып, чынжырды бузат жана токтун агып кетпешин камсыз кылат. Эгерде которгуч күйгүзүлсө, анда ток чынжыр аркылуу өтө алат.

Райондун экинчи жарымын карасак, биз USBден келген кубаттын дароо которгучка, андан кийин реленин катушкасына жана реледеги NO байланыштарынын бирине чуркап жатканын көрөбүз. Бул байланыштын жалпы пини мурда айтылган NC туташуусу менен бөлүшүлгөн, демек, бул чындыгында электр менен камсыздоонун ортосунда өтүүчү байланыштардын жыйындысы. Байланыштардын башка топтому чыңалуу жөндөгүчүн коргоо үчүн. Эгерде коммутатор күйгүзүлсө, реле күйөт жана тышкы кубатты Светодиодго жөнөтөт.

Диод реле менен параллель (бирок тескерисинче) туташып, артка чыңалуусун азайтуу үчүн реле электр энергиясын жоготуу абалында "күйүк" абалынан "өчүрүү" абалына өтөт. Бул кубат булагын коргоо үчүн: б.а., USB телефон кубаттагычы же PC USB порту.

Конденсатор алынып салынышы мүмкүн. Регулятордун маалымат барагында "электр менен камсыздоо чыпкасынан канчалык алыс" экени көрсөтүлгөн эмес, ошондуктан мен аны баары бир кошо алам деп ойлогом.

3 -кадам: PCB версиясы

PCB версиясы Advanced Version менен бирдей, бирок схемада. Бардык бөлүктөр тактанын үстүнө орнотулган жана бөлүктөрдүн номерлери (же башка маанилүү маалыматтар) менен белгиленген, андыктан керектүү же каалагандай алмаштыруучу же алмаштыруучу бөлүктөрдү таба аласыз. Батарея кирүүсү (которгучтун киришинен бөлүнгөн) (+) жана (-) киришке ээ. (+) Тарабы (+) менен белгиленген.

Коммутатордун киришинде A жана B бөлүмдөрү болгон, алар A жана B менен белгиленген. "А" тегерегиндеги эки терминал - А киргизүү. Ошо сыяктуу эле, В терминалдары "В" тегерегинде.

Ошондой эле USB сайгычынын жанына орнотулган эки тешик бар. Алардын эч нерсеге, атүгүл бири -бирине электрдик байланышы жок.

Үч сүрөт ар кайсы убакта тартылган. Биринчиси - бош такта. Экинчиси-аралашкан бөлүктөрү бар жарым-жартылай такта. Үчүнчүсү - талап кылынган бардык бөлүктөрдү колдонуп бүтүрүлгөн такта.

Постту алдын ала түзөтүү:

Мен KiCAD файлдарын тиркөөгө аракет кылдым (zip катары), бирок мен ката кетирдим. Кийинчерээк тиркөөнүн башка жолун табасыз.