Light Flicker детектору: 3 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Мени электроника бизди коштоп жүргөнү мени дайыма кызыктырып келген. Бул бардык жерде эле бар. Жарык булактары жөнүндө сөз болгондо (Жылдыздар сыяктуу табигый эмес), биз бир нече параметрлерди эске алышыбыз керек: Жарыктык, түс жана учурда, биз айтып жаткан ЖК дисплейи, сүрөттүн сапаты.

Электр жарыгынын жарыктыгын же жарыктыгын визуалдык кабылдоону ар кандай жолдор менен көзөмөлдөсө болот, эң популярдуу болсо Импульс Туурасы Модуляциясы (PWM) - Жөн эле түзмөктү өтө тез күйгүзүңүз жана өчүрүңүз, андыктан өткөөлдөр адам көзүнө "көрүнбөгөндөй" көрүнөт. Бирок, көрүнүп тургандай, бул узак мөөнөттүү колдонуу үчүн адамдын көзүнө өтө жакшы эмес.

Мисалы, ноутбуктун дисплейин алып, анын жарыктыгын төмөндөткөнүбүздө - бул караңгыыраак көрүнүшү мүмкүн, бирок экранда көптөгөн өзгөрүүлөр болуп жатат. (Бул боюнча дагы мисалдарды бул жерден тапса болот)

Мен бул YouTube видеосунун идеясынан абдан шыктандым, анын түшүндүрмөсү жана жөнөкөйлүгү жөн эле керемет. Текчеде жок жөнөкөй түзмөктөрдү тиркөө менен, толугу менен портативдүү жаркылдоочу аныктоочу түзүлүштү куруу мүмкүнчүлүгү бар.

Биз кура турган түзмөк кичинекей күн батареясын жарык булагы катары колдонуп, төмөнкү булактардан турат:

1. Кичинекей күн панели
2. Интегралдык аудио күчөткүч
3. Баяндамачы
4. Кулакчындарды туташтыруу үчүн джек, эгерде биз көбүрөөк сезгичтик менен сынап көргүбүз келсе
5. Кубатталуучу Li-Ion батарейкасы энергия булагы катары
6. Заряддоо үчүн USB Type-C туташтыргычы
7. Power LED көрсөткүчү

Жабдуулар

Электрондук компоненттер

• Интегралдык аудио күчөткүч
• 8 Ом спикери
• 3.7V 850mAh Li-Ion батарейкасы
• 3.5мм аудио уячасы
• Мини Поликристалл Күн батареясы
• TP4056 - Li -Ion кубаттоочу тактасы
• RGB LED (TH пакети)

• 2 x 330 Ohm резисторлору (TH пакети)

Механикалык компоненттер

• Потенциометрдин баскычы
• 3D-басылган корпус (Милдеттүү эмес, текче проектинин кутусу колдонулушу мүмкүн)
• 4 х 5мм диаметри бурамалар

Аспаптар

• Кандооч
• Ысык желим мылтык
• Филлипс бурагыч
• Бир өзөктүү зым
• 3D принтери (милдеттүү эмес)
• Plier
• Пинцет
• Cutter

1 -кадам: Иштөө теориясы

Киришүүдө айтылгандай, PWMден улам жаркыроо. Википедияга ылайык, адамдын көзү секундасына 12 кадрга чейин жетет. Эгерде кадр ылдамдыгы бул сандан ашып кетсе, анда ал адамдын көрүүсү үчүн кыймыл катары каралат. Демек, байкалган объекттин тез өзгөрүүсү болсо, биз бөлүнгөн кадрлардын ырааттуулугунун ордуна анын орточо интенсивдүүлүгүн көрөбүз. Жарыкты контролдоо схемаларында PWM идеясынын өзөгү бар: Биз 12fpsке караганда кадр ылдамдыгынын орточо интенсивдүүлүгүн көрө алганыбыз үчүн (Дагы, википедияга ылайык), биз жарык булагынын жарыктыгын (Duty Cycle) оңой жөндөй алабыз. убакыттын өзгөрүшү, жарык күйгөндө же өчкөндө (Көбүрөөк PWMде), мында которуунун жыштыгы туруктуу жана 12 Гцтен көп.

Бул долбоор үн көлөмү жана жыштыгы PWM менен шартталган жаркыраган ызы -чууга пропорционалдуу болгон түзмөктү сүрөттөйт.

Мини поликристаллдык панель

Бул түзмөктөрдүн негизги максаты - жарык булагынан алынган кубаттуулукту оңой чогултула турган электр энергиясына айландыруу. Бул батареянын негизги касиеттеринин бири, эгерде жарык булагы туруктуу туруктуу интенсивдүүлүктү камсыз кылбаса жана убакыттын өтүшү менен өзгөрсө, бул панелдин чыгуу чыңалуусунда ошол эле өзгөрүүлөр болот. Ошентип, биз аныктай турган нерсе - убакыттын өтүшү менен интенсивдүүлүктүн өзгөрүшү

Аудио күчөткүч

Күн панелинен өндүрүлгөн продукт интенсивдүүлүктүн орточо деңгээлине (DC) пропорционалдуу, убакыттын өтүшү менен интенсивдүүлүктүн кошумча өзгөрүүлөрү менен (AC). Биз өзгөрмө чыңалууну гана аныктоого кызыкдарбыз жана ага жетүүнүн эң оңой жолу - аудио системаны туташтыруу. Бул дизайнда колдонулган аудио күчөткүч-бул бир тараптуу ПКБ, ар бир тарабында DC-блокатордук конденсаторлор, кириш жана чыгуу. Ошентип, күн панелинин чыгышы түздөн -түз аудио күчөткүчкө туташтырылган. Бул дизайнда колдонулган Amp мурунтан эле ON-OFF күйгүзүүчүсү бар потенциометрге ээ, андыктан аппараттын кубаттуулугун жана динамиктин көлөмүн толук көзөмөлдөө мүмкүнчүлүгү бар.

Li-Ion батареяны башкаруу

Бул долбоорго TP4056 Li-Ion батарейка заряддагыч схемасы түзмөктү көчмө жана кайра заряддалуучу кылуу үчүн кошулган. USB-C туташтыргычы заряддагычты киргизүү катары иштейт жана колдонулган батарейка 850 мАч, 3.7 В болуп саналат, бул бул түзмөк менен иштешибиз керек болгон максаттар үчүн жетиштүү. Батареянын чыңалуусу аудио күчөткүч үчүн, демек, бүтүндөй түзмөк үчүн негизги энергия булагы катары иштейт.

Системанын чыгышы катары динамик

Спикер түзмөктө негизги ролду ойнойт. Мен салыштырмалуу кичинекей өлчөмдү тандадым, корпуска бекем тиркелгендиктен, мен дагы төмөнкү жыштыктарды угам. Буга чейин айтылгандай, спикердин жыштыгы жана көлөмү төмөнкүчө аныкталышы мүмкүн:

f (Баяндамачы) = f (Күн панелинен AC) [Hz]

P (Баяндамачы) = K*I (Күн панелинен AC сигналынын интенсивдүүлүк чокусунан чокусуна чейин) [W]

K - көлөмдүк коэффициент

Audio Jack

3.5mm Jack биз гарнитураны туташтыргыбыз келген учурда колдонулат. Бул түзмөктө джекти туташтыруучу аныктоочу пин бар, ал аудио сайгычка туташтырылганда сигналдын пининен ажыратылат. Ал ошол убакта бир жолго - Спикер ЖАНА гарнитура менен камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан.

RGB LED

Бул жерде LED эки жолу иштейт - түзмөк заряддалып жатканда же түзмөк күйгүзүлгөндө күйөт.

2 -кадам: Корпус - Дизайн жана Басып чыгаруу

3D принтери - ыңгайлаштырылган корпустар жана корпустар үчүн эң сонун курал. Бул долбоордун корпусу кээ бир жалпы өзгөчөлүктөрү бар эң негизги түзүлүшкө ээ. Келгиле, аны этап-этабы менен кеңейтели:

Даярдоо жана FreeCAD

Корпус FreeCADда иштелип чыккан (Долбоордун файлы бул кадамдын ылдый жагында жүктөө үчүн жеткиликтүү), мында түзмөктүн кузову биринчи курулган, жана катуу капкак денеге салыштырмалуу өзүнчө бөлүк катары курулган. Түзмөк иштелип чыккандан кийин, аны өзүнчө корпус жана капкак катары экспорттоо керек.

Мини күн панели бекитилген өлчөмдөгү аянты бар капкакка орнотулган, мында кесилген аймак зымдар үчүн арналган. Колдонуучу интерфейси эки тарапта тең жеткиликтүү: USB кесүү жана LED | Джек | Потенциометр тешиктери. Динамиктин атайын бөлүнгөн аймагы бар, ал дененин түбүндөгү тешиктерден турат. Батарея динамикке жанаша жайгашкан, анын бөлүктөрүнүн ар бири үчүн орун бар, андыктан түзмөктү толугу менен курап жатканда көңүлүбүз чөгүп кетпейт.

Кесүү жана Ultimaker Cura

Бизде STL файлдары болгондуктан, биз G-кодду конверсиялоо процессине өтө алабыз. Муну жасоонун көптөгөн ыкмалары бар, мен бул жерде басып чыгаруунун негизги параметрлерин калтырам:

• Программалык камсыздоо: Ultimaker Cura 4.4
• Катмар бийиктиги: 0.18 мм
• Дубалдын калыңдыгы: 1,2 мм
• Үстүнкү/астыңкы катмарлардын саны: 3
• Толтуруу: 20%
• Мурун: 0.4мм, 215*С.
• Керебет: Айнек, 60*С.
• Колдоо: Ооба, 15%

3 -кадам: ширетүү жана монтаждоо

Soldering

3D принтери биздин корпусту басып чыгаруу менен алек болуп жатканда, келгиле, ширетүү процессин чагылдыралы. Схемада көрүнүп тургандай, ал эң эле аз өлчөмдө жөнөкөйлөштүрүлгөн - тактап айтканда, биз кошо турган бардык бөлүктөр көз карандысыз интегралдык блоктор катары бар. Ооба, ырааттуулук мындай:

1. Li-Ion батарея терминалдарын TP4056 BAT+ жана BAT- Pinsке туташтыруу
2. TP4056нын VO+ жана VO- аудио күчөткүчүнүн VCC жана GND терминалдарына ширетүү
3. Чакан күн панелинин "+" терминалын аудио күчөткүчтүн VIN (L же R) менен, жана "-" аудио күчөткүчтүн жерге туташтыруу
4. Тиешелүү изоляцияланган эки түстүү же RGB LEDди 220R эки резисторго тиркөө
5. Аудио күчөткүчтүн которуу терминалына биринчи LED анодун ширетүү (Байланыш коммутатордун терминалында жасалышы керек). ПХБнын асты жагындагы которгучтун кайсы терминалы VCCге туташып турганын текшерүү сунушталат - Бул биздин вариант эмес.
6. Экинчи LED аноду эки SMD LEDдин анодуна кошулушу керек - аларда жалпы аноддук байланыш бар
7. LED катоддорун аудио күчөткүчтүн GROUND менен ширетүү
8. Аудио күчөткүчтүн диктор терминалдары (сол, оң же сол каналды тандаганыңызды текшериңиз)
9. Динамикти күйгүзүүгө мажбурлоо үчүн, 3.5мм стерео -джек терминалдарын стикер аркылуу учурдагы агымдын алдын алат.
10. Кулакчындар ар бир тараптан үн чыгарыш үчүн - L жана R, кыска терминалдар чогуу мурунку кадамда сүрөттөлгөн.

Ассамблея

Корпус басылып чыккандан кийин, бөлүктүн бийиктигине карата бөлүк-бөлүк чогултуу сунушталат:

1. Капкактын ички периметри боюнча ысык желимден рамка жасоо жана ал жерге күн панелин коюу
2. Потенциометрди карама -каршы тарапка гайка жана шайба менен тиркөө
3. Динамикти ысык клей менен жабыштыруу
4. Батареяны ысык клей менен жабыштыруу
5. 3.5 мм джекти ысык клей менен жабыштыруу
6. Батарейканы ысык желим менен жабыштыруу
7. USB менен TP4056 жабыштырылган, анын атайын кесилген аймагынын сыртында ысык клей
8. Потенциометрге баскычты коюу
9. Капкакты жана корпусту төрт бурама менен бекитүү

Тестирлөө

Биздин аппарат орнотулган жана кетүүгө даяр! Түзмөктү туура текшерүү үчүн, башка интенсивдүүлүктү камсыз кыла турган жарык булагын табуу керек. Мен IR алыстан башкарууну колдонууну сунуштайм, анткени ал жыштыгы адамдын угуу жөндөмдүүлүгүнүн аймагында [20Гц: 20КГц] кезектешкен интенсивдүүлүктү камсыз кылат.

Үйдөгү бардык жарык булактарын сынап көрүүнү унутпаңыз.

Окуганыңыз үчүн рахмат!:)