"Шарлоттун желе" стили LED жипчелүү саат: 10 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Мен LED жипченин лампочкаларын биринчи көргөндөн бери, жиптер бир нерсеге жакшы болушу керек деп ойлоп жүргөм, бирок жергиликтүү электроника дүкөнүнүн жабылышына чейин мага лампочкаларды сатып алуу керек болду. аларды көрүп, жиптер менен эмне кыла алаарымды көрүңүз.

Көп өтпөй алар кызыктуу саат жасашаарын жана сегменттерин электр зымдары менен гана асманда асманда калкып жүрүү абдан кызыктуу болорун чечүү көпкө созулган жок.

Мен аны куруунун жарым жолунда, бул "Шарлотттун тору" китебинен жазуу менен өрмөк желедей окшош экенин түшүндүм.

Бул түзмөктө жылаңач темир рамада 80В бар экенин эске алыңыз. Бирок изоляциялоочу DC-to-DC конвертерин жана электр менен камсыздоону колдонуу рамкага тийип, шок болбошу мүмкүн экенин билдирет. Же жок дегенде менде жок.

1 -кадам: керектүү бөлүктөр

Менин эксперименттерим көрсөткөндөй, светодиоддордун жарыктандыруу үчүн болжол менен 55 вольт керектелет жана 100В айланасында толук кубаттуулукта жаркырайт. Колдонууда алар 230V / 240V базарлар үчүн сериялуу жуптарда жана 110В рыноктордо таза параллелдүү түрдө уюштурулган. Лампанын капкагында кандайдыр бир контроллер бар, бирок мен аны кайра колдонбоону чечтим, анткени мен жипчектердин анча жарык эместигин кааладым. Толук жаркыраган LED саатты окуу оорутат. 7 сегменттүү дисплей саатына 27 контролдук линия керек жана башында мен Arduino Mega колдонгум келген. Бирок, байланышсыз IRC каналындагы микроконтроллер менен светодиод аркылуу 100В (же анча) токту башкарууну талкуулап жатканда, вакуумдук флюоресценттик дисплейлер үчүн DS8880 драйвер чиптеринин бар экенин айтышты. Булар колго тийген жумуш үчүн идеалдуу, анткени алар бир битке BCD киргизүү маалыматынын 4 битин алат жана 1,5мАга чейин орнотулган жана өзгөрмөлүү учурдагы башкаруу менен 7 сегменттик диск сигналына айландырышат. Тестирлөө 1.5mA бул колдонмо үчүн идеалдуу экенин көрсөттү. Бир разрядга 7 биттен 4 битке чейин түшүү мен башкаруу үчүн Arduino Nano же Uno колдоно алам дегенди билдирет, анткени 13 гана көзөмөл линиясы керек. (2 x 4 bit 0-9 каналдар, 1 x 3-bit 0-7 channel and 1 x 2-bit 0-3 channel)

Мен Arduinoго күндүн убактысын билүү үчүн MSF 60kHz радио сигналын колдонууну чечтим. Муну мен мурда колдонгон модулдарды колдонуп, ийгиликтүү колдонгом. Бирок буларды табуу кыйыныраак окшойт, андыктан кимдир бирөө бул сааттын өзүнүн версиясын жасоону кааласа, WiFi модулун колдонуу оңой болушу мүмкүн.

Тестирлөө учурунда менде бар болгон Arduino Nanos сааттын базасы начар окшойт, мен алардын синхрондошун күтүп, бир нече саат бою эски Duemilanoveду туташтырууга аракет кылдым, ал биринчи мүнөттө синхрондошуп, көнүп калды.

Филаменттерди айдоого керектүү 80В түзүү үчүн мен DCди DCге алмаштыргычты колдондум. 12Vдан иштеген көптөгөн жеткиликтүү. Arduino 12V менен иштей алат жана логикадан 5В ыңгайлуу камсыздоону жаратат. Бирок мен бул фактыны унутуп, кымбат 5V киргизүү бирин сатып алдым. Бул дагы деле жакшы тандоо болушу мүмкүн, демек, программалоо учурунда саат USBден да иштейт жана 5kV изоляцияланган кымбат конвертер. (бул 80В алкак калкып баратканын билдирет, шок коркунучун азайтуучу)

Светодиоддор eBayде бар, аларды жыйноо үчүн лампочкаларды талкалоонун кажети жок.

Сатып алуулар тизмеси:

Өзүнөн өзү агуучу жез зым. 34 SWG (31 AWG / 0.22mm) иштейт.

Arduino

4 x DS8880 VFD драйверлери

Кеминде 28 LED жипчелери (бирок алар оңой эле сынып кетет, андыктан жок дегенде 25% запастарын алыңыз)

DC-to-DC конвертери

47μF 5V конденсатор

4.7nF 100V конденсатор

Frame материал (Мен 3мм х 3мм х 0,5 U-бөлүм жез колдонгон)

Негедир кандайдыр бир негиз

Цианоакрилат клей

DC киргизүү сокети (же панелге орнотулган USB)

60kHz (же окшош) кабыл алуучу модул жана антенна.

7-пин эркек баш корпустары (жана дал келүүчү терминалдар)

2 -кадам: Frame Material бургулаңыз

Рамка 1м узундугу 3мм жез U-бөлүмүнөн (дубалынын калыңдыгы 0,5мм) жасалган жана андан жеңил нерсени сунуштабайт.

Жарык диоддору төмөн жактагы өчүргүчтөр менен башкарылат. Бул ар бир LED аноддо 80В өткөргүч алкакка туташтырылганын билдирет, андан кийин изоляцияланган зым кадр аркылуу контролдук ICлерге алып барат.

Зымдар үчүн рамканы бургулоо керек. Мен 10 мм кадимки кадамда тешиктерди бурууну чечтим жана аралыкты орнотуу үчүн кичинекей гид-диг жасадым. Төмөндөгү оюк бар каналдын жана пиндин (сүрөттөгү аллен ачкычы) бар тешиктин индекстерин кармап турат жана тандалган аралыкта дагы экөөнү бургулоого мүмкүндүк берет.

Бургулоочу бурагыч да ийилүүчү жип катары эки эсе көбөйөт. Анын ийилүү учурунда U-каналынын жайылышына жол бербөө үчүн оюк бар.

Мен 1мм тешиктерди колдондум, бирок кичине болсо жакшы болмок, бул жабышууну жеңилдетет.

3 -кадам: Рамканы бүгүңүз

Мен сырткы алкак жана LED позициялоо үчүн шаблон басып чыгардым. Бул жумуш столуна скотч менен чапталган, андан кийин жез алкакты дал келтирүү үчүн этияттык менен ийкем.

Унун ачык жагы менен сыртка ийилүү оңой эле, бирок мен материалды шампунь менен күйгүзмөйүнчө, каналды бузбай, ички ийилүүлөрдү жасоо мүмкүн эмес болчу. Күйгүзгөндөн кийин бир аз түздөө керек болчу, андыктан чындыгында ага керектүү болгон бөлүктөрдү жуктуруу эң жакшы. Жөн эле шамал менен жылуу, ал күйгүзүлбөйт жана ысык болбойт. Алыс кетүү жана аны эритип берүү пайдасыз болмок.

Форманы калыптандыруу үчүн бир жолу шаблонго чапталган.

Калыпты PDF катары бул жерден тапса болот. Эгерде 1: 1 масштабында басып чыгарылса (A3 кагазына туура келет), анда периметр материалдын узундугуна ылайык 1м.

4 -кадам: Светодиоддордо зым

Биринчиден, LEDдин кайсы учу анод экенин (оң чыңалууга туташат) иштеп чыгыңыз. Менин диоддорумда бул пластикалык каптоонун аягына жакын кичинекей тешик менен белгиленди.

Булардын баары алкакка ширетилген зымдарга ширетүүнү талап кылат. Мен зымдын үлгүсүнө таптакыр канааттанбайм, ошондуктан мен эч кандай сунуш берүүдөн баш тартам. Зымдарды тандап алган тешигиңизден өткөрүңүз, бир аз бекем тартып, ордуңузга ширетип коюңуз. Андан кийин ашыкчасын кесип салыңыз. Мен Veropenди зымдын диспенсери жана кармагычы катары колдондум, анткени бул изоляциянын туура түрү болгон ("өзүн-өзү агып кетүүчү" деп аталган, сыйрылбастан эле туташтырууга болот)

Сиз андан кийин цифраларды курууну баштасаңыз болот, которгучтун (Катоддун) зымдарын цианоакрилат желими менен бекемдеп, алар рамканын тешиктеринен өтөт. Кадрдын тегерегине чейин жана базага / башкаруу кутусуна айлантуу үчүн көп узундукта калтырганыңызды текшериңиз.

Сиз зымдарды тегерек бурчтарга ээ кылуу үчүн жана цифралардын алдында өтүүчү зымдарды болтурбоо үчүн колдой аласыз. Эгерде алар электр зымдары болсо, аларды ширеткиле, эгер зымдарды алмаштыргыла. Сандардын бурчтары зымдар тийиши керек окшойт, бирок зарыл болгондо аларды бири -биринен обочолонтуу оңой.

5-кадам: базаны жана фрейм-футту жасаңыз

Мен эмен базасын жасадым жана CNC станогумдагы алкак үчүн жезден жасалган буттарды жасадым. Бирок, кандай гана куту болбосун, жана 3D үчүн басылган буттар жакшы иштээрине ишенем.

Буттар M5 бурамалары менен борбордук алкактын тешигинен жылдырылган тешиктерге түшүрүлөт. Бурамалар базада иштетилген уячаларга туура келет. Зымдар ошол эле уячалардан өтөт. Уячалар зымдардын чыңалуусун орнотуу үчүн буттардын аралыгын жөнгө салууга мүмкүндүк берет (кандайдыр бир деңгээлде).

Бурамалардын биринде жез алкакка +80В кубатын берүү үчүн көзөнөк жана зым бар.

Антенна кронштейнине жана PCBге орнотуу үчүн STL файлдары менин Githubумда.

6 -кадам: Control PCB жасаңыз жана текшериңиз

ПКБны башкаруу каражаттары мурунку Нускамада камтылган.

Мен схемадан иштебедим, мен аны бара жатканда түздүм. Бирок мен фактыдан кийин схема түздүм.

PDF форматы же KiCAD

Бул схемада Arduino эскизи тегерек коддолгон кээ бир каталар жок болушу мүмкүн жана чыныгы саатта жок болгон кошумча каталар болушу мүмкүн.

Эстен чыгарбоо керек болгон маанилүү жагдайлар DC-DC конвертерин Arduino'дун V-пин пинине туташтырып, логикалык кубаттуулукту жана радио кабылдагычты жөнгө салынуучу 5Vга туташтыруу керек. Бул Arduino жана конвертер каалаган PSUдан 12В чейин иштей алат дегенди билдирет жана логика жөнгө салынган 5Vны көрөт.

7 -кадам: Цифраларды базага орнотуңуз жана бардык зымдарды иреттеңиз

Зымдарды каналга кичине ленталар менен убактылуу кармап туруу менен, көптөгөн жиптерди базага алып барууга болот. Кайсы зым экенин аныктоо үчүн мен жөнгө салынуучу көбөйткүчтү колдондум. Мен адегенде аны чыңалууга койдум, ал бош LED диаметри күйгүзүп, андан кийин позитивдүү чыгууну рамка тешиги аркылуу чыгарды. Анан эмальданган жез зымдын учун конверттин терс берүү зымына тийгизип, ар бир лед кайсы сегментке туура келгенин көрө алдым. Мен андан кийин зымды казыкка бүктөп, туташтыргычка бөлүп киргиздим.

Терминалдар кысылгандан кийин өткөрүлбөйт, аларды эмаль изоляциясын бузуу үчүн да ширетүү керек. Түйрүктөрдү кошкондон кийин үйгө чейин жеткиришти.

8 -кадам: Arduino жаркырайт

Arduino эскизин бул жерден тапса болот.

github.com/andypugh/LEDClock

Ар бир каналда 0дөн 9га чейинки сандар аркылуу өтүүчү эки эскиз бар.

Бул тест эскизи сизге чыгуучу казыктардын кайсы башын алмаштыруу керектигин жана эгер BCD маалымат линияларынын бирин алмаштыруу керек болсо, иштөөгө мүмкүндүк берет. (Эгерде сиз эскизди карасаңыз, анда зымдардын бузулушунан улам бир нече каналды алмаштырышым керек экенин көрөсүз, буларды программалык камсыздоого оңдоо оңой болгон).

9 -кадам: Радио шайкештешүүсүн күтпөңүз

Радио сааты толук мүнөттүк маалыматтарды алышы керек. Arduino эскизи кирүүчү радио маалыматтарын жаңыртуу үчүн ондогон сааттык цифранын борбордук тилкесин жаркылдатып турат жана мүнөттөрдө канча такталбаган маалымат биттери келгенин көрсөтөт. Эгерде ал 60ка жетсе, анда жакшы маалыматтар бар жана убакыт көрсөтүлөт.

Толук ачыктоо рухунда бул симуляция. Мен аны Mac'имдин USB'инен иштетилгенде жана фотогендүү эмес жерде болгондо гана синхрондоштура алчумун. Чыныгы маалымат болгон учурда, экинчилик коддоо үчүн бир секунддук импульс ар кандай узундукта болот.

Жалкоо элемент дагы бар (ал жаркырайт, бирок башкаларга караганда күңүрт) LEDдин өзү жакшы. Мен айдоочу чипиндеги көйгөйдөн корком, бирок алгач эмальданган жезди кайра туташтырууга аракет кылам. (чындыгында мен кошумча зымды жөн эле иштетем)

10 -кадам: Аяктоо

Зымдарды 1,5 мм2 зымдан алынган изоляциянын узундугу менен каналга кармаса болот. Бирок жука зымдарга зыян келтирүүдөн сак болуңуз.

Жоопкерчиликтен баш тартуу: Мен бул жипчелерди саат үчүн колдонуу идеясын биринчи болуп ойлоп тапкан жокмун, бирок мен бул идеяны өз алдынча ойлоп тапкам. Ылайыктуу драйверлерди изилдеп жатып, мен 2015 -жылы ушул эле жиптен жасалган саатты көрсөткөн постту таптым (бирок анын ийкемдүү көрүнгөнү, бул бир топ жеңилирээк болмок).

Мен аларды космоско биринчи жолу электр зымдарына илип коюшум мүмкүн, бирок мен бул боюнча коюмду деле ойлобойм.