Фарадей көңүл ачуу үчүн: батарейкасыз электрондук чел: 12 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:43

Булчуң менен иштөөчү электрондук түзүлүштөргө көп кызыгуу пайда болду, бул көбүнчө түбөлүк чырактын ийгилигине байланыштуу, батареясыз LED шамы деп да белгилүү. Батарейкасы жок чырак диоддорду иштетүү үчүн чыңалуу генераторунан, чыңалуу генератору жана жогорку эффективдүү ак диоддордун өндүргөн чыңалуусун сактоо жана сактоо үчүн электрондук схемадан турат. Булчуңдан иштөөчү чыңалуу генератору Фарадей мыйзамына негизделген, цилиндрдик магниттүү түтүктөн турат. Түтүк магниттик зымдын катушкасы менен оролгон. Түтүк чайкалганда, магниттер түтүктүн узундугун ары -бери кыдырып өтүшөт, ошентип катушка аркылуу магнит агымы өзгөрөт жана катушка AC чыңалуусун пайда кылат. Биз буга кийинчерээк Instructable. This Instructable'де кайтып келебиз, сизге электрондук, баттерсиз кубаларды кантип курууну көрсөтөт. Төмөндө курулган блоктун сүрөтү көрүнүп турат.

1 -кадам: Электрондук Dice

Кадимки эле оюндун ордуна, электрондук чүкөнү колдонуу жакшы жана сонун. Адатта мындай чыр электрондук схемадан жана LED дисплейден турат. LED дисплейи жети сегменттүү дисплей болушу мүмкүн, ал төмөндө көрүнгөндөй 1ден 6га чейинки сандарды көрсөтө алат же, балким, салттуу оюк үлгүсүн тууроо үчүн, ал экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй 7 дисплейден турат. Сооктун эки дизайнында тең которгуч бар, аны колдонуучу "чүчү тоголоткусу" келгенде (же "өлүүнү тоголоткусу келеби?") Басышы керек. Коммутатор микроконтроллерде программаланган кокус сандын генераторун иштетет жана туш келди сан жети сегменттүү дисплейде же LED дисплейде көрсөтүлөт. Колдонуучу жаңы номер алгысы келгенде, которгучту кайра басуу керек.

2 -кадам: Dice үчүн Power Supply

Мурунку кадамда көрсөтүлгөн эки конструкция тең дубал сөөлүнөн, ылайыктуу түзөтүүчүдөн, тегиздөөчү конденсатордон жана тиешелүү +5V жөндөгүчтөн алынуучу ылайыктуу электр булагына муктаж. Эгерде колдонуучу чынын ташылышын кааласа, анда дубалдын трансформаторун ылайыктуу батарейкага алмаштыруу керек, айталы 9В батарея. Батарейканын башка варианттары бар, мисалы, бир АА же ААА батареясынан чүчү иштетүү үчүн, кадимки сызыктуу жөндөгүч иштебейт. Сооктун иштеши үчүн +5V алуу үчүн, ылайыктуу күчөткүч DC-DC конвертерин колдонуу керек. Сүрөттө дубалдын 9В батарейкасынан чүчүкулак үчүн ылайыктуу болгон +5В электр энергиясы көрсөтүлгөн, ал эми башка сүрөттө TPS61070 DC-DC конвертерин колдонуп, 1.5V АА же ААА тибиндеги батареядан +5V электр менен камсыздоонун схемасы көрсөтүлгөн.

3 -кадам: Бекер күч: булчуңдарыңызды колдонуңуз…

Бул кадам булчуңдан иштеген чыңалуу генераторун сүрөттөйт. Генератор узундугу 6 дюйм жана сырткы диаметри 15 мм болгон Perspex түтүгүнөн турат. Ички диаметри 12 мм. Түтүктүн сырткы бетинде тереңдиги болжол менен 1 мм жана узундугу 2 дюйм болгон оюк иштетилет. Бул оюк 30 SWG магнит зымы менен болжол менен 1500 бурулуш менен оролгон. Түтүккө сейрек кездешүүчү цилиндрдик үч магнит топтому коюлган. Магниттердин диаметри 10 мм, узундугу 10 мм. Түтүккө магниттерди киргизгенден кийин, түтүктүн учтары жылаңач ПХБ материалынын тегерек бөлүктөрү менен мөөрлөнүп, эки бөлүктөн турган эпоксид менен жана ичинде амортизациялоочу подкладкалар менен жабыштырылган (мен IC таңгак көбүгүн колдоном). Мындай түтүк McMasterден (mcmaster.com) жеткиликтүү, анын номери: 8532K15. Магнитти amazingmagnets.com сайтынан сатып алса болот. Бөлүм # D375D.

4 -кадам: Voltage Generator Performance

Булчуң күчү чыңалуу генератору канчалык жакшы иштейт? Бул жерде бир нече осциллографтын скриншоттору бар. Жумшак чайкоо менен, генератор чокусуна болжол менен 15В чокуну камсыз кылат. Кыска туташуу тогу болжол менен 680mA. Бул долбоор үчүн жетиштүү.

5 -кадам: Схемалык схемалар

Бул кадам чүкөлөрдүн схемасын көрсөтөт. Бул Faraday генератору тарабынан өндүрүлгөн жана 4700uF/25V электролитикалык конденсатор менен чыпкаланган AC чыңалуусун оңдоочу түзөтүүчү диод көпүрөсүнүн схемасынан турат. Конденсатор чыңалуусу LDO, LP-2950 5V чыгаруу чыңалуусу менен жөнгө салынат, ал микроконтроллерден жана диоддордон турган схеманын калган бөлүгүн камсыздоо үчүн колдонулат. Мен тунук таңгакта 7 "диаметри" түрүндө жайгаштырылган жогорку эффективдүү 3-мм көк LEDди колдондум. Светодиоддор 8-пиндүү AVR микроконтроллери ATTiny13 тарабынан башкарылат. Фарадей генераторунун чыңалуусу - бул импульстук чыгаруу. Бул импульстук чыгаруу резистордун (1.2KOhm) жана Zener диодунун (4.7V) жардамы менен шартталган. Кондиционердик чыңалуу импульсун микроконтроллер сезип, түтүк чайкалып жатканын аныктайт. Түтүк чайкалганча, микроконтроллер күтөт. Колдонуучу түтүктү титиреткенди токтоткондон кийин, микроконтроллер кокус санды чыгарат, бекер иштөө режиминде иштеген ички 8-разряддуу таймерди колдонуп, 1ден 6га чейинки кездешүүчү санды жарык диоддоруна чыгарат. Микроконтроллер кайра колдонуучунун түтүктү кайра чайкоосун күтөт. Жарык диоддору туш келди санды көрсөткөндөн кийин, конденсатордогу жеткиликтүү заряд диоддорду орточо 10 секундга чейин жарыктандырууга жетиштүү. Жаңы кокустук санды алуу үчүн, колдонуучу түтүктү дагы бир нече жолу чайкоо керек.

6 -кадам: Микроконтроллерди программалоо

Tiny13 микроконтроллери 128KHz саат сигналын иштеп чыгуу үчүн программаланган ички RC осциллятору менен иштейт. Бул эң кичине саат сигнал Tiny13 түзө алат жана микроконтроллер тарабынан керектелген токту азайтуу үчүн тандалат. Контроллер AVRGCC компиляторун колдонуп С менен программаланган жана агым диаграммасы бул жерде көрсөтүлгөн. Бул жерде көрсөтүлгөн. Мен кичинекейимди программалоо үчүн STK500 колдондум, бирок сиз AVR Dragon программистин жактырсаңыз, бул Нускамага кайрылсаңыз болот: https://www.instructables.com/id/Help%3a-An-Absolute-Beginner_s-Guide- 8-битке чейин AVR-Pr/

7 -кадам: Программалык камсыздоону көзөмөлдөө

/*Электрондук батарейка Less Dice*//*Dhananjay Gadre*//*20 -сентябрь 2007*//*Tiny13 Процессор @ 128KHz ички RC осциллятору // //*7 LED төмөнкүчө туташкан LED0 - PB1LED1, 2 - PB2LED3, 4 - PB3LED5, 6 - PB4D3 D2D5 D0 D6D1 D4Pulse киргизүү PB0*/ #камтыйт #include #include #includeconst char ledcode PROGMEM = {0xfc, 0xee, 0xf8, 0xf2, 0xf0, 0xe2, 0xfeigned); char temp = 0; int count = 0; DDRB = 0xfe; /*PB0 киргизүү*/TCCR0B = 2; /*8ге бөлүү*/TCCR0A = 0; TCNT0 = 0; PORTB = 254; /*бардык светодиоддорду өчүрүү*/while (1) {/*импульстун жогору болушун күтөбүз*/while ((PINB & 0x01) == 0); _delay_loop_2 (50); /*импульстун төмөн болушун күтүңүз*/ while ((PINB & 0x01) == 0x01); _delay_loop_2 (50); count = 5000; while ((count> 0) && ((PINB & 0x01) == 0)) {count--; } if (count == 0) /* мындан ары импульс жок, ошондуктан туш келди санды көрсөтүү* / {PORTB = 0xfe; /*бардык светодиоддор өчүк*/ _delay_loop_2 (10000); темп = TCNT0; темп = темп%6; темп = pgm_read_byte (& ledcode [temp]); PORTB = темп; }}}

8 -кадам: Районду чогултуу

Бул жерде электрондук челдердин чогултуу баскычтарынын кээ бир сүрөттөрү бар. Электрондук схема перспекст түтүкчөсүнө кире тургандай тар перфбордго чогултулган. Электрдик схеманы курчоо үчүн чыңалуу генератору үчүн колдонулган бирдей перспектив түтүк колдонулат.

9 -кадам: Ассамблея аяктады

Фарадей чыңалуусунун генератору менен электроникалык заряддын схемасы азыр механикалык жана электрдик бириктиргич болуп саналат. Чыңалуу генераторунун түтүкчөсүнүн чыгуу терминалдары электрондук чүкө схемасынын 2-пин кирүү туташтыргычына туташтырылган. Эки түтүк тең кабелдик галстук менен байланган жана кошумча коопсуздук үчүн 2 бөлүктөн турган эпоксид менен жабыштырылган. Мен AralditeAraldite колдондум.

10 -кадам: Батареясыз Электрондук Зарларды колдонуу

Монтаж аяктагандан кийин жана эки түтүк бириктирилгенден кийин, черлер колдонууга даяр. Жөн эле бир нече жолу чайкаңыз, кокус сан пайда болот. Кайра чайкаңыз жана башка кокустук пайда болот. Кыймылдын видеосу бул жерде, ошондой эле бул Instructables видеосунда жайгаштырылган:

11 -кадам: Шилтемелер жана дизайн файлдары

Бул долбоор менин мурда жарыяланган макалаларымдын негизинде түзүлгөн. тактап айтканда:

1. "Портативдүү тиркемелер үчүн энергия генератору", Погреб погреби, 2006 -жылдын октябрь айы 2. "Кинетикалык алыстан башкаруу", Жасоо:, Ноябрь 2007, Чыгарылыш 12. C булак кодунун файлы бул жерде жеткиликтүү. Долбоор биринчи жолу прототиптелгендиктен, мен бүркүттүн жардамы менен ПХБ жасадым. Мына азыр ал кандай көрүнөт. Бүркүттүн схемасы жана тактайы файлдары бул жерде. Сураныч, прототипке салыштырмалуу, акыркы ПХБдагы компоненттер бир аз башкача жайгаштырылган. Жаңыртуу (15 -сентябрь, 2008 -жыл): BOM файлы кошулду

12 -кадам: Мен билем, сен дагы каалайсың

Бир эле дисплейи бар электрондук чүкөбү? Бирок мен сиз айткан эки чүкө керек болгон көптөгөн оюндарды ойнойм. Макул, мен муну каалаарыңды билем. Мына, мен курууга аракет кылып келе жатам. Менде бул жаңы версиянын ПКБсы бар, жөн гана кодду толтуруу үчүн бир аз бош убакытты күтүп, тактаны текшерип көрөм. Ал бүткөндөн кийин бул жерде проектти жайгаштырам … Ага чейин бирдиктүү кубиктен ырахат алыңыз.