USB- սնուցվող գիշերային լույս W/ Մարտկոցի կրկնօրինակում (երկու դիզայն) `3 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Քիչ առաջ ես իմ սենյակում մարտկոցից աշխատող գիշերային լուսավորության կարիք գտա: Գաղափարն այն էր, որ ես չէի ուզում ամեն անգամ վեր կենալ անկողնուց, երբ ուզում էի լույսս անջատել ՝ քնելու: Ինձ նույնպես պետք էր մի լույս, որն այնքան պայծառ չէր, որքան իմ ննջասենյակի լույսը, քանի որ իսկապես պայծառից իրոք մութ անցնելն այնքան էլ հաճելի չէ աչքերի համար: Եվ ի լրումն, մեր էներգետիկ ընկերությունն ուներ մի ժամանակաշրջան, երբ մեր էլեկտրաէներգիան անջատվում էր յուրաքանչյուր երկու շաբաթը մեկ մի քանի րոպեով միաժամանակ… այդ շաբաթվա ընթացքում մի քանի անգամ: Մտածում էի, որ եթե ամռանը, բոլոր ժամանակներում, հոսանքը պատահաբար անջատվի, ինչպիսի՞ն կլիներ ձմռանը:

Ահա իմ կարիքներից մի քանիսը.

• Նախ, ցածր էներգիա: Ես դեռ աշխատում եմ այս մասի վրա, բայց այն արդեն բավականին ցածր է, ինչպես կա:
• Ինձ թվում է, թե կարող եմ ավելի լավ գործել, միևնույն ժամանակ դա դարձնելով ավելի էժան, ինչը երկրորդ նպատակն էր:
• Նաև, իհարկե, մարտկոցով աշխատող:
• Պայծառություն - միջինից ցածր մակարդակի; բավական պայծառ տեսնելու համար, թե ինչ է ամեն ինչ: Որքան պայծառ է դա ձեզ համար, դուք պետք է փորձարկեք դրա համար: Եթե դա չափազանց պայծառ է, ապա դա մի փոքր դժվար կլինի ձեր աչքերի համար, հատկապես եթե այն ստիպված լինեք միացնել այն որոշ ժամանակ անջատելուց հետո:
• Կոմպակտ ձևավորում. Ես ուզում էի, որ սա նստած լիներ խառնաշփոթ գրասեղանի եզրին, որովհետև դա պատահում է այնտեղ, որտեղ իմ մահճակալը նստած է: Գրասեղանի վրա չէ `դրա կողքին:
• Նվազագույն մասեր `ցուցակի նախորդ կետի պատճառով, և դա օգնում է երրորդ կետին:

Ես հանդես եկա ծայրահեղ հիմնական դիզայնով: Ես մտածեցի դրա մասին և եկա այնպիսի սցենարների, որոնք դիզայնը կդարձնեն ինչ -որ չափով ձանձրացնող: Օրինակ, եթե հոսանքը մարվեր, երբ այն մութ էր, ինձ պետք կլիներ մի տարբերակ, որը կտեսներ այն անջատելու համար: Ես մտածեցի լուսավոր շարժիչով անջատիչ օգտագործել և դրա միջով բավականաչափ հոսանք դնել, որպեսզի այն լուսավորվի: Այն կօգտագործեր մի փոքր ավելի շատ էներգիա, բայց գուցե դա կարող էր փոխհատուցվել դիզայնի հետագայում: Եվ, համապատասխանաբար, ես չէի սպասի, մինչև այն ամբողջովին մութն ընկնի, նախքան այն միացնելը: Ես ինչ -որ պահի կանեի, նախքան դրա իրական անհրաժեշտությունը: Բացի այդ, ինչ անել, եթե մոռանայի անջատե՞լ այն քնելուց առաջ: Ինձ մարտկոցը պաշտպանելու միջոց էր պետք:

Որոշակի մտածելուց հետո ես հանդես եկա Հիմնական դիզայնով, որը շատ բան կլուծեր: Նախատեսված էր, որ այն պետք է միացված լիներ պատին `պարզելու համար, արդյոք հոսանքի անջատում կա տրանզիստորային սխեմայի միջոցով: Ես որոշեցի օգտագործել սա ռելեի փոխարեն, և ռելեն կընտրի մարտկոցների և LED- ների մեկ այլ էներգիայի աղբյուրի (մասնավորապես ՝ ռելեին սնուցող) միջև:

Երբ ես այս նախագիծը նշեցի մի քանի հոգու, նրանք ընդունեցին, որ վախենում են մթությունից, և նման մի բան օգտակար կլինի: Սա ինձ ոգեշնչեց շարունակել աշխատել նախագծի վրա: Այդ ժամանակից ի վեր ես հանդես եմ եկել Ընդլայնված տարբերակով, որը (հիմնականում) հարմար է հացահատիկի համար, բայց ես անմիջապես ցատկեցի այն տեղադրելով սովորական տպատախտակին, այնպես որ ես չունեմ տախտակի հավաքման հրահանգներ: Եթե դուք գիտեք, թե ինչպես ուտել սեղանի վրա և կարող եք հետևել սխեմաներին, ապա չպետք է խնդիր ունենաք այն միացնել:

Պարագաներ:

Եթե ցանկանում եք օգտագործել Հիմնական տարբերակը, որով սկսել եմ, օգտագործեք այս ցուցակը.

1. Մեկ զոհաբերական պատի գորտնուկ (մտածեք հեռախոսի լիցքավորիչի կամ այն հարյուրավոր հոսանքի բլոկներից մեկի մասին, որոնք ինչ -որ տեղ գզրոցում կամ տուփում ունեք, և պատկերացում չունեք, թե ինչի են գնում)
2. Մեկ SPDT ռելե գնահատված է նախորդ իրի լարման վրա: Ես օգտագործել եմ հին HVAC ռելե, որը տեխնիկը փոխարինել է շատ տարիներ առաջ (ես անձամբ դրա մեջ ոչ մի վատ բան չեմ գտել): HVAC ռելեները մի փոքր անհարմար են. Դրանք DPST են, բայց կոնտակտների մի խումբ սովորաբար բաց է, իսկ մյուսը `սովորաբար փակ: Նրանք նույնպես գնահատվում են 24 VAC- ի համար, և իմ ընտրած պատի վարդակից անջատված է 12 VDC:
3. Մեկ 12 վոլտ սպիտակ LED բար. Ես օգտագործել եմ դրանցից մեկը, բայց կայքը դրանք այլևս չի վաճառվում: Դուք միշտ ազատ եք հարմարվելու այն ամենին, ինչ ունեք կամ կարող եք ստանալ, կամ նույնիսկ նախագծել ձեր սեփականը:
4. Մեկ SPST անջատիչ
5. Մեկ կամ ավելի մարտկոցներ: Ես օգտագործեցի երկու 6 Վոլտ լապտերային մարտկոցներ շարքով, չնայած ես ուզում էի օգտագործել մեկ 12 Վոլտ լապտերային մարտկոց:
6. Այս ամենը միասին միացնելու մի եղանակ

Եթե ցանկանում եք կատարելագործված տարբերակ կատարել, օգտագործեք այս ցուցակը.

1. Մեկ արտաքին 5 VDC էներգիայի աղբյուր: Այս դիզայնը անմիջապես անցավ PCB- ին (այս մասին ավելի ուշ), այնպես որ ես այնտեղ ապտակեցի USB տիպի B կանացի վարդակից: Կարող եք կտրել Sոհաբերական USB մալուխի ծայրը և պոկել լարերը (ձեզ հարկավոր են միայն 5 վոլտ մետաղալար և GND)
2. Մեկ պահուստային էներգիայի աղբյուր, այսինքն ՝ մարտկոց
3. Մեկ 5 Վոլտ անվանական DPDT ռելե: Ես սա օգտագործեցի: Դա հացաթխման համար հարմար է:
4. Մեկ DPST անջատիչ
5. Մեկ LM7805 լարման կարգավորիչ (այստեղ)
6. Մեկ 0.22uF կոնդենսատոր (ըստ ցանկության): Տվյալների թերթիկը ենթադրում է, որ այն պետք է լինի կերամիկական տիպ, բայց այն հստակ չի ասում, որ այն պետք է լինի այնպես, ինչպես դա արվում է ելքային կոնդենսատորի համար (որը ես չեմ ավելացրել)
7. LED- ների կամ (ցանկալի է) ռեզիստորների ավտոբուսի համար ընթացիկ սահմանափակող հինգ դիմադրություն: Այս ցուցակի LED- ները ունեն 3.3 Վ լարման անկում, և ես հաշվարկեցի 85 Օմ `որպես պահանջվող դիմադրություն: Ես օգտագործել եմ 150 Օմ դիմադրության դիմադրողական ավտոբուս, որը գտնվել է այստեղ:
8. Մեկ 1N4004 դիոդ
9. Հինգ սպիտակ LED (3v3 @ 20mA)
10. Այս ամենը միասին միացնելու միջոց

Եթե ցանկանում եք տպատախտակների տարբերակը, դա ընդհանուր առմամբ նույն ցուցակն է վերևում, բայց որոշ տարբերություններով:

1. Ակնհայտ է, որ PCB- ն: Դիզայնը ներկայումս բեռնված է միայն OSH այգում, և նրանք վահանակներ են վաճառում երեք խմբաքանակով: Տախտակը կարող եք ձեռք բերել այստեղ:
2. Այն ունի տեղ տերմինալային բլոկների համար, սակայն լարերը կարող են ուղղակիորեն զոդվել տախտակին: Ես օգտագործել եմ այս ոճը:
3. Մեկ մարտկոցի սեղմիչ (ես օգտագործել եմ 9 Վ մարտկոց)
4. Նախկինում նշված USB միակցիչը: Ես ընտրեցի B տիպը և ոչ թե մինի կամ միկրո B- ն, քանի որ այդ երկուսը մի փոքր չափազանց փխրուն են իմ սրտով:

Քայլ 1: Basicայրահեղ հիմնական տարբերակը

Քանի որ ես աշխատում էի այդ ժամանակ, ես շատ մարտահրավերների առջև էի կանգնած: Իմ ունեցած ռելեն նկարված է առաջին նկարի վրա: Թեև այն, ինչ ես գտա, ոչ մի կերպ իդեալական չէր, այն աշխատեց (երկրորդ լուսանկար): Ես փոխեցի իմ անհարմար DPST ռելեն SPDT- ի ՝ երկու տերմինալները միասին կարճացնելով ՝ ընդհանուր քորոց պատրաստելու համար: Այս կապը անցավ անջատիչին, այնուհետև LED բարին, այնուհետև գետնին: Մարտկոցի բանկը, որը ես պատրաստեցի. Դրական կողմը գնաց ռելեի NC միացմանը: Ռելեի կծիկը միացված էր արտաքին մատակարարմանը, որը ռելեին կպահեր իր «միացված» դիրքում: Էներգամատակարարումը միանում է նաև ռելեի NO միացմանը: Բոլոր հիմքերը միացված են միասին:

Տեսությունն այն է, որ մինչ այն ստանում է արտաքին էներգիա, ռելեն մնում է «միացված» վիճակում, ուստի NO կապը փակ է, և NC կապը բաց է: Սա նշանակում է, որ ընդհանուր կապը էներգիա է ստանում արտաքին աղբյուրից: Եթե հոսանքը կորչում է, ռելեն նորից ընկնում է իր «անջատված» վիճակի վրա, իսկ ընդհանուր կապը սկսում է սնվել մարտկոցներից: Անկախ աղբյուրից, անջատիչը վերահսկում է LED սանդղակի հզորությունը: Ամեն ինչի միջև ընդհանուր հիմքը թույլ է տալիս ամբողջական միացում ցանկացած իրավիճակում:

Շղթայի մեծ մասում ես օգտագործել եմ իրական մետաղալարեր, այնպես որ ես ստիպված չեմ լինի որևէ բան կպցնել: Մարտկոցները միացնելու համար (նրանք ունեն գարնանային տերմինալներ), ես օգտագործեցի Sacrificial ™ փորձարկման տողեր (ալիգատորների ամրակներ `ամրացված լարերով)` մեկից կիսով չափ կտրելով և լարերը (և ավելացված մետաղալարեր): Երկու մարտկոցները միմյանց միացնելու համար օգտագործվողը դեռ մի կտոր է: Ամեն ինչ տեղադրված է կարմիր SparkFun առաքման տուփի վրա:

Վերջնական արտադրանքի նկարներ չունեմ, բայց եթե պահանջվի, մի քանիսը կվերցնեմ:

Քայլ 2: Ընդլայնված տարբերակ

Ի վերջո, ես կարողացա պատվիրել այն մասերը, որոնք անհրաժեշտ են շրջանի իրականում լավ տարբերակ (որը ես արդեն քաշել էի) պատրաստելու համար: Այս դիզայնի մեջ կատարված կարևոր փոփոխություններն այն նախագծելն էր, որ այն աշխատի կարգավորվող 5 Վ լարման աղբյուրից, ինչպես նաև ռելեի անընդհատ սնուցումը: Ես նույնպես ստիպված էի անջատիչը փոխել DPST տիպի հետ: Գործողության տեսությունը պարզապես ավելի բարդ է:

Շղթայի մարտկոցի կեսին նայելով ՝ ենթադրենք անջատիչը անջատված է: Ռելեն դեռ միացված է այնպես, որ դրա «անջատված» վիճակի պատճառով մարտկոցը միացվի 5 Վոլտ կարգավորիչին, այնուհետ կարգավորիչի ելքը նորից սնվում է ռելեի մեջ (NC միացումներից մեկը), այնուհետև LED- ներ: Անջատիչը լարված է մարտկոցի և ռելեի միջև ՝ միացումն անջատելու և հոսանքը չթողնելու համար: Եթե անջատիչը միացված է, ապա հոսանքը կկարողանա հոսել շրջանի միջով:

Շրջանակի մյուս կեսին նայելով ՝ մենք տեսնում ենք, որ USB- ից սնվող էներգիան անմիջապես անցնում է անջատիչի մեջ, այնուհետև ռելեի կծիկն ու ռելեի NO միացումներից մեկը: Այս կապի ընդհանուր կապը կիսվում է նախկինում նշված NC կապի հետ, ուստի սա այն կոնտակտների շարքն է, որոնք իրականում անցնում են սնուցման աղբյուրների միջև: Կոնտակտների մյուս փաթեթը նախատեսված է լարման կարգավորիչը պաշտպանելու համար: Եթե անջատիչը միացված է, ռելեն միանում է եւ արտաքին էներգիան ուղարկում LED- ներ:

Դիոդը միացված է ռելեին զուգահեռ (բայց հակառակ ուղղությամբ) `թռիչքի հետադարձ լարումը նվազեցնելու համար, երբ ռելեն էներգիայի կորստի դեպքում իր« միացված »վիճակից անցնում է« անջատված »: Սա էներգիայի աղբյուրը պաշտպանելու համար է. Այսինքն ՝ USB հեռախոսի լիցքավորիչ կամ համակարգչի USB պորտ:

Կոնդենսատորը կարող է բացառվել: Կարգավորողի տվյալների թերթիկում չի նշվում, թե որքան հեռու է «հոսանքի աղբյուրի ֆիլտրից», այնպես որ ես մտածեցի, որ ամեն դեպքում կարող եմ այն ներառել:

Քայլ 3: PCB տարբերակը

PCB- ի տարբերակը ճշգրիտ նույնն է, ինչ Ընդլայնված տարբերակը, բայց տպատախտակի վրա: Բոլոր մասերը տեղադրված են տախտակի վերևում և պիտակավորված են մասերի համարներով (կամ որոշ այլ կարևոր տեղեկություններով), որպեսզի կարողանաք փոխարինող կամ փոխարինող մասեր գտնել ըստ պահանջի կամ ցանկության: Մարտկոցի մուտքը (անջատիչի մուտքից մեկուսացված) ունի (+) մուտք և (-) մուտք: (+) Կողմը պիտակավորված է (+):

Անջատիչի մուտքն ուներ A հատված և B հատված, որոնք պիտակավորված են A և B. Երկու տերմինալները, որոնք շրջապատում են «A» - ն, A մուտքագրումն է: Նմանապես, B տերմինալները շրջապատում են «B» - ն:

Ներկայացված են նաև USB վարդակից մոտ տեղադրման երկու անցքեր: Նրանք չունեն որևէ էլեկտրական միացում, նույնիսկ միմյանց:

Երեք լուսանկարներն արվել են տարբեր ժամանակներում: Առաջինը դատարկ տախտակն է: Երկրորդը մասամբ բնակեցված տախտակ է ՝ խառը մասերով: Երրորդը ավարտված տախտակն է, որի համար անհրաժեշտ են բոլոր մասերը:

Նախնական հրապարակում Խմբագրել.

Փորձեցի կցել KiCAD ֆայլերը (որպես zip), բայց սխալ ստացա: Ավելի ուշ կգտնվի կցելու այլ տարբերակ: