UVLamp - SRO2003: 9 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Ողջու՜յն!

Այսօր ձեզ կներկայացնեմ ուլտրամանուշակագույն LED լամպի իրացումը: Իմ կինը պոլիմերային կավի ոսկերչական դիզայներ է, և նա հաճախ օգտագործում է խեժ իր ստեղծագործությունները պատրաստելու համար: Սկզբունքորեն այն օգտագործում է դասական խեժ, որը պարզապես պոլիմերացվում է բաց երկնքի տակ, այն լավ է աշխատում, բայց բավականաչափ երկար է դառնում (մոտ 2 օր). Բայց վերջերս նա հայտնաբերեց խեժ, որը պոլիմերացվում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների շնորհիվ, բավական է կարճ ժամանակով խճճված առարկան ենթարկել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների աղբյուրի `խեժը պինդ դարձնելու համար: Երբ նա պատվիրեց խեժը, նա վարանեց լամպ գնել (դա շատ չի արժի…), բայց ես անմիջապես դադարեցրի այն ՝ ասելով. ՉԳԻՏԵՄ ԻՆՉՈՎ ԱՆԵԼ, ԿԱՐՈ ԵՄ ԿԱՏԱՐԵԼ ՁԵՐ ԼԱՄԸ !!! (այո, ես երբեմն մի փոքր շատ արագ եմ արձագանքում, երբ խոսքը գնում է էլեկտրոնիկայի մասին …;))

Եվ ահա այստեղ ես փորձում եմ լամպ սարքել այն ինչ ունեմ իմ դարակի տակից …

Քայլ 1: Պարտականություններ

- Լամպի արտանետվող լույսը պետք է լինի հնարավորինս միատարր, լամպը պետք է լուսավորի ամբողջ առարկան, որը կտեղադրվի ներքևում:

- Լամպը պետք է ունենա կարգավորելի հետհաշվարկի ժամանակը առնվազն 1 րոպե 30 վայրկյան

- Լամպը պետք է լինի այնքան մեծ, որ կարող է ծածկել մինչև 6 սմ տրամագծով առարկաներ, բայց չպետք է չափազանց ծավալուն լինի:

- Լամպը պետք է հեշտությամբ շարժվի:

- Լամպը պետք է սնուցվի «ապահով» էներգիայի աղբյուրից (մարտկոց/ադապտեր)

Քայլ 2: Գործիքներ և էլեկտրոնիկայի բաղադրիչներ

Էլեկտրոնիկայի բաղադրիչներ.

- 1 միկրոչիպ PIC 16F628A

- 2 ակնթարթային անջատիչ կոճակ

- 2 տրանզիստոր BS170

- 1 տրանզիստոր 2N2222

- 2 միանիշ թվային ցուցադրում

- 1 կարմիր LED 5 մմ

- 17 ուլտրամանուշակագույն LED 5 մմ

- 8 դիմադրություն 150 օմ

- 17 դիմադրություն 68 օմ

- 2 ռեզիստոր 10 Կոմ

- 1 դիմադրություն 220 օմ

- 1 զնգոց

- 2 հատ տախտակ

- փաթաթող մետաղալար (օրինակ ՝ 30 AWG)

Այլ բաղադրիչներ.

- 8 անջատիչ

- որոշ պտուտակներ

- 1 PVC խողովակի կափարիչ (100 մմ)

- 1 PVC խողովակի թև (100 մմ)

- առողջության փոքրացման խողովակներ

Գործիքներ:

- փորվածք

- եռակցման եռակցման մետաղալար

- ծրագրավորող ՝ կոդը ներարկելու համար միկրոչիպ 16F628 (օրինակ ՝ PICkit 2)

Ես խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել Microchip MPLAB IDE (freeware), եթե ցանկանում եք փոփոխել ծածկագիրը, բայց ձեզ նույնպես անհրաժեշտ կլինի CCS Compiler (shareware): Կարող եք նաև օգտագործել մեկ այլ կոմպիլյատոր, բայց ծրագրում ձեզ անհրաժեշտ կլինեն բազմաթիվ փոփոխություններ: Բայց ես ձեզ կտրամադրեմ: HEX ֆայլ, որպեսզի կարողանաք այն ուղղակի ներարկել միկրոկոնտրոլերի մեջ:

Քայլ 3: Սխեմատիկ

Ահա CADENCE Capture CIS Lite- ով ստեղծված սխեմատիկ պատկերը: Բաղադրիչների դերի բացատրություն.

- 16F628A. Միկրոկոնտրոլեր, որը կառավարում է մուտքերը/ելքերը և հետհաշվարկի ժամանակը

- SW1. Սահմանել ժամաչափի կարգավորման կոճակ- SW2: գործարկման կոճակ

- FND1 և FND2: թվանշանային թվային ցուցադրումներ `հետհաշվարկի ժամանակը ցույց տալու համար

- U1 և U2. Ուժային տրանզիստորներ թվանշանային թվային ցուցադրումների համար (բազմապատկում)

- Q1. Էներգիայի տրանզիստոր `ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների միացման համար

- D2- ից D18. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ

- D1. Կարգավիճակի LED, լուսավորվում է, երբ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները միացված են

- LS1. Ազդանշան, որը ձայն է արձակում, երբ հետհաշվարկն ավարտվում է

Քայլ 4. Հաշվարկներ և նախատիպերի պատրաստում Breadboard- ում

Եկեք բաղադրիչները հավաքենք տախտակի վրա ՝ ըստ վերը նշված սխեմատիկայի և ծրագրավորենք միկրոկոնտրոլերը:

Ես համակարգը բաժանեցի մի քանի մասի ՝ ամբողջը հավաքելուց առաջ.- մի հատված ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների համար

- ցուցադրման կառավարման մաս

- սեղմման կոճակների և լուսային/ձայնային ցուցիչների կառավարման մաս

Յուրաքանչյուր մասի համար ես հաշվարկել եմ տարբեր բաղադրիչների արժեքները, այնուհետև ստուգել դրանց ճիշտ աշխատանքը տախտակի վրա:

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների մաս. Լեդերը միացված են VCC- ին (+5V) իրենց անոդների վրա `ռեզիստորների միջոցով և միացված են GND- ին իրենց կաթոդների վրա` տրանզիստոր Q1- ով (2N2222):

Այս մասի համար պարզապես անհրաժեշտ է հաշվարկել բազային դիմադրությունը, որն անհրաժեշտ է տրանզիստորի համար, որպեսզի այն ունենա բավարար հոսանք `այն ճիշտ հագեցնելու համար: Ես ընտրեցի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների հոսքը մատակարարել դրանցից յուրաքանչյուրի համար 20 մԱ հոսանքով: Կան 17 լեդեր, ուստի կլինի ընդհանուր հոսանք 17*20mA = 340mA, որը տրանզիստորը կանցնի իր կոլեկցիոներից դեպի իր արտանետիչը:

Ահա հաշվարկների համար տեխնիկական փաստաթղթերից տարբեր օգտակար արժեքներ. Betamin = 30 Vcesat = 1V (մոտ…) Vbesat = 0.6V

Իմանալով հոսանքի արժեքը տրանզիստորի և Betamin- ի կոլեկտորի վրա, մենք կարող ենք դրանից եզրակացնել նվազագույն հոսանքը, որը պետք է ունենա տրանզիստորի հիմքում, որպեսզի այն հագեցած լինի. Ibmin = Ic/Betamin Ibmin = 340mA/30 Ibmin = 11.33 մԱ

Մենք վերցնում ենք K = 2 գործակից `համոզվելու համար, որ տրանզիստորը հագեցած է.

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22,33 մԱ

Այժմ եկեք հաշվարկենք տրանզիստորի հիմնական ռեզիստորի արժեքը.

Rb = (Vcc-Vbesat)/Ibsat

Rb = (5-0.6) /22.33mA

Rb = 200 Օմ

Ես ընտրում եմ E12 շարքից ստանդարտ արժեք ՝ Rb = 220 օհմ Սկզբունքորեն ես պետք է ընտրեի նորմալացված արժեք ունեցող 200 օմ -ից ցածր կամ ցածր դիմադրություն, բայց ես այլևս դիմադրիչների արժեքների մեծ ընտրություն չունեի, ուստի վերցրեցի ամենամոտը արժեքը:

Displayուցադրման կառավարման մաս.

Ներկայիս սահմանափակող դիմադրության հաշվարկ ցուցադրման հատվածների համար.

Ահա տեխնիկական փաստաթղթերից տարբեր թվերի օգտակար արժեքները (թվանշանի ցուցադրում և BS170 տրանզիստոր) `հաշվարկներ կատարելու համար.

Vf = 2V

Եթե = 20 մԱ

Ընթացիկ սահմանային արժեքի հաշվարկ.

R = Vcc-Vf/Եթե

R = 5-2/20 մԱ

R = 150 օմ

Ես ընտրում եմ E12 շարքից ստանդարտ արժեք ՝ R = 150 օմ

Բազմապատկման կառավարում.

Ես ընտրեցի օգտագործել մուլտիպլեքսացված ցուցադրման տեխնիկան `սահմանափակելու դիսփլեյների նիշերը վերահսկելու համար անհրաժեշտ լարերի քանակը: Կա մի ցուցադրություն, որը համապատասխանում է տասնյակ թվանշանին և մեկ այլ ցուցադրում, որը համապատասխանում է միավորների թվին: Այս տեխնիկան բավականին պարզ է իրականացնել, ահա թե ինչպես է այն աշխատում (օրինակ ՝ ցուցադրել 27 թիվը)

1 - միկրոկոնտրոլերը ազդանշաններ է ուղարկում 7 ելքերի վրա, որոնք համապատասխանում են տասնյակ թվանշանի համար ցուցադրվող բնութագրին (թվանշան 2) միկրոկոնտրոլերն անջատում է տրանզիստորը, որն ապահովում է ցուցադրումը, որը համապատասխանում է տասնյակ 5 -ին - միկրոկոնտրոլերը ազդանշաններ է ուղարկում 7 ելքերի վրա, որոնք համապատասխանում են միավորների թվանշանի համար ցուցադրվող բնույթին (թվանշան 7) 6 - միկրոկոնտրոլերը ակտիվացնում է տրանզիստորը, որն ապահովում է էկրանը համապատասխանող 7 -րդ միավորներին - 2 մգ ուշացում 8 -ը - միկրոկոնտրոլերը անջատում է տրանզիստորը, որն ապահովում է միավորներին համապատասխան էկրանը

Եվ այս հաջորդականությունը շատ արագ կրկնվում է հանգույցում, որպեսզի մարդու աչքը չընկալի այն պահը, երբ ցուցադրումներից մեկն անջատված է:

Կոճակներ և լուսային/ձայնային ցուցիչների մաս.

Այս մասի համար շատ քիչ ապարատային փորձարկում և նույնիսկ ավելի քիչ հաշվարկ կա:

Հաշվարկված է, որ ընթացիկ սահմանափակող դիմադրությունը կարգավիճակի համար `R = Vcc-Vf/Եթե R = 5-2/20mA R = 150 օմ

Ես ընտրում եմ E12 շարքից ստանդարտ արժեք ՝ R = 150 օմ

Կոճակների համար ես պարզապես ստուգեցի, որ միկրոկառավարիչի շնորհիվ կարողացա ճնշումը հայտնաբերել և դիսփլեյների վրա սեղմումների քանակը մեծացնել: Ես նաև փորձարկեցի ազդանշանի ակտիվացումը `տեսնելու, թե արդյոք այն ճիշտ է աշխատում:

Տեսնենք, թե ինչպես է այս ամենը վերաբերվում ծրագրին…

Քայլ 5: րագիրը

Programրագիրը գրված է C լեզվով ՝ MPLAB IDE- ով, և ծածկագիրը կազմված է CCS C Compiler- ով:

Կոդն ամբողջությամբ մեկնաբանված է և հասկանալի է բավականին պարզ: Ես թույլ եմ տալիս ներբեռնել աղբյուրները, եթե ցանկանում եք իմանալ, թե ինչպես է այն աշխատում, կամ ցանկանում եք փոփոխել այն:

Միակ բարդ բանը, թերևս, միկրոկառավարիչի ժամաչափի հետհաշվարկի կառավարումն է, ես կփորձեմ բավական արագ բացատրել սկզբունքը.

Միկրոկոնտրոլերի կողմից յուրաքանչյուր 2ms կոչվում է հատուկ գործառույթ, սա այն գործառույթն է, որը կոչվում է RTCC_isr () ծրագրում: Այս գործառույթը կառավարում է ցուցադրման բազմապատկումը և նաև հետհաշվարկի կառավարումը: Ամեն 2 ms- ի ընթացքում ցուցադրումները թարմացվում են, ինչպես բացատրված է վերևում, և միևնույն ժամանակ TimeManagment գործառույթը կոչվում է նաև յուրաքանչյուր 2ms և կառավարում է հետհաշվարկի արժեքը:

Mainրագրի հիմնական հանգույցում պարզապես սեղմման կոճակների կառավարումն է, հենց այս գործառույթում է գտնվում հետհաշվարկի արժեքի կարգավորումը և ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային լուսադիոդների լուսավորությունը և հետհաշվարկը սկսելու կոճակը:

Ստորև տեսեք MPLAB նախագծի ZIP ֆայլը.

Քայլ 6: oldոդում և հավաքում

Ամբողջ համակարգը բաշխել եմ 2 տախտակի վրա. Այնուհետև ես ավելացրի բացատներ ՝ քարտերը գերակայելու համար: Ամենաբարդը վերին տախտակի բոլոր կապերը միացնելն էր, հատկապես այն դիսփլեյների պատճառով, որոնք պահանջում են շատ լարեր, նույնիսկ մուլտիպլեքսավորման համակարգով…

Ես ամրացրեցի միացումներն ու մետաղալարերը տաք հալվող սոսինձով և ջերմասեղմելի պատյանով `հնարավորինս մաքուր արդյունք ստանալու համար:

Այնուհետև ես նշաններ արեցի PVC կափարիչի վրա, որպեսզի հնարավորինս լավ լուսավորեմ LED- ները `հնարավորինս միատեսակ լույս ստանալու համար: Հետո ես փորեցի լուսադիոդների տրամագծով անցքերը, նկարների վրա կարող եք տեսնել, որ կենտրոնում ավելի շատ լուսադիոդներ կան, դա նորմալ է, քանի որ լամպը հիմնականում կօգտագործվի փոքր առարկաների վրա լույս արձակելու համար:

(Նախագծի սկզբում ներկայացված նկարներում կարող եք տեսնել, որ PVC խողովակը ներկված չէ գլխարկի պես, նորմալ է, որ կինս ցանկանում է ինքն իրեն զարդարել … եթե մի օր նկարներ ունենամ, դրանք կավելացնեմ):

Եվ վերջապես, ես միացրեցի մի կին USB միակցիչ, որպեսզի կարողանամ լամպը լիցքավորել բջջային հեռախոսի լիցքավորիչով կամ արտաքին մարտկոցով (օրինակ ՝ տղամարդ-արական մալուխի միջոցով, որը ես ունեի տանը …)

Իրականացման ընթացքում ես շատ նկարներ արեցի, և դրանք բավականին «խոսում են»:

Քայլ 7: Համակարգի շահագործման դիագրամ

Ահա սխեման, թե ինչպես է աշխատում համակարգը, այլ ոչ թե ծրագիրը: Դա մի տեսակ մինի օգտագործողի ձեռնարկ է: Ես դիագրամի PDF ֆայլը տեղադրել եմ որպես հավելված:

Քայլ 8: Տեսանյութ

Քայլ 9: Եզրակացություն

Սա այս նախագծի ավարտն է, որը ես կանվանեի «օպորտունիստ», իսկապես ես այս նախագիծը պատրաստեցի անհապաղ կարիքները բավարարելու համար, այնպես որ ես արդեն եղած վերականգնողական սարքավորումներով զբաղվեցի, բայց, այնուամենայնիվ, հպարտ եմ վերջնական արդյունքով, հատկապես բավականին մաքուր գեղագիտական կողմը, որը ես կարողացա ձեռք բերել:

Չգիտեմ, թե արդյոք իմ գրելու ոճը ճիշտ կլինի, քանի որ մասամբ ես օգտագործում եմ ավտոմատ թարգմանիչ, որպեսզի ավելի արագ գնամ, և քանի որ ես բնիկ անգլերեն չեմ խոսում, կարծում եմ, որ որոշ նախադասություններ հավանաբար տարօրինակ կլինեն այն մարդկանց համար, ովքեր կատարյալ անգլերեն են գրում: Այսպիսով, շնորհակալություն DeepL թարգմանչին օգնության համար;)

Եթե ունեք որևէ հարց կամ մեկնաբանություն այս նախագծի վերաբերյալ, խնդրում եմ ինձ տեղյակ պահեք: