UVLamp - SRO2003: 9 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Salam!

Bu gün sizə bir UV LED lampasının reallaşmasını təqdim edəcəyəm. Həyat yoldaşım polimer gildən zərgərlik dizayneridir və əsərlərini hazırlamaq üçün tez -tez qatrandan istifadə edir. Prinsipcə, açıq havada polimerləşən klassik bir qatran istifadə edir, yaxşı işləyir, lakin bərkimək üçün kifayət qədər uzun müddətdir (təxminən 2 gün). Ancaq bu yaxınlarda UV işığı sayəsində polimerləşən bir qatran kəşf etdi. Qatran sifariş verəndə bir lampa almaqdan çəkindi (çox xərc çəkmir …) amma dərhal dedim: UV UV LEDİM VAR! İLƏ NƏ ETDİYİMİ BİLMİRƏM, SİZİN LAMBANIZI YAPA BİLƏRƏM !!! (bəli, bəzən elektronikaya gəldikdə bir az tez reaksiya verirəm …;))

Və burada, çəkməyimin dibində olanlarla lampa düzəltməyə çalışıram …

Addım 1: Öhdəliklər

- Lampanın yaydığı işıq mümkün qədər homojen olmalıdır, lampa aşağıda yerləşdiriləcək bütün obyekti işıqlandırmalıdır.

- Lampanın ən azı 1 dəqiqə 30 saniyəlik tənzimlənən geri sayma müddəti olmalıdır

- Lampa diametri 6 sm -ə qədər olan əşyaları əhatə edəcək qədər böyük olmalıdır, lakin çox həcmli olmamalıdır.

- Lampa asanlıqla hərəkətli olmalıdır.

- Lampa "etibarlı" bir enerji mənbəyi ilə təchiz olunmalıdır (batareya/adapter)

Addım 2: Alətlər və Elektronika Komponentləri

Elektronika komponentləri:

- 1 Microchip PIC 16F628A

- 2 ani keçid düyməsi

- 2 tranzistor BS170

- 1 tranzistor 2N2222

- 2 tək rəqəmli rəqəmsal ekran

- 1 qırmızı LED 5 mm

- 17 UV 5 mm LED

- 8 ohm 150 ohm

- 17 ohm 68 ohm

2 rezistor 10 Kohm

- 1 rezistor 220 ohm

- 1 siqnal

- 2 ədəd PCB lövhəsi

- sarma teli (məsələn: 30 AWG)

Digər komponentlər:

- 8 boşluq

- bəzi vintlər

- 1 pvc boru qapağı (100 mm)

- 1 pvc boru qolu (100 mm)

- heath shrink borular

Alətlər:

- bir qazma

- lehimləmə dəmiri- qaynaq teli

- kodu Microchip 16F628 -ə daxil etmək üçün proqramçı (məsələn, PICkit 2)

Kodu dəyişdirmək istəsəniz Microchip MPLAB IDE (pulsuz) istifadə etməyi məsləhət görürəm, ancaq CCS tərtibçisinə də ehtiyacınız olacaq. Başqa bir kompilyatordan da istifadə edə bilərsiniz, ancaq proqramda bir çox dəyişikliyə ehtiyacınız olacaq. Amma sənə verəcəyəm. HEX faylını birbaşa mikrokontrolöre daxil edə bilərsiniz.

Addım 3: Şematik

CADENCE Capture CIS Lite ilə yaradılan sxem budur. Komponentlərin rolunun izahı:

- 16F628A: geri sayma üçün girişləri/çıxışları və vaxtı idarə edən mikro nəzarətçi

- SW1: timer ayarı düyməsini təyin edin- SW2: başlatma düyməsi

- FND1 və FND2: geri sayım vaxtını göstərmək üçün rəqəmsal rəqəmlər göstərilir

- U1 və U2: rəqəmsal rəqəmsal ekranlar üçün güc tranzistorları (multipleksləmə)

- Q1: UV LED -lərini işə salmaq üçün güc tranzistoru

- D2 - D18: UV LEDləri

- D1: vəziyyət LED, UV LEDləri açıldıqda yanır

- LS1: geri sayım bitdikdə səs çıxaran səs siqnalı

Addım 4: Çörək lövhəsində hesablamalar və prototip hazırlama

Gəlin yuxarıdakı sxemə görə komponentləri çörək taxtasına yığaq və mikrokontrolörü proqramlaşdıraq!

Bütünü yığmadan əvvəl sistemi bir neçə hissəyə ayırdım:- UV ledlər üçün bir hissə

- ekran idarəçiliyi üçün bir hissə

- düymələri və işıq/səs göstəricilərini idarə etmək üçün bir hissə

Hər bir hissə üçün fərqli komponentlərin dəyərlərini hesabladım və sonra çörək lövhəsində onların düzgün işləməsini yoxladım.

UV işıqları hissəsi: Ledlər rezistorlar vasitəsilə anodlarında Vcc (+5V) ilə bağlanır və Q1 (2N2222) tranzistoru vasitəsilə katodlarında GND -yə qoşulur.

Bu hissə üçün, tranzistorun düzgün doyması üçün kifayət qədər cərəyana malik olması üçün lazım olan əsas müqavimətini hesablamaq kifayətdir. UV lampalarına hər biri üçün 20mA cərəyan verməyi seçdim. 17 led var, buna görə tranzistoru kollektordan emitentinə keçirəcək 17*20mA = 340mA cərəyanı olacaq.

Hesablamalar aparmaq üçün texniki sənədlərdən fərqli faydalı dəyərlər: Betamin = 30 Vcesat = 1V (təxminən…) Vbesat = 0.6V

Transistor və Betamin kollektorundakı cərəyanın dəyərini bildiyimizdən, doymuş olması üçün tranzistorun bazasında olan minimum cərəyanı çıxara bilərik: Ibmin = Ic/Betamin Ibmin = 340mA/30 Ibmin = 11.33mA

Transistorun doymuş olduğundan əmin olmaq üçün K = 2 əmsalını alırıq:

İbsat = İbmin * 2

Ibsat = 22.33mA

İndi tranzistor üçün əsas müqavimət dəyərini hesablayaq:

Rb = (Vcc-Vbesat)/İbsat

Rb = (5-0.6)/22.33mA

Rb = 200 ohm

E12 seriyasından standart bir dəyər seçirəm: Rb = 220 ohm Prinsipcə 200 ohm -ə bərabər və ya daha aşağı olan bir normallaşdırılmış rezistor seçməli idim, amma rezistorların dəyərlərində artıq çox seçimim yox idi, buna görə də ən yaxınını seçdim. dəyər.

Ekran idarəetmə hissəsi:

Ekran seqmentləri üçün cərəyan məhdudlaşdırıcı rezistorun hesablanması:

Hesablamalar aparmaq üçün texniki sənədlərdən (rəqəm göstəricisi və BS170 tranzistoru) fərqli faydalı dəyərlər:

Vf = 2V

Əgər = 20mA

Cari limit dəyərinin hesablanması:

R = Vcc-Vf/Əgər

R = 5-2/20mA

R = 150 ohm

E12 seriyasından standart bir dəyər seçirəm: R = 150 ohm

Multiplexing idarəetmə:

Ekrandakı simvolları idarə etmək üçün lazım olan tellərin sayını məhdudlaşdırmaq üçün çoxməqsədli ekran texnikasından istifadə etməyi seçdim. On rəqəmə uyğun bir ekran və vahid rəqəminə uyğun başqa bir ekran var. Bu texnikanı tətbiq etmək olduqca sadədir, burada necə işlədiyini (məsələn: 27 rəqəmini göstərmək üçün)

1 - mikro nəzarətçi, on rəqəm üçün göstəriləcək xarakterə uyğun olan 7 çıxışa siqnal göndərir (rəqəm 2) 2 - mikro nəzarətçi, onluğa uyğun olan ekranı təmin edən transistoru aktivləşdirir - 2 ms gecikmə 4 - mikro nəzarətçi 5 -ə uyğun olan ekranı təmin edən tranzistoru söndürür - mikro nəzarətçi vahidlərin rəqəmi üçün göstəriləcək xarakterə uyğun olan 7 çıxışda siqnal göndərir (rəqəm 7) 6 - mikro nəzarətçi ekranı təmin edən tranzistoru aktivləşdirir. vahidlərə uyğun 7 - 2 ms gecikmə 8 keçir - mikro nəzarətçi vahidlərə uyğun olan ekranı təmin edən tranzistoru deaktiv edir

Və bu ardıcıllıq çox tez təkrarlanır ki, insan gözü ekranlardan birinin söndüyü anı dərk etməsin.

Düymələr və işıq/səs göstəriciləri hissəsi:

Bu hissə üçün çox az hardware sınağı və hətta daha az hesablama var.

Vəziyyət üçün cari məhdudlaşdırıcı müqavimətin səbəb olduğu hesablanır: R = Vcc-Vf/Əgər R = 5-2/20mA R = 150 ohm

E12 seriyasından standart bir dəyər seçirəm: R = 150 ohm

Düymələr üçün mikro nəzarətçi sayəsində basmağı aşkarlaya bildiyimi və ekrandakı basma sayını artırdığımı yoxladım. Düzgün işlədiyini görmək üçün səs siqnalının aktivləşdirilməsini də sınadım.

Bütün bunların proqramla necə idarə olunduğunu görək …

Addım 5: Proqram

Proqram MPLAB IDE ilə C dilində yazılıb və kod CCS C Tərtibçisi ilə tərtib edilib.

Kod tam şərh edilmişdir və başa düşülməsi olduqca sadədir, necə işlədiyini bilmək və ya dəyişdirmək istəyirsinizsə mənbələri yükləməyinizə icazə verirəm.

Bir az mürəkkəb olan şey, bəlkə də mikrokontrolörün sayğacı ilə geri sayımın idarə edilməsidir, prinsipi kifayət qədər tez izah etməyə çalışacağam:

Xüsusi bir funksiya mikrokontrolör tərəfindən hər 2 ms -də çağırılır, bu proqramda RTCC_isr () adlanan funksiyadır. Bu funksiya ekranın multipleksləşməsini və geri sayımın idarə edilməsini idarə edir. Hər 2 ms -də ekranlar yuxarıda göstərildiyi kimi yenilənir və eyni zamanda TimeManagment funksiyası da hər 2 ms -də adlanır və geri sayma dəyərini idarə edir.

Proqramın əsas döngəsində sadəcə düymələrin idarə edilməsi var, bu funksiyada geri sayma dəyərinin təyin edilməsi və UV LED -lərin və geri sayımın işıqlandırılmasına başlamaq düyməsi var.

Aşağıda MPLAB layihəsinin zip faylına baxın:

Addım 6: Lehimləmə və montaj

Bütün sistemi 2 lövhədə payladım: bir lövhə UV LED -lərin müqavimətini dəstəkləyir, digər lövhə isə bütün digər komponentləri dəstəkləyir. Daha sonra kartları üst -üstə qoymaq üçün boşluqlar əlavə etdim. Ən mürəkkəb şey, üst panelin bütün əlaqələrini lehimləmək idi, xüsusən də çoxlu tel sistemi tələb edən ekranlar səbəbiylə …

Mümkün olan ən təmiz nəticəni əldə etmək üçün əlaqələri və teli isti əriyən yapışqan və istiliklə büzülən qabıqla birləşdirdim.

Mümkün olan ən vahid işığı əldə etmək üçün LEDləri mümkün qədər yaymaq üçün PVC qapağına işarələr qoydum. Sonra LED -lərin diametrli delikləri qazdım, şəkillərdə görürsən ki, mərkəzdə daha çox LED var, bu normaldır, çünki lampa əsasən kiçik obyektlərə işıq yaymaq üçün istifadə olunacaq.

(Layihənin əvvəlindəki təqdimat şəkillərində PVC borunun qapaq kimi boyanmadığını görə bilərsiniz, həyat yoldaşımın onu bəzəmək istəməsi normaldır … bir gün şəkillərim olsa əlavə edərəm!)

Və nəhayət, lampanı cib telefonu şarj cihazı və ya xarici batareya ilə (məsələn, evdə olan kişi-kişi kabeli ilə) işə salmaq üçün bir qadın USB konnektorunu lehimlədim.

Həyata keçirərkən çoxlu şəkillər çəkdim və olduqca "danışırlar".

Addım 7: Sistemin İş Şeması

Burada proqramın deyil, sistemin necə işlədiyinin diaqramı verilmişdir. Bir növ mini istifadəçi təlimatıdır. Diaqramın PDF faylını əlavə olaraq qoydum.

Addım 8: Video

Addım 9: Nəticə

"Oportunist" adlandıracağım layihənin sonu budur, həqiqətən də bu layihəni təcili ehtiyacı ödəmək üçün hazırladım, buna görə də əlimdə olan bərpa avadanlığı ilə etdim, amma buna baxmayaraq son nəticədən çox qürur duyuram. əldə edə bildiyim olduqca təmiz estetik cəhət.

Yazı tərzimin düzgün olub -olmadığını bilmirəm, çünki qismən daha sürətli getmək üçün avtomatik tərcüməçidən istifadə edirəm və ingilis dilində danışmadığım üçün bəzi cümlələrin ingilis dilini mükəmməl yazan insanlar üçün çox qəribə olacağını düşünürəm. Buna görə kömək üçün DeepL tərcüməçisinə təşəkkür edirəm;)

Bu layihə ilə bağlı hər hansı bir sualınız və ya şərhiniz varsa, mənə bildirin!