İşıq serialının yükü: 3 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:49

Bu, içərisində tək bir LED işığı və açılışında rəngli bir lens olan boş it yemək qutularıdır. LED -lər, izləyicinin qarşılıqlı təsiri ilə hərəkətə gətirilən hərəkət detektorları tərəfindən idarə olunur. LED -lərin hər biri üçün bir işıq mənbəyi olaraq istifadə edildikdə, enerji tələbləri aşağı olur. Dövrə, LEDləri idarə etmək üçün az miqdarda komponentdən istifadə edir və bu təlimat, interaktiv işıq şousu yaratmaq üçün hərəkət detektorları, tranzistorlar, rezistorlar və LED -lərdən necə istifadə etdiyini bir qədər ətraflı izah edəcək. ilk sxem dizaynımı yaratdım və bu layihəni uğurla qurdum. Elektronika ilə maraqlanan hər kəs oxumaq və etməklə müvəffəqiyyətli bir təcrübəsiz kimi mənim təcrübə səviyyəmə asanlıqla çata bilərdi, bir ağlımdan öyrəndim ki, əgər daha yaxşı alətlər ala bilsəniz, bu yolla gedə bilərsiniz. Bir mağazanı və ya məhsulu digərindən daha çox tanıtmaq istəyirəm, amma cəmiyyətimdə yaxşı elektron komponentlər tapa biləcəyim ən yaxşı mağazalar seçimi yoxdur, buna görə də Radio Shack -ı sırf "Shack" olaraq sadalayıram, ən sevdiyiniz mağaza və ya təchizatçı ilə əvəz edin. 64 it yemi qutusu (yuyulur) 32 yaşıl 10 mm Super parlaq LED (www.evilmadscientist.com) 32 mavi 10mm Super parlaq LED (www.evilmadscientist.com) 50 'bağlama teli (Elektron təchizatı, istifadə saymadığımdan təxmin edirəm) 10 sidr panelləri (Avadanlıq mağazası) 2 alüminium açılı çubuq (Avadanlıq mağazası) 2 alüminium çubuqlar 1/16 düym qalınlığında (Avadanlıq mağazası) 8 1/4 w 1K rezistorlar (daxma) 8 PNP tranzistorlar (Shack) 8 DP-001 Hərəkət Detektorları (www.glolab.com) 8 Fresnel linzaları (www.glolab.com) 5 'istilik büzücü borular (peşəkar son məhsullar üçün) uct, əlaqələndirilmiş rənglər sərin) 1 9V 800ma enerji təchizatı (Shack) 1 keçid (Shack) 1 yuvarlaq PCB (Shack) 31 pirinç #8 vintlər (Avadanlıq mağazası) 31 pirinç #8 qoz -fındıq (Avadanlıq mağazası) 31 pirinç #8 yuyucular (Avadanlıq mağazası) 32 şüşə linzalar (Orijinal fikir kağız, məxmər və mika və ya hər hansı bir formada siluet maskası idi) 1 Uzatma kabeli Alətlər: İsti yapışqan tabancası (yapışqan lentdən daha yaxşı) Tel çıxarıcılar (dişlərə etibar etməyin, burada göstərilən alət iş üçün ən yaxşı vasitədir) lehimləmə dəmiri (burada özünüzü aldatmayın, daha yaxşı bir dəmirlə daha yaxşı oldum) lehim (axı) İstilik silahı (tel lehimlərinizi istiliklə kiçildiyiniz halda lazımdır) köməkçi əllər (isteğe bağlı, lakin yüksək böyüdücü şüşə (isteğe bağlı) Çörək paneli (isteğe bağlı, lakin elektron dövrə dizaynı ilə bağlı hər kəs üçün lazım olan vasitə) 1 39K müqavimət (həssaslıq proqramlaşdırma DP-001) 1 2.7K müqavimət (gözləmə proqramlaşdırma DP-001) 1 matkap1 çox ölçülü matkap ucu (standart bir matkap ucunda olmalıdır) 1 tornavida 1 çəkic (isteğe bağlı olaraq, barmağı sındırmaq cansıxıcılığı aradan qaldırır 128 telli 64 LED-in lehimləmə qabiliyyəti) 1 Kaliper və ya tərəzi1 taxta yapışqan 2 uzun vintli sıxaclar Elektrik qeydləri: Vcc = mənbə müsbətVdd = FET pozitiv, enerji təchizatı detektora pozitivlik verir, DP-001-də NFET tranzistoru müsbət dəyər verir terminalda buna VddVss = mənbə mənfi deyirik. Əsasən yağlarda və son vaxtlar daha yüksək texnologiyalı əsərlərdə çalışan bir sənətçi olaraq, işlərimə bir az da yaşıl rəng qatmaq istədim. İki pugum var və hər gün yemək yeməyi sevirlər, bu da yemək qablarından tullantıya səbəb olur, buna görə də daha böyük bir kolleksiyam olanda düşünəcəyimi bildiyim gələcək bir layihə üçün qutuları saxlamağa başladım. Birləşdirilmiş şüşədə işləyən başqa bir rəssam dostu, mövzu olaraq "işbirliyi" olan bir jüri şousunun olduğunu söylədi və birlikdə bir sənət əsəri üzərində işləməyə qərar verdik. Qarajımda məskunlaşan it qida qutularından istifadə etmək üçün əla fürsət idi. Bu qədər qutu ilə, əsərin tamaşaçının hərəkəti ilə işıqlandırılan bir növ serial şəklində olması lazım olduğu aydın idi. Yerli bir qəhvəxanada görüşdük və planımı hazırladım, parçanın adı təbiətin özü kimi təbii gəldi, elektrik yükü istifadə edərək bir sıra işıq. Burada işin və bu sənət əsərinin hazırlanması prosesinin qısa təsviri verilmişdir..

Addım 1: Çərçivənin qurulması

Sidr panelləri yerli bir hardware mağazasında tapıldı və dolabların astarlanması üçün hazırlanmışdı. 12 taxta üçün dəyəri 23 dollar ucuz idi; layihə üçün mükəmməl idilər. Kiçik sidr aromasının əlavə bir faydası olan rəng və forma üçün də seçilmişlər.

Əvvəlcə taxtaların üzü zımparalanaraq düz bir Varithan ilə örtülmüşdür ki, bu da işlənmə zamanı yağ və kirdən çəkinməsin və sidr rəngini ortaya çıxardı. Plitələr 3,75 "geniş və 48" uzunluğundadır, matrisin eni və hündürlüyünə uyğun olması üçün mükəmməl bir kvadrat matris üçün mükəmməl bir boşluq yaradır. Köpək yemi diametri 3 düymdür və bu ölçüdə bir mişar dəliyi tapmaq çox asandır. Mən taxtaların mərkəz xəttini, sonra iki taxtanın mərkəzləri arasındakı məsafəni yan -yana ölçdüm. Bu ölçüdən istifadə edərək delikləri şaquli xətt boyunca araladım. Bu, parçanın üfüqi şəkildə balanslaşdırılması üçün parçanın yuxarı və aşağı hissələrində bir az boşluq təmin etdi, matrisin hər tərəfində bir boş boş taxta əlavə edildi. 3 "çuxur mişarını istifadə edərək qutular, çuxuru zımparalayın və çuxuru sınayın. Panelləri az miqdarda taxta yapışqan ilə yapışdırın və sıxın, bir gecədə qurudun. Kutuların uclarının bərabər olmasını və bazanın olmasını istədim ki, panelin arxasından cəmi 1 düym kənara çıxsınlar. Tamamlanmış paneli aşağıya doğru düzəltmək üçün taxtalardan qazılmış çuxur parçalarının yığınlarından istifadə edin. beləliklə hər biri arxadan 1 düym irəli çıxa bilər. İsti yapışqan tabancasından istifadə edərək, hər bir qutunun əsasının ətrafına bir yapışqan parçası qoyularaq panelə bərkidilir. Parçaya çatanda çatlamaması və ayrılmaması üçün parçaya kifayət qədər güc vermək üçün taxtalar üst və altdan düz bir alüminium çubuq və bir bucaqlı alüminium parçası ilə bir -birinə bağlandı. Düz çubuğu kənara qoymaq olardı, amma mən güc istəyirdim və zaman zaman çox mühəndis olduğum bilinirdi. Əvvəlcə çubuğu və bucaq mötərizəsini panelin kənarına çəkin, sıxın, sonra hər bir taxtanın şaquli mərkəz xəttindən bir üst və altdan bir delik açın. Pirinç vintlər, qoz -fındıq və yuyucularla birlikdə bağlayın. Bu tətbiqə güc əlavə etmək üçün, çubuqların və taxtaların uzunluğundan aşağıya isti bir yapışqan qoyun. Yerində saxlamaq üçün hər qozun altına kiçik bir isti yapışqan boncuk da qoydum; çərçivə hazırdır. Sonra qabları hazırlayın. Kutuların içi, LED -dən gələn işığı yayan boz bir rəng idi, daha çox işıq əldə etmək üçün ətrafa sıçrayan linzaları vurmaq üçün qutuların içini marker boya ilə boyayaraq həyata keçirildi. Seçilmiş marker boyasının seçilməsinin səbəbi, yerə endirmək üçün nəzərdə tutulmuş nozzle idi, buna görə də burun düzdür, bu da qutuların içini rəngləməyi asanlaşdırır. Rənglərin bir qədər dəyişməsini də istədim, buna görə qırmızı, yaşıl, mavi, ağ və sarı rəngləri seçdim; Çərçivə və elektronika hazırlayarkən dostum onları düzəltməklə məşğul olduğu üçün bu vaxt görünüş və rəng mənə məlum deyildi. Qutulardakı delikləri açmaq üçün standart bir matkap, bir çuxur yaratdı, onu çıxarmaq çox çətindi və dəliyi çıxarıldıqdan sonra çuxuru uzunsov etdi. Bir pilləli matkap ucu istifadə edərək, çuxur təmizdir, çünki bu uc, LEDlər üçün doğru ölçüdə mükəmməl yuvarlaq bir çuxur halına gətirdikdə çuxurun kənarlarını dəyirmanlayacaq. Sonra DP-001-in iş ucunun diametrini ölçdüm, buna görə də paneldə deşik aça bildim; uyğun bir qazma ölçüsü seçdi və deliklər üçün dairəvi bir nümunə qoydu. Bu, dairələrlə ardıcıl oxşarlığı qorumaq üçün idi. Boyanmış, qazılmış və çərçivəyə quraşdırılmış bütün qutularla birlikdə elektronika üzərində işləmək vaxtıdır.

Addım 2: Elektron Dizayn

Elektron dizaynda təcrübəsiz olduğumu anlayın, əgər komponent əməliyyatları ilə bağlı bəzi şərhlərim səhvdirsə, oxucu aydınlıq tapsın deyə bir şərh yazın. vərdişinizdirsə dişlərinizi qoruyun və yüzlərlə teli soyarkən sağlamlığınızı xilas edə bilərsiniz; Bu ucuz bir vasitədir, amma əla bir vasitədir. Bütün elektronikaları əlavə etməzdən əvvəl bir dizayn yaratmaq və sonra dövrənin işini yoxlamaq daha yaxşıdır. De-lehimləmə, irəliləməyin yolu deyil və bir çox yaxşı hissəni bu şəkildə israf edə bilərsiniz. İşin ilk qaydası komponentlərin dəyərlərini hesablamaq və dövrənin güc tələblərini təyin etməkdir. İlk komponent, 4v DC minimumdan 15v DC maksimuma qədər olan bir güc tələbi aralığına sahib olan DP-001 hərəkət detektoru ilə işləmək üçün bizə gözəl bir sıra verir. Dövrə 65 LED idarə edəcək və hər LED maksimum 20mA cərəyan edəcək. 65 x.020A = 1.3A (qutularda 64 LED və güc işığı üçün 1 ədəd), DP-001 üçün lazım olan cərəyan aşağı 45 mikroamper və ya.000045A x 8 = 00036A-dır, bu da çox aşağı enerji tələbidir. 12V 800mA DC güc transformatoru seçdim, bütün LED -lərin eyni vaxtda yanmayacağını və heç birinin çox uzun müddət yanmayacağını başa düşdüm, bunun çox gücü var. İndi LED -lərin hansı gücə sahib olacağını bildiyimiz üçün, LED -lərin mümkün qədər parlaq qalmasını təmin edərək yanmasının qarşısını alacaq məhdudlaşdırıcı rezistorların ölçüsünü hesablamalıyıq. Bu, hər bir LED -in sərin və işıqlı olması üçün nə qədər müqavimətə ehtiyacı olduğunu müəyyən etmək üçün Ohms qanunundan istifadə etməklə sadə bir işdir. LED -in spesifikasiyaları, maksimum cərəyanın.020A (20mA) -dan çox olmamasını söyləyir, "açıq" müddəti kifayət qədər qısa olarsa, onları daha parlaq etmək üçün bu dəyəri itələyə bilərsiniz. Lazım olan müqaviməti hesablayaraq, gərginliyi götürün və maksimum cərəyan dəyərinə bölün. 12v DC /.020mA = 600 ohm. Hər bir LED -dən ən çox işıq əldə etmək istədim, buna görə 470 ohm rezistor seçildi. İşıqların davamlı olaraq yanmayacağını unutmayın, buna görə də onları yandırmaq təhlükəsi azdır, üstəlik 470 600 -ə yaxındır. 470 ohm müqavimət istifadə etsək 12V-ni 470 ohm-a bərabər edən 0255mA-a bərabər olan.0055mA fərqinə bərabər olan DP-001 hərəkət detektorları yalnız 100ma cərəyanı batıra bilər. Bir moduldan olan LEDlər işləməyəcək, üstəlik hamısı eyni anda yanacaq, bu da daha az təsirli və bir az cansıxıcı olardı. 64 LED-i 8-ə bölsək və hər biri 8 LED-in cərəyanı üçün 8 DP-001 detektoru istifadə etsək. Detektor başına 160ma, maksimum batma dəyəri 100mA olan DP-001 üçün hələ də çoxdur. 2N3906 spesifikasiyası, 10 mikro-amperdən 100 milli-amperə qədər çökə biləcəyini söyləyir, amma hərəkət aşkarlama modulundan daha çox bir tranzitoru risk altına alıram. Dövrümüzdə işləyəcək bir tranzistoru necə seçirəm: Baxacağımız iki əsas keçid tranzistoru var, NPN və ya PNP tranzistoru. NPN və PNP təyinatı qapılarını və işlərini təsvir edir. Ümumi təyinatlı bir PNP rezistoru olan 2N3906 seçdim, çox istilik yaymaq məcburiyyətində olmayacaq və bu layihə üçün çox uyğundur. Qapını açacaq və kollektorla emitör arasında daha çox cərəyan axmasına imkan verən bazasında hiss edilən bir gərginlik tərəfindən işə salınır. müsbət gərginlik 0,7v və ya daha çoxdur və bu dəyərin altında sönəcək. PNP tərsinə çevrilir və baza.07v -dən aşağı bir aşağı gərginlik hiss etdikdə açılır və bu dəyərin üstündə açılır. LEDlər, cərəyanın LED-lərdən keçməsinə imkan verən tranzistoru işə salmaq üçün DP-001-dən çıxan terminaldan istifadə etməklə açılır. DP-001, çıxış terminalında "yüksək" çıxarır və hərəkət aşkar edildikdə mənfi istiqamətə "aşağı" gedəcək. PNP və NPN tranzistorları haqqında qısa bir qeyd, bu komponentlərin qurulmasına girməyəcəyəm, əksinə qərəzli olduqları üçün əksinə davranırlar. NPN tranzistoru, baza ilə emitör arasında müsbət bir gərginlik dəyər fərqi olarsa, kollektorla emitör arasında cərəyan keçirər, baza ilə emitter arasında daha aşağı bir gərginlik hiss edərsə PNP kollektorla emitör arasında cərəyan keçirər.. NPN tranzistorundan istifadə edə bilmərik, çünki emitentinə görə bazasında "yüksək" olduqda açılır. Unutmayın, hərəkət aşkar edildikdə DP-001 "aşağı" gedir. Buna görə də, PNP tranzistorlarını emitentə nisbətən bazada "aşağı" tərəfindən tetiklendiğinden, DP-001-in terminalı IR hərəkətinin aşkarlanması ilə "aşağı" olduqda tranzistordan keçməsinə icazə verdiyindən istifadə etməyi seçdim.. Aşağıdakı sxem, sistemin necə işləyəcəyini göstərən başqa bir 7 detektor, rezistor və LED əlavə etmək üçün bu dizaynı səkkiz dəfə kopyalamaqdır. Planlaşdırıldığı kimi işləyir və komponentlər mavi bir tüstü buludunda yanmır. DP-001-in terminal çıxışından və 2N3906 tranzistorunun bazasından keçmək üçün cərəyana ehtiyacımız yoxdur. "Yüksək" və "aşağı" arasındakı məntiqi keçid, transistorun bazasından keçən cərəyanı azaltmaq üçün DP-001 terminalının çıxışına və 2N3906 tranzistorunun bazasına 1k ohm müqavimət (r1) əlavə edin. LED anodunu tranzistora bağlamadan əvvəl, iki komponent arasında 470 ohm müqavimət dəyəri olan bir cərəyan məhdudlaşdırıcı müqavimət (r2) yerləşdiririk. DP-001 hərəkəti aşkar etmədikdə onun çıxış terminalı "yüksək" (Vdd) olacaq və bu yüksək dəyər tranzistorumuzun bazasında hiss olunacaq və kollektorla emitör arasında cərəyan axını mane olacaq. DP-001 hərəkəti hiss etdikdə, çıxış terminalı "aşağı" (Vss) enəcək və tranzistor işə düşəcək və LED-i yandıran kollektorla emitör arasında cərəyan keçməsinə icazə verəcək, 470 ohm müqavimətçi cərəyana səbəb olan istiliyi məhdudlaşdıracaq. LED.

Addım 3: Dövrün qurulması

Ən azı orta ölçülü bir çörək taxtasına sərmayə qoymağı təklif edirəm, bir dövrə tinker üçün yaxşı bir vasitədir. Əvvəlcə DP-001, məhdudlaşdırıcı rezistorlar, keçid tranzistoru və LED istifadə edərək sadə dizaynı sınadım. Bu planlaşdırıldığı kimi işlədikdə, səkkiz tranzistor və rezistorun hamısı ilə keçid dövrəsini qurdum və hamısını son sınaq üçün bağladım.

Sadə dövrə sınaqdan keçirildi, IR hərəkəti detektorun qarşısından keçəndə LED yandı. Bu nöqtədə telləri bütün LED -lərə lehimləmək, sonra bütün detektorları müsbət (qırmızı), mənfi (qara) və terminal çıxışı (yaşıl) ilə bağlamaq vaxtı gəldi. Dövrə lövhəsində yerdən qənaət etmək üçün, cərəyan məhdudlaşdıran rezistoru (r2) tranzistorun kollektor tərəfinə bağlanmış tellə birlikdə yerləşdirdim. Aşağıdakı fotoşəkillər, "çiçək" elektron lövhəsini göstərir, sarı və qırmızı xətlərə diqqət yetirin, hər birinin cərəyan məhdudlaşdıran bir rezistoru (r2) var və istilik daralması ilə örtülmüşdür. İndi bütün LEDləri bütün müsbət və mənfi istiqamətləri ilə hazırlayın; İşin bitməsi üçün barmaqlarınıza ehtiyac duyduğunuz üçün çəkicin cansıxıcılığı aradan qaldırmaq üçün əlverişli olduğu yerdir, bir barmağı sındırmağı seçin. Səkkiz detektoru, tranzistoru, LED -i bağlayaraq əl çalmaqla çörək taxtasına bağladım, səkkiz LED yandı və sonra söndü. Hamısını birləşdirmək vaxtı gəldi. Hər bir detektor səkkiz LED işlədəcəyi üçün, hər hansı bir detektor tərəfindən yandırılacaq LED -lərin yayılmasını təmin edərək bir LED qrupları nümunəsi yaratdım. 8 LED -lərdən ibarət bir qrupun bütün müsbət simlərini bir -birinə bağlayın. İndi səkkiz qrup mənfi potensialı götürün və hamısını enerji təchizatı mövzusunda ortaq nöqtəyə bağlayın. Hər LED qrupu tranzistorların kollektoruna kəsildi; pozitiv və zəmin dövrə lövhəsinə bağlandı. Transistorların emitent tərəfi birbaşa Vdd -ə, kollektor tərəfi isə LED -in anoduna məhdudlaşdırıcı müqavimət vasitəsi ilə bağlanmış, LED -in katodu isə yerə bağlanmışdı. Dövrə testi işləmişdir; Növbəti hissə, tellərin nizamlı bir şəkildə yönləndirilməsini təmin edərək bütün LED -ləri qutulara isti yapışdırmaq idi. Dövrə çiçəyi, panel panelinin arxasına, panelin arxasında fermuar bağları olan metal bir mötərizəyə bağlandı. Sonra hər bir qrupa 8 ədəd LED bağladıqdan sonra çiçəyin üzərindəki tranzistor kollektoruna aparır. Daha sonra, bütün hərəkət detektorlarını əvvəllər qazılmış deliklərə yapışdırın, tel yuvasının sizdən uzaqlaşmaması üçün yaxşı bir tel idarəçiliyindən istifadə edin. Array panelinin ön tərəfində Fresnel linzalarını hər bir detektorun önünə yapışdırdım. Fresnel linzaları yerləşdirildikdən sonra detektorların həssaslığı nəzərəçarpacaq dərəcədə artdı. 12v DC enerji təchizatı divar transformatoru daha sonra panelin arxa tərəfinə keçdi və digər ucu dövrə çiçəyinin müsbət əlaqəsinə bağlandı. Çiçək və hərəkət detektorunun yer ucları sistemin ümumi zəmininə bağlanmışdır. Kabelin hər hansı bir çəkilməsinin gücünü kəsməməsi üçün uzatma kabeli bağlayıcı sarğılar ilə transformatora möhkəm bağlandı. Açar panelin arxa kənarına isti yapışqan ilə quraşdırılmışdır. Bu parçanı divara asmaq üçün bəzi boru kəmərlərindən istifadə etdim (ilk şəkil), bunlar müvəqqəti idi və ümumi dizayndakı dairələrin oxşarlığını qorumaq üçün seçildi. Panelin divardan uzaq durması üçün artıq D halqaları və qapı dayaqları dəyişdirilib. Bir tamaşaçı hərəkət edərkən, yüngül rəqs nümunələri ilə bu parça oynamaq çox əyləncəlidir. Gələcəkdə, müəyyən bir müddət ərzində heç bir hərəkət olmadıqda, mikro nəzarətçi əlavə edərək işıqları charlieplex ilə sərbəst naxışlar əlavə edərək yenidən bağlaya bilərəm.