Izgradite binarni LED ukras srca (Blinkenheart): 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Ovo je moje prvo uputstvo, pa mi svakako pošaljite povratne informacije. Ako mogu napraviti shemu koja nije strašna, dodat ću je ovdje.

Tek sam počeo učiti osnovnu elektroniku, a prijateljica je za Valentinovo htjela nabaviti nešto posebno za svog zaručnika. Savršen trenutak! Stoga sam sastavio popis dijelova, čekao da stignu i počeo graditi. Jedinica se sastoji od 32 crvene LED diode, vremenskog kruga 555 i binarnog brojača, zajedno s hrpom pomoćnih komponenti i nekim kreativnim ožičenjem. Ovo je bio moj prvi veliki projekt elektronike i od njega sam zasigurno jako puno naučio. Naravno, da sam već znao sve što sam naučio, možda i nisam bio toliko željan započeti … Trebalo mi je puno duže nego što sam očekivao, ali ne žalim što sam to učinio. Ako imam razloga to učiniti u većim razmjerima, ozbiljno razmišljam o montažnim pločama. Krajnji rezultat je niz od 32 LED diode koje tvore srce, dio po dio, i nadamo se da će biti lijep ukras za radnu površinu.

Korak 1: Popis dijelova

Prvi korak za mene bio je prototip malih dijelova projekta na ploči. Koristio sam internetski kalkulator na adresi https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm kako bih odredio vrijednosti svog mjerača vremena i upotrijebio Ohmov zakon da odredim koji otpornici bi mi trebali tako baterija se ne troši prebrzo niti mi izgori LED diode. Gotovo sam sve kupio od Mousera (prekidač je bio iz Radio Shacka) pa imam na raspolaganju sve brojeve dijelova, ako netko želi, objavit ću ih ovdje, ali bi trebali biti dostupni bilo gdje. Otpornici u odjeljku Prikaz dijelom su namijenjeni ograničenju struje, a dijelom radi praktičnosti. Možda sam poludio da sam morao odrezati i skinuti toliko žice. Učinite si uslugu i ne kupujte paket od 7 DIP sklopki i bit ćete pametni, izrežite ih na komade i spasite 4 pojedinačna elementa prekidača od njih … Kupite prekidač ili prekidač sa zasunom i držite se podalje od sijedih vlasi i prerane ćelavosti. Malo me živcirala cijena protoboarde u odnosu na ostale komponente, ali bio sam impresioniran kvalitetom pa sam se osjećao bolje o trgovanju novčanom vrijednošću sendviča brze hrane.:-) Evo popisa dijelova: Oglasna ploča (za izradu prototipa) Lemilica (20W-40W) Standardno lemljenje jezgrom sa kolofonijom Rezač/skidač žica Dijagonalni rezač Žica promjera 18-20 za izradu prototipa i konačnu konstrukciju3M/Nexcare Micropore (tm) Kirurška traka, nježna papirna traka, maskirna traka, gafer traka ili vaše omiljeno nenametljivo ljepilo Masivna količina slobodnog vremena i strpljenja- Plaftorm: 1x standardna 0,100 prethodno izbušena protoboard- Mjerač vremena/okidač: 1x 555 vremenski čip1x 0,01 uF keramički kondenzator 2x 1K Ohm 1/4 W otpornik1x 470 uF elektrolitički kondenzator- Binarni odjeljak brojača: 1x SN74HC590AN ili sličan binarni brojač- Zaslon: 32x crvene matirane LED diode, T1 3/4 (5 mm) veličina 8x 2N3904 NPN tranzistor ili sličan tranzistor s malim signalom 8x 56 Ohm 1/2 W otpornik 8x 82 Ohm 1 /2 W otpornik- Snaga: 1x 4 AAA držač baterije 1x 100 uF elektrolitički kondenzator1x preklopni prekidač na PCB-u ili zasun

Korak 2: Prototipirajte faze 555 i binarne brojače

Provjerio sam tablice s podacima za oba svoja čipa, a zatim sam pristupio ožičenju probnog kruga, samo kako bih se uvjerio da sve radim ispravno. Vrijednosti koje sam odabrao uzrokuju da se 555 aktivira nešto češće nego jednom u sekundi. To bi trebalo uzrokovati da se binarni brojač napuni i prelije otprilike svake 4 minute.555 pinout (numeriran u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, počevši od gornje lijeve wrt rupice ili ključa): pin 1: Uzemljenje / Pin 2: Triggerpin 3: Outputpin 4: Resetpin 5: Controlpin 6: Prag 7: Ispust 8: Vcc (napon napajanja) Spojite 1K otpornik između pina 8 i 7, a drugi između 7 i 6. Spojite elektrolit 470 uF između pina 1 i 2, pazeći da je negativna strana spojena na uzemljenje / uzemljenje (pin 1). Spojite 0,01 uF između uzemljenja i pina 5 (kontrola). Spojite rezervnu LED diodu na pin 3, spojite pozitivni vod baterije na pin 8, a negativni akumulator na pin 1. Spojite pin 8 na pin 4, a zatim pin 6 na pin 2. Time se postavlja nestabilan rad kruga 555. Provjerite da LED dioda treperi otprilike onoliko brzo koliko mislite da bi trebalo. Ovaj impuls će se koristiti za pokretanje našeg binarnog brojača u sljedećem koraku. Videozapis vrlo lijepo prikazuje kako se binarni brojač pokreće rubom. Https://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/555.htm ima dobar opis različitih pinova i njihove funkcije. Nakon što 555 radi na vaše zadovoljstvo, dodajte stupanj binarnog brojača. Izlazni impuls s pina 3 čipa 555 spojit će se na pin 11 ovog čipa kako bi povećao brojač. Htjet ćete konzultirati podatkovnu tablicu za svoj određeni čip, ali za ovaj, SN74HC590AN, morao sam spojiti brojač sata i sat registra. Postoje načini korištenja ovog čipa koji uključuju promjenu internog brojača, ali ne i prikazanog broja, što je zanimljivo iz računalne perspektive, ali nije jako relevantno za ovaj projekt. Pin 12 (omogućeno obrnuto brojanje) i iglica 14 (omogućavanje obrnutog izlaza) bili su vezani za uzemljenje, dok je pin 10 (obrnuti glavni reset/ brisanje sata) spojen na napajanje. Ne ostavljajte ovo spojeno predugo, jer to ne činimo t imati ugrađene otpornike za ograničavanje struje. To, i htjet ćete prijeći na sljedeće korake!

Korak 3: Napravite grubi raspored položaja komponenti

Prije nego sam išta započeo, stavio sam LED diode na protoboard samo da se uvjerim da nisam lud i da će 32 LED diode zaista stati na ploču u lijepom uzorku. Odlučio sam da bi negativni vodiči bili najbolji izvana, tako da ih mogu lako povezati, tvoreći zajedničku katodu za moj zaslon. Mislim da ne bi dobro funkcioniralo da sam negativne vodiče približio unutrašnjosti uređaja.

Nisam bio siguran hoće li upravljački krug stati, jer sam mislio da je 32 LED diode puno, ali sve je uspjelo. Ožičenje, kao što ćete vidjeti kasnije, pokazuje se kao dio projekta koji oduzima najviše vremena.

Korak 4: Postavite 555, binarni brojač i tranzistore

Ovdje vam dobro dođe papirna traka ili drugo ljepilo. Nakon što postavite svoje komponente, zalijepite ih na protoboard i preokrenite kako biste lemili komponente. Jasna predodžba o tome kakav bi vaš izgled trebao biti svakako pomaže, ili biste mogli biti poput mene i krilati ga, moleći se da sve stane.

Savio sam žice oba čipa prema dolje kako bih bio što više u ravnini s protoboardom. Ako želite biti pametniji u pogledu dizajna od mene, mogli biste koristiti utičnice za čipove, ali bi se konstrukcija morala značajno promijeniti ako želite jednostavan pristup zamjeni čipova ako ne uspiju. Bijele žice na slici su izlaz (555, lijevo) i okidač (brojač, desno). Da sam planirao malo dalje, bili bi to jedna žica. Nakon što su oba čipa postavljena, dodajte otpornike za ograničavanje struje u binarni brojač. To nije tehnički potrebno, ali svakako sam cijenio što imam čvrste gotove žice koje nisam morao rezati ili skidati. I ove ćete htjeti zalijepiti. Srećom, promijenio sam položaj završnih pinova na ploči kako bih imao nadu da ću prilagoditi tranzistore. Nakon što ih postavite, zalijepite ih ljepljivom trakom i lemite ih na pinove brojača i na podnožje odgovarajućih tranzistora. Ne koristite previše topline predugo ili ćete ispržiti čip, tranzistor ili oboje. Nakon što ste spojili prvi skup otpornika, dodajte drugi set, traku, lemite. Oni će biti spojeni na kolektore tranzistora i osigurati većinu energije za naše LED diode. Otpornici od 56 Ohma s binarnog brojača bit će spojeni na bazu tranzistora, koji će se nalaziti ispod drugog niza otpornika, ovaj put 82 Ohma, koji će ići izravno na napajanje i u naše LED diode. Jednostavno neće izgledati baš lijepo. Ovaj binarni brojač može dati dovoljno struje za osvjetljavanje 8 20mA LED dioda, ali budući da sam namjeravao raditi 32 paralelno skupa od 4, odlučio sam koristiti tranzistore. Osim toga, tranzistori su uredni!

Korak 5: Pripremite LED diode za povezivanje

Ovdje dolazi dio projekta koji oduzima najviše vremena. Postavljanje LED dioda na mjesto nije previše teško, ali lemljenje svih njih na pravi način, pazeći da ništa ne isklizne ili zajebe prijašnje lemljenje prilično je delikatan zadatak. Sad sam poželio da imam još nekoliko tjedana za ovaj projekt, a možda i neke dvostrane gotove tiskane ploče.

Za ovaj korak nema previše mozga, ali ima dosta rada. Prvo rasporedite LED diode prema željenom uzorku i odlučite koje želite da se aktiviraju u isto vrijeme. U ovom slučaju biram grupe od 4 koje će se aktivirati istim pinom, počevši od vrha i dna pa nastavljajući oko rubova prema stranama. Nakon što ih sve postavite tamo gdje želite, zalijepite ih ljepljivim ljepilom na ploču. Preokrenite ploču i započnite kušnju. Bilo bi dobro zaustaviti i testirati pojedine i grupe LED dioda kako biste bili sigurni da još uvijek rade. Ova metoda gradnje ne dovodi do jednostavnih popravaka. Pozicionirao sam sve negativne vodiče tako da zaobilaze vanjsku stranu oblika, a zatim položio pozitivne vodiče ravno tamo gdje sam mogao, a ostale sam savio u ljestve. Kako bih napravio izolacije u izolaciji na sredini žica, savio sam žicu i pažljivo odrezao izolaciju na vrhu zavoja, zatim je savio na drugu stranu i opet pažljivo to učinio. NEKOLIKO SATA KASNIJE … Bio sam gotov. Nakon svega toga, spojite odgovarajuće vodiče za svoje LED grupe na odgovarajuće pinove emitera tranzistora. 0-7 raspoređene su slijeva nadesno sa strane komponente, pa ih samo provucite i zalemite. I ovdje pomaže traka. Slike bi vam trebale reći sve što trebate znati o ovom dugotrajnom koraku …

Korak 6: Priključite napajanje i općenito dovršite

Pa, to je trajalo duže nego što je trebalo … ali sada je učinjeno, a posljednji koraci su na vidiku! Veliki skup otpornika koji su spojeni na odgovarajuće kolektore tranzistora bit će spojeni na pozitivnu snagu, zajedno s oba čipsa. Da bismo napravili krug, također moramo spojiti uzemljene LED diode na negativnu vezu baterije i pobrinuti se da se i čipovi spoje. Odlučio sam staviti prekidač na dno radi lakšeg pristupa, iako bih imao svidjelo se nešto što se lakše montira za stabilnost. Ima puno stvari koje bih poboljšao da je ovo komplet ili nešto što zahtijeva više dizajna, ali za sada ga super ljepilo drži na prilično stabilnom položaju. Postoji jedna komponenta koju sam izostavio na slikama, ali sam je dodao kasnije: kondenzator od 100 uF spojen između dva kabela baterije. Ovo služi za nadoknadu velikih izlaza struje koji bi mogli iskrsnuti ili bilo koje drugo naprezanje koje baterija kasnije možda neće moći pratiti. Također je pomoglo dovesti tu dugu zelenu žicu u upravljački položaj.