Mwangaza wa LED: 6 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Mimi na timu yangu tumeanza kutengeneza levitate ya LED. Baada ya kuzunguka kwa muda mfupi, nikapata video kutoka SparkFun Electronics, ambayo inaweza kupatikana hapa, ambayo tuliweka muundo wetu mbali. Nuru yetu inatoza na sumaku moja juu ya taa. Tulichagua muundo huu kwa sababu inahitaji tu umeme mmoja wa umeme ili kutoa mwangaza kwa LED. Ili kufanikisha uhamishaji wa nguvu isiyo na waya tulitumia coil ya msingi iliyowekwa chini ya umeme wa umeme na koili ya pili iliyouzwa kwa LED. Moduli ya LED ina LED nyeupe, coil ya sekondari, na sumaku yenye nguvu ya kudumu. Nilibuni muundo na 3D ilichapisha sehemu zote.

Hatua ya 1: Kubuni Muundo

Nilitumia Solidworks kubuni muundo. Msingi una maana ya kuweka bodi ya mzunguko iliyochapishwa. Kuna vichuguu kupitia msingi, miguu, na vipande vya juu vya kusambaza waya. Hatukuwa na wakati wa kuchapisha bodi ya mzunguko, kwa hivyo kata ya bodi ya mzunguko haikutumika.

Hatua ya 2: Upepo wa umeme wa umeme

Ili kupeperusha umeme wa umeme, tulitumia vifaa vya kuchimba umeme kugeuza bolt na washer kama vizuizi. Tulikwenda polepole sana kuhakikisha waya haikuingiliana yenyewe. Kufanya hivi kunachukua muda mrefu. Nadhani itakuwa sawa kuokoa muda mwingi na kuwa mwangalifu kidogo na mwingiliano wakati wa vilima. Tulikadiria kuna zamu 1500 kwenye sumaku ya umeme.

Hatua ya 3: Vifaa vya umeme

Kwa kujaribu, tulitumia usambazaji wa umeme wa DC. Baada ya kila kitu kufanya kazi, nilitumia chaja ya zamani ya kompyuta ndogo ya 19V na mdhibiti wa voltage ya 12V kusambaza umeme kwa reli ya 12V. Nilitumia mdhibiti wa 5V kutoka kwa pato la mdhibiti wa 12V kusambaza umeme kwa reli ya 5V. Ni muhimu sana kuunganisha uwanja wako wote pamoja. Tulikuwa na shida na mizunguko yetu kabla ya kufanya hivyo. Tulitumia capacitors kwenye umeme wa 12V na 5V ili kupunguza kelele yoyote kwenye reli za umeme kwenye bodi.

Hatua ya 4: Mzunguko wa Ufuatiliaji

Mzunguko wa ushuru ni sehemu ngumu zaidi ya mradi huu. Kuchochea kwa sumaku kunatimizwa kwa kutumia sensor ya athari ya ukumbi kuhukumu umbali kutoka kwa sumaku ya kudumu hadi kwa sumaku ya umeme na mzunguko wa kulinganisha kuwasha au kuzima sumaku ya umeme. Wakati sensor inapokea uwanja wenye nguvu wa sumaku, sensor hutoa voltage ya chini. Voltage hii inalinganishwa na voltage inayoweza kubadilishwa kutoka kwa potentiometer. Tulitumia op-amp kulinganisha voltages mbili. Pato la op amp linabadilisha au kuzima mosfet ya N-channel ili kuruhusu sasa kutiririka kupitia sumaku ya umeme. Wakati sumaku ya kudumu (iliyounganishwa na LED) iko karibu sana na sumaku ya umeme, ambapo itanyonywa hadi kwenye sumaku ya umeme, sumaku ya umeme inazima, na ikiwa iko mbali sana, ambapo ingeanguka nje ya ushuru, umeme wa umeme inawasha. Wakati usawa unapopatikana, sumaku ya umeme inawasha na kuzima haraka sana, ikishika na kutolewa kwa sumaku, na kuiruhusu itafute. Potentiometer inaweza kutumika kurekebisha umbali ambao sumaku itateleza.

Katika picha ya skrini ya oscilloscope, unaweza kuona ishara kutoka kwa pato la athari ya ukumbi na sumaku kuwasha na kuzima. Wakati LED inakaribia karibu na sensorer, laini ya manjano huongezeka. Wakati sumaku iko kwenye laini ya kijani iko chini. Wakati iko mbali laini ya kijani iko juu.

Kulingana na mazingira na kile unachotumia kama jenereta ya umbizo la mawimbi, unaweza kuhitaji kuongeza kiboreshaji kidogo kutoka kwa pato la sensorer hadi ardhini. Hii itaruhusu kelele nyingi kwenda moja kwa moja ardhini na ishara safi kutoka kwa sensa itakayotumiwa na op-amp.

Hatua ya 5: Mzunguko wa Nguvu isiyo na waya

Ili kushughulikia uhamishaji wa nguvu isiyo na waya, tulifunga coil ya msingi ya zamu 25 na waya ya sumaku ya kupima 24 karibu na mmiliki wa sensorer. Kisha tukafanya coil ya sekondari kwa kufunika waya wa sumaku ya kupima 32 karibu na bomba la karatasi kwa zamu 25. Mara tu ilipokuwa imefungwa, tuliondoa coil kwenye karatasi na kuiuza kwa LED. Hakikisha kuondoa mipako ya enamel ya waya wa sumaku ambapo unauza.

Tulitumia jenereta ya mawimbi ya mraba kwa 1 MHz kuwasha na kuzima MOSFET ambayo inaruhusu sasa kutiririka kupitia coil ya msingi kutoka 0 hadi 12V kwa 1 MHz. Kwa kujaribu, tulitumia Ugunduzi wa Analog kwa jenereta ya kazi. Toleo la mwisho linatumia mzunguko wa jenereta ya wimbi la mraba 555 la timer kubadili MOSFET. Walakini, mzunguko huu ulitoa kelele nyingi ambazo zilikuwa zinaingilia reli za umeme. Nilitengeneza sanduku lililopangwa kwa karatasi ya alumini ambayo ina mgawanyiko kutenganisha jenereta ya mawimbi na mzunguko wa ushuru. Hii ilipunguza sana kelele.

Hatua ya 6: Mkutano

Nilitumia Maabara ya Chroma Strand ABS kwa 3D kuchapisha msingi na miguu. Miguu ilipindana sana wakati wa kuchapa, kwa hivyo nilichapisha tena na Chroma Strand Labs PETg. PETg ilipinda kidogo sana. Sehemu zote zinafaa pamoja bila kutumia gundi. Tulilazimika kukata noti chache ndani yake ili kuongeza kibali cha ziada kwa waya. Unaweza kulazimika kupaka mchanga maeneo ambayo huwasiliana na vipande vingine ili kuruhusu utoshelevu.

Tunapanga kupanga bodi ya mzunguko kuchapishwa na kuuzia vifaa kwa hiyo ili iweze kutoshea ndani ya ukataji wa bodi ya mzunguko.