Kigunduzi cha Mwangaza: 3 Hatua (na Picha)

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

Nimekuwa nikivutiwa na ukweli kwamba umeme unafuatana nasi. Ni kila mahali tu. Wakati tunazungumza juu ya vyanzo nyepesi (Sio zile za asili kama nyota), tunapaswa kuzingatia vigezo kadhaa: Mwangaza, rangi na, ikiwa ni onyesho la PC tunalozungumzia, ubora wa picha.

Mtazamo wa kuona wa mwangaza au mwangaza wa chanzo cha nuru cha elektroniki unaweza kudhibitiwa kwa njia anuwai wakati maarufu zaidi ni kupitia Pulse Width Modulation (PWM) - Zima na uzime kifaa haraka sana ili muda mfupi uonekane "hauonekani" kwa macho ya mwanadamu. Lakini, kama inavyoonekana, sio nzuri sana kwa macho ya wanadamu kwa matumizi ya muda mrefu.

Tunapochukua kwa mfano, onyesho la mbali na kupunguza mwangaza wake - inaweza kuonekana kuwa nyeusi, lakini kuna mabadiliko mengi kwenye skrini yanayotokea - inang'aa. (Mifano zaidi juu ya hii inaweza kupatikana hapa)

Nilivutiwa sana na Wazo la video hii ya YouTube, ufafanuzi na unyenyekevu wake ni mbaya tu. Kwa kushikamana na vifaa rahisi vya rafu, kuna uwezekano wa kujenga kifaa cha kugundua cha kubonyeza kabisa.

Kifaa ambacho tunakaribia kujenga ni kifaa cha kugundua taa nyepesi, kwa kutumia betri ndogo ya jua kama chanzo cha nuru, na inajumuisha vitalu vifuatavyo:

1. Jopo ndogo la jua
2. Jumuishi sauti ya sauti
3. Spika
4. Jack kwa unganisho la vichwa vya sauti, ikiwa tungependa kujaribu kwa unyeti zaidi
5. Chaji inayoweza kuchajiwa ya Li-Ion kama chanzo cha nguvu
6. Kontakt ya USB Type-C ya unganisha unganisho
7. Kiashiria cha LED cha nguvu

Vifaa

Vipengele vya Elektroniki

• Amplifier ya Umeme ya Sauti
• 8 Ohm Spika
• 3.7V 850mAh Li-Ion betri
• 3.5mm Sauti ya sauti
• Mini Pollycrystalline Betri ya jua
• TP4056 - Bodi ya Kuchaji ya Li-Ion
• RGB LED (kifurushi cha TH)

• 2 x 330 Ohm Resistors (kifurushi cha TH)

Vipengele vya Mitambo

• Kitambaa cha Potentiometer
• Kilichochapishwa na 3D (Hiari, sanduku la mradi wa rafu inaweza kutumika)
• Skrufu za kipenyo cha 4 x 5mm

Vyombo

• Chuma cha kulehemu
• Bunduki ya gundi moto
• Bisibisi ya Phillips
• Waya moja ya msingi
• Printa ya 3D (Hiari)
• Plier
• Kibano
• Mkataji

Hatua ya 1: Nadharia ya Uendeshaji

Kama ilivyotajwa katika utangulizi, kuzunguka kusababishwa na PWM. Kulingana na wikipedia, jicho la mwanadamu linaweza kuchukua hadi muafaka 12 kwa sekunde. Ikiwa kiwango cha fremu kinazidi idadi hiyo, inachukuliwa kama mwendo wa maono ya mwanadamu. Kwa hivyo, ikiwa kuna mabadiliko ya haraka ya kitu ambacho kinazingatiwa, tunaona kiwango chake cha wastani badala ya mlolongo wa fremu zilizotengwa. Kuna msingi wa wazo la PWM katika nyaya za kudhibiti mwangaza: Kwa sababu tunaweza kuona tu kiwango cha wastani cha kiwango cha juu kuliko 12fps (Tena, kulingana na wikipedia), tunaweza kurekebisha mwangaza (Mzunguko wa Ushuru) wa umeme wa chanzo kupitia kubadilisha nyakati, wakati taa imewashwa au imezimwa (Zaidi kwenye PWM), ambapo mzunguko wa ubadilishaji ni wa kila wakati na ni mkubwa zaidi ya 12Hz.

Mradi huu unaelezea kifaa, ambacho sauti na masafa yake ni sawa na kelele ya kuzunguka inayosababishwa na PWM.

Jopo la Polycrystalline Mini

Kusudi kuu la vifaa hivi ni kubadilisha nguvu inayotokana na chanzo nyepesi kuwa nguvu ya umeme, ambayo inaweza kuvunwa kwa urahisi. Moja ya mali muhimu ya betri hii, kwamba ikiwa chanzo cha nuru hakitoi nguvu thabiti ya kila wakati na mabadiliko kwa muda, mabadiliko yale yale yatatoa kwenye voltage ya pato la jopo hili. Kwa hivyo, ndivyo tutakavyogundua - mabadiliko ya nguvu kwa muda

Kikuza Sauti

Pato ambalo linazalishwa kutoka kwa jopo la jua ni sawa na kiwango cha kiwango cha wastani (DC) na mabadiliko ya ziada kwa nguvu kwa muda (AC). Tunavutiwa kugundua voltage inayobadilisha tu, na njia rahisi ya kuifanikisha - unganisha mfumo wa sauti. Amplifier ya sauti ambayo ilitumika katika muundo huu ni PCB moja ya usambazaji, na capacitors ya kuzuia DC kila upande, pembejeo na pato. Kwa hivyo, pato la jopo la jua limeunganishwa moja kwa moja na kipaza sauti. Amp inayotumika katika muundo huu tayari ina potentiometer na swichi ya KUZIMA / KUZIMA, kwa hivyo kuna udhibiti kamili juu ya nguvu ya kifaa na ujazo wa spika.

Usimamizi wa Batri ya Li-Ion

Mzunguko wa chaja ya betri ya TP4056 Li-Ion iliongezwa kwenye mradi huu ili kufanya kifaa kiweze kusafirishwa na kuchajiwa tena. Kontakt USB-C hufanya kama pembejeo kwa chaja, na betri iliyotumiwa ni 850mAh, 3.7V, ambayo inatosha kwa madhumuni tunayohitaji kufuata na kifaa hiki. Voltage ya betri hufanya kama nguvu kuu kwa kipaza sauti, kwa hivyo kwa kifaa chote.

Spika kama Pato la Mfumo

Spika inachukua jukumu kuu katika kifaa. Nilichagua moja ya ukubwa mdogo, na kiambatisho thabiti kwenye ua, kwa hivyo ningesikia masafa ya chini pia. Kama ilivyotajwa hapo awali, mzunguko na sauti ya spika inaweza kuelezewa kama ifuatavyo:

f (Spika) = f (AC kutoka Jopo la Jua) [Hz]

P (Spika) = K * I (Kiwango cha juu-hadi-kilele cha ishara ya AC kutoka kwa jopo la jua) [W]

K - Je! Mgawo wa kiasi

Audio Jack

3.5mm Jack hutumiwa katika kesi ambayo tunataka kuunganisha vichwa vya sauti. Katika kifaa hiki, jack ina pini ya kugundua ya unganisho, ambayo imekatwa kutoka kwa pini ya ishara, wakati kuziba sauti kunachomekwa. Iliundwa kwa njia hii kutoa pato kwa njia moja wakati huo - Spika au vichwa vya sauti.

RGB LED

Hapa LED iko kwenye ushuru mara mbili - inawaka wakati kifaa kinachajiwa au kifaa kimewashwa.

Hatua ya 2: Ufungaji - Ubunifu na Uchapishaji

Printa ya 3D ni zana nzuri kwa viboreshaji na visa. Ufungaji wa mradi huu una muundo wa kimsingi sana na huduma zingine za kawaida. Wacha tupanue hatua kwa hatua:

Maandalizi na FreeCAD

Ufungaji uliundwa katika FreeCAD (Faili ya mradi inapatikana kwa kupakuliwa chini ya hatua hii), ambapo mwili wa kifaa ulijengwa kwanza, na kifuniko imara kilijengwa kama sehemu tofauti inayohusiana na mwili. Baada ya kifaa kubuniwa, kuna haja ya kusafirisha kama mwili tofauti na kifuniko.

Jopo la mini la jua limewekwa kwenye kifuniko na eneo la ukubwa uliowekwa, ambapo mkoa uliokatwa umejitolea kwa waya. Muunganisho wa mtumiaji unapatikana pande zote mbili: kukatwa kwa USB na LED | Jack | mashimo ya Potentiometer. Spika ina eneo lake la kujitolea, ambalo ni safu ya mashimo chini ya mwili. Betri iko karibu na spika, kuna mahali kwa kila sehemu, kwa hivyo hatutahitaji kufadhaika wakati tunakusanya kifaa kabisa.

Kukata na Ultimaker Cura

Kwa kuwa tuna faili za STL, tunaweza kuendelea na mchakato wa ubadilishaji wa G-Code. Kuna njia nyingi za kufanya hivyo, nitaacha tu vigezo kuu vya uchapishaji hapa:

• Programu: Ultimaker Cura 4.4
• Urefu wa tabaka: 0.18mm
• Unene wa ukuta: 1.2mm
• Idadi ya tabaka za juu / chini: 3
• Kujaza: 20%
• Pua: 0.4mm, 215 * C
• Kitanda: Kioo, 60 * C
• Msaada: Ndio, 15%

Hatua ya 3: Soldering na kukusanyika

Kufundisha

Wakati Printa ya 3D iko busy kuchapisha eneo letu, wacha tuangalie mchakato wa kutengeneza. Kama unavyoona katika skimu, imerahisishwa kwa kiwango cha chini - hiyo ni kwa sababu sehemu zote ambazo tutashikamana kabisa zinapatikana kama vizuizi vilivyojumuishwa huru. Naam, mlolongo ni:

1. Soldering vituo vya betri Li-Ion kwa TP4056 BAT + na BAT- Pini
2. Soldering VO + na VO- ya TP4056 kwa VCC na vituo vya GND vya kipaza sauti
3. Soldering "+" terminal ya paneli ndogo ya jua kwa VIN (ama L au R) ya kipaza sauti, na "-" kwa uwanja wa sauti ya amp
4. Kuambatanisha rangi ya rangi mbili au RGB ya LED kwa vipinga viwili vya 220R na kutengwa vizuri
5. Kugundisha anode ya kwanza ya LED kwenye kituo cha kubadili cha kipaza sauti (Uunganisho lazima ufanyike kwenye terminal ya swichi). Kuangalia ni kituo kipi cha swichi upande wa chini wa PCB iliyounganishwa na VCC inashauriwa sana - Hiyo sio chaguo letu
6. Anode ya pili ya LED inapaswa kuuzwa kwa anode ya LED mbili za SMD - zina unganisho la kawaida la anode
7. Kuunganisha cathode za LED kwa GROUND ya kipaza sauti
8. Vituo vya spika ya Solder kwa pato la kipaza sauti (Hakikisha umechagua kituo kimoja kwa kuingiza, KUSHOTO au KULIA)
9. Ili kulazimisha spika kuzima hali, vituo vya stereo 3.5mm vya stereo vinavyozuia mtiririko wa sasa kupitia spika.
10. Ili kutengeneza vichwa vya sauti kutoa sauti kila upande - L na R, fupisha vituo vilivyoelezewa katika hatua ya awali pamoja.

Mkutano

Baada ya uchapishaji kuchapishwa, inashauriwa kukusanyika sehemu kwa sehemu kwa kuzingatia urefu wa sehemu:

1. Kutengeneza sura kutoka kwa gundi moto kulingana na kufunika mzunguko wa ndani, na kuweka paneli ya jua hapo
2. Kuunganisha potentiometer na nati na washer upande wa pili
3. Gluing spika na gundi moto
4. Gluing betri na gundi moto
5. Gluing 3.5mm jack na gundi moto
6. Gluing betri na … gundi moto
7. Gluing TP4056 na USB ikielekeza nje ya mkoa wake wa kukata na gundi moto
8. Kuweka kitovu kwenye potentiometer
9. Kifuniko cha kufunga na mwili na screws nne

Upimaji

Kifaa chetu kimewekwa na iko tayari kwenda! Ili kukagua kifaa vizuri, kuna haja ya kupata chanzo cha nuru ambacho kinaweza kutoa ukali mbadala. Ninapendekeza utumie udhibiti wa kijijini wa IR, kwani hutoa kiwango mbadala ambacho masafa yake yako katika eneo la upeo wa usikivu wa binadamu [20Hz: 20KHz].

Usisahau kujaribu vyanzo vyako vyote vya mwanga nyumbani.

Asante kwa kusoma!:)