Mtindo wa "Mtandao wa Charlotte" Saa ya Filamenti ya LED: Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Tangu nilipoona kwanza balbu za taa za taa za LED nimekuwa nikifikiria kwamba filaments lazima iwe nzuri kwa kitu fulani, lakini ilichukua hadi kuuza kwa duka la sehemu ya elektroniki kufunga kwangu kununua balbu kwa nia ya kuvunja yao na uone ninachoweza kufanya na filaments.

Haikuchukua muda mrefu kuamua kuwa watatengeneza saa ya kupendeza, na kwamba itakuwa raha sana kuelea sehemu hewani zilizosimamishwa tu na nyaya zao za umeme.

Sehemu ya njia ya kuijenga niligundua kuwa ilikuwa ya kukumbusha isiyo ya kawaida ya mitungi na kuandika kutoka kwa kitabu "Wavuti ya Charlotte"

Kumbuka kwamba kifaa hiki kina 80V kwenye fremu ya chuma iliyo wazi. Lakini kutumia kibadilishaji cha DC-to-DC kinachotenganisha na usambazaji wa umeme inamaanisha kuwa inawezekana kugusa sura na usishtuke. Au angalau sina.

Hatua ya 1: Sehemu Zinazohitajika

Majaribio yangu yalionyesha kuwa LED zinahitaji volts 55 ili kuangaza, na kuangaza na nguvu kamili karibu 100V. Katika matumizi yamepangwa kwa safu-jozi kwa masoko ya 230V / 240V na sawa sawa kwa masoko 110V. Kuna aina fulani ya kidhibiti kwenye kofia ya taa lakini niliamua kujaribu kutumia tena kwani nilitaka filaments zisiangaze sana. Saa ya mwangaza kabisa ya LED itakuwa chungu kusoma. Saa ya kuonyesha sehemu-7 inahitaji laini za kudhibiti 27 na mwanzoni nilikusudia kutumia Arduino Mega. Walakini wakati wa kujadili udhibiti wa 100V (au hivyo) ya sasa kupitia LED na microcontroller kwenye chaneli isiyohusiana ya IRC niliambiwa juu ya uwepo wa chips za dereva za DS8880 kwa maonyesho ya utupu wa umeme. Hizi ni kamili kwa kazi iliyopo wakati wanachukua bits 4 za data ya uingizaji ya BCD kwa kila dijiti na hubadilisha kuwa ishara za gari la sehemu 7 na udhibiti wa sasa uliojengwa na wa kutofautisha hadi 1.5mA. Upimaji ulionyesha kuwa 1.5mA ilikuwa bora kwa programu hii. Kushuka kutoka kwa bits 7 hadi bits 4 kwa kila dijiti pia kulimaanisha kuwa ningeweza kutumia Arduino Nano au Uno kwa udhibiti kwani ni laini 13 tu za kudhibiti zinahitajika. (2 x 4 bit 0-9 vituo, 1 x 3-bit 0-7 kituo na 1 x 2-bit 0-3 kituo)

Niliamua kutumia ishara ya redio ya MSF 60kHz kupata Arduino kujua wakati wa siku. Nimewahi kutumia hii hapo awali na mafanikio kadhaa kutumia moduli za mpokeaji wa rafu, moja ambayo ilibidi nipe mkono. Walakini hizi zinaonekana kuwa ngumu kupata kwa sasa, kwa hivyo inaweza kuwa rahisi kutumia moduli ya WiFi ikiwa mtu yeyote anahisi kutaka kutengeneza toleo lao la saa hii.

Wakati wa upimaji niligundua kuwa Arduino Nanos nilikuwa na wote wanaonekana kuwa na saa duni, nilitumia masaa mengi kuwasubiri waunganishe, kisha kwa kukata tamaa nilijaribu kuziba Duemilanove ya zamani, na hiyo ilisawazishwa dakika ya kwanza, na nikatumika.

Kuunda 80V inahitajika kuendesha filaments nilitumia kibadilishaji cha DC hadi DC. Kuna mengi yanayopatikana ambayo hufanya kazi kutoka 12V. Arduino inaweza kuwezeshwa na 12V na inaunda usambazaji mzuri wa 5V kutoka kwa mantiki kutoka kwa hiyo. Lakini nilisahau ukweli huu na nikanunua pembejeo ghali ya 5V. Hii bado inaweza kuwa chaguo nzuri, inamaanisha kuwa saa pia itaendesha kutoka kwa USB wakati wa programu, na kibadilishaji cha gharama kubwa ha 5kV matokeo yaliyotengwa. (ambayo inamaanisha kuwa fremu ya 80V inaelea, inapunguza sana hatari ya mshtuko)

LED zinapatikana kwenye eBay, sio lazima kupiga balbu ili kuvuna.

Orodha ya manunuzi:

Bomba la shaba la kujitegemea. 34 SWG (31 AWG / 0.22mm) inafanya kazi.

Arduino

4 x DS8880 VFD madereva

Angalau filaments 28 za LED (lakini zinavunjika kwa urahisi, kwa hivyo pata vipuri vya 25% angalau)

Kubadilisha DC-to-DC

47µF 5V capacitor

4.7nF 100V capacitor

Vifaa vya fremu (nilitumia shaba ya sehemu 3mm x 3mm x 0.5 U)

Msingi wa aina fulani

Wambiso wa cyanoacrylate

Tundu la kuingiza DC (au USB iliyowekwa kwa paneli)

60kHz (au sawa) moduli ya mpokeaji na antena.

Pini-7 za vichwa vya kichwa vya kiume (na vituo vinavyolingana vya crimp)

Hatua ya 2: Piga vifaa vya Sura

Sura hiyo imetengenezwa kutoka urefu wa 1m wa sehemu ya U-3mm ya shaba (unene wa ukuta 0.5mm) na haingeshauri chochote nyepesi kuliko hiyo.

LED zinadhibitiwa na swichi za upande wa chini. Hii inamaanisha kuwa kila LED imeunganishwa na fremu inayofikia 80V kwenye Anode na kisha waya iliyokatizwa inaongoza kupitia fremu kwa ICs za kudhibiti.

Sura inahitaji kuchimbwa kwa waya. Niliamua kuchimba mashimo kwa lami ya kawaida ya 10mm na nikatengeneza kijiti kidogo cha mwongozo kuweka nafasi. Groove chini inashikilia kituo cha pini na pini (kitufe cha allen kwenye picha) faharisi kwenye shimo lililopo na inaruhusu mbili zaidi kuchimbwa katika nafasi iliyochaguliwa.

Jig ya kuchimba visima pia huongezeka mara mbili kama jig ya kuinama. Ina gombo la kuzuia U-channel kuenea wakati wa kuinama.

Nilitumia mashimo 1mm, lakini ndogo labda ingekuwa bora, ikifanya gluing iwe rahisi.

Hatua ya 3: Piga Sura

Nilichapisha templeti ya fremu ya nje na nafasi ya LED. Hii iligundiliwa kwenye benchi la kazi na kisha nikainama kwa uangalifu fremu ya shaba ilingane.

Bends na upande wazi wa U hadi nje ilikuwa rahisi, lakini haikuwezekana kutengeneza bending za ndani bila kuvunja kituo hadi nilipofunga vifaa na kipigo. Ilihitaji kunyoosha kidogo baada ya kuingizwa, kwa hivyo ni bora kuongezea tu bits ambazo zinahitaji. Joto tu na tochi mpaka iwe inang'aa na haina moto zaidi. Kwenda mbali sana na kuyeyuka itakuwa haisaidii.

Mara moja ili kuunda sura ilipigwa chini kwenye templeti.

Template inaweza kupatikana kama PDF hapa. Ikiwa imechapishwa kwa kiwango cha 1: 1 (inafaa kwenye karatasi ya A3) basi mzunguko ni 1m sawa na urefu wa nyenzo.

Hatua ya 4: Waya katika LEDs

Kwanza fanya mwisho wa LED ni Anode (inaunganisha na voltage chanya). Kwenye taa zangu za LED hii iliwekwa alama na shimo ndogo karibu na mwisho wa mipako ya plastiki.

Mwisho huu wote wanahitaji kuunganishwa kwa waya ambazo zinauzwa kwenye fremu. Sifurahii kabisa na muundo wangu wa wiring, kwa hivyo nitajizuia kutoa maoni yoyote. Vuta waya kupitia shimo lako uliyochagua, vuta kidogo na uweke sawa mahali. Kisha kata ziada. Nilitumia Veropen yangu kama mtoaji na mmiliki wa waya, kwa sababu kwa sababu ilikuwa aina sahihi ya insulation (aina ambayo inaweza kuuzwa bila kuvua, inayojulikana kama "kujibadilisha")

Kisha unaweza kuanza kujenga nambari, kupata waya wa kubadili (Cathode) na wambiso wa cyanoacrylate wakati wanapitia mashimo kwenye fremu. Hakikisha unaacha urefu mwingi, ili kuzunguka kwa sura na kuingia kwenye sanduku la msingi / kudhibiti.

Unaweza kusaidia waya kutoka kwa kila mmoja kupata pembe za pande zote na epuka waya kupita mbele ya tarakimu. Waunganishe ikiwa ni waya za nguvu, gundi ikiwa waya za kubadili. Pembe za nambari zinaonekana kama waya lazima ziguse, lakini inapobidi ni rahisi kuziweka zikitengwa kutoka kwa kila mmoja.

Hatua ya 5: Tengeneza miguu ya Msingi na Sura

Nilitengeneza msingi wa mwaloni, na miguu ya shaba iliyotengenezwa kwa sura kwenye lathe yangu ya CNC. Lakini aina yoyote ya sanduku ingefanya, na miguu iliyochapishwa ya 3D kwa fremu ingefanya kazi vizuri, nina hakika.

Miguu imeshikwa chini na visu za M5 kwenye mashimo yaliyopigwa kutoka shimo la fremu ya katikati. Screws inafaa katika inafaa machined katika msingi. Waya hupita kwenye nafasi sawa. Slots huruhusu nafasi ya miguu ibadilishwe ili kuweka mvutano katika waya (kwa kiwango fulani).

Moja ya screws kwa kuongeza ina eyelet na waya kusambaza + 80V nguvu kwa fremu ya shaba.

Faili za STL za bracket ya antenna na mlima wa PCB ziko kwenye Github yangu.

Hatua ya 6: Tengeneza na Jaribu PCB ya Udhibiti

Njia za kutengeneza PCB ya kudhibiti imefunikwa katika Agizo lililopita.

Sikufanya kazi kutoka kwa mpango, niliifanya wakati naendelea. Walakini nimefanya schematic baada ya ukweli.

Muundo wa PDF au KiCAD

Mpangilio huu unaweza kukosa makosa ambayo mchoro wa Arduino umeweka alama pande zote, na inaweza kuwa na makosa ya ziada ambayo saa halisi haina.

Vitu muhimu vya kuzingatia ni kwamba kibadilishaji cha DC-DC kinapaswa kushikamana na pini ya V-in ya Arduino na nguvu ya mantiki na mpokeaji wa redio inapaswa kushikamana na 5V iliyosimamiwa. Hii inamaanisha kuwa Arduino na kibadilishaji vinaweza kukimbia kutoka kwa PSU yoyote hadi 12V na mantiki bado inaona tu 5V iliyosimamiwa.

Hatua ya 7: Panda Nambari kwa Msingi na Panga waya zote

Kwa waya zilizoshikiliwa kwa muda kwenye kituo kilicho na vipande vidogo vya mkanda nyuzi nyingi zinaweza kupelekwa hadi kwenye msingi. Nilitumia kibadilishaji cha kubadilisha hatua ili kufanya kazi ni waya gani. Kwanza niliiweka kwa voltage ambayo ingewasha tu laini ya LED kisha ikatoa pato chanya kupitia shimo la fremu. Halafu kwa kugusa mwisho uliokatwa wa mwisho wa waya wa shaba iliyoshonwa hadi waya hasi kutoka kwa kibadilishaji niliweza kuona ni sehemu gani kila inayoongozwa inafanana. Kisha nikakata waya ndani ya pini na nikafunga sehemu kwa kontakt.

Vituo havifanyi baada ya kubana, wanahitaji pia kuuzwa ili kuvunja insulation ya enamel. Baada ya kuziba pini zilisukumwa hadi nyumbani.

Hatua ya 8: Flash Arduino

Mchoro wa Arduino unaweza kupatikana hapa.

github.com/andypugh/LEDClock

Kuna michoro mbili, moja ya kutumia saa na moja ambayo hupitia nambari 0 hadi 9 kwenye kila kituo.

Mchoro huu wa jaribio utakuruhusu kujua ni vichwa vipi kwenye pini za pato vinahitaji kubadilishwa, na ikiwa kuna laini yoyote ya data ya BCD inapaswa kubadilishwa. (Ukiangalia mchoro utaona kuwa nilihitaji kubadilisha njia kadhaa kwa sababu ya waya za wiring, hizi zilikuwa rahisi kurekebisha katika programu).

Hatua ya 9: Subiri kwa kuchanganyikiwa kwa Synch ya Redio

Saa ya redio inahitaji kupata dakika kamili ya data. Mchoro wa Arduino unaangazia upau wa katikati wa nambari ya masaa ya masaa ili kurudisha data zinazoingia za redio, na dakika zinaonyesha ni ngapi data za data ambazo hazijasanidiwa zimewasili. Ikiwa inafika 60 basi kuna data nzuri na wakati unaonyeshwa.

Kwa roho ya ufunuo kamili, hii ni masimulizi. Ningeonekana tu kuipata kwa synch wakati inatumiwa kutoka kwa USB ya Mac yangu na inapopatikana mahali pengine bila picha. Katika hali ya data halisi kunde za sekunde moja zina urefu tofauti, kusimba binary.

Pia kuna kipengele cha uvivu (kinang'aa, lakini kinapunguza kuliko wengine) LED yenyewe ni nzuri. Ninaogopa shida na chip ya dereva lakini nitajaribu kurekebisha waya wa enamelled kwanza. (kwa kweli labda nitatumia waya wa ziada)

Hatua ya 10: Kumaliza

Waya zinaweza kushikiliwa kwa kituo na urefu wa kutengwa kwa waya kutoka kwa waya 1.5mm2. Lakini kuwa mwangalifu usiharibu waya nyembamba.

Kanusho: Sidai kuwa wa kwanza kufikiria wazo la kutumia filaments hizi kwa saa, lakini nilikuja na wazo hilo kwa kujitegemea. Wakati wa kutafuta watafiti wanaofaa nilipata chapisho hili kutoka 2015 ambalo linaonyesha saa iliyotengenezwa kutoka kwa filaments sawa (ingawa inaonekana kuwa rahisi, ambayo ingekuwa rahisi sana).

Ninaweza kuwa wa kwanza kuwachanganya kwenye nafasi kwenye waya zao za umeme, lakini sikujali kubashiri hiyo pia.