Жарқыраған тастардың жарықдиодты шамы: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Көптеген ересектер орта мектепте ағаштан шам жасап, оны содамен безендіргенін есіне алады. Бұл жоба сол күндерді еске түсіреді. Менің 13 жастамын. ескі қызы шам жасағысы келді, бұл үйдегі мектептің ғылыми жобасына жақсы әсер етті.

Жарық диодты жолақтармен жобаны жасағаннан кейін, сізде көбінесе жобаны аяқтау үшін дәл ұзындық алу үшін кесілген бөлік қалады. Бұл қалған бөлікте коннекторлар жоқ, өте қысқа болуы мүмкін және ол анық қолданылғандай көрінбеуі мүмкін. Бұл нұсқаулық жарық диодты жолақты кесуді сәндік жарыққа қалай айналдыру керектігін түсіндіреді.

Жобаның қысқаша мазмұны:

Менің қызым жарықтың автоматты режимі болғанын қалайды, ол жарық диодтардың бір бөлігін басқару үшін фото резисторды қолданды. Біз тізбекті құру үшін электрлік компоненттер қорынан алдық. Біз жоғары жарық деңгейіне қолмен қосу режимінде жұмыс істейтін басқа жарық диодты массивті қостық. Біз қалаған эстетикаға ие стандартты кварта банкасын таңдадық. Біз жарықтандыруды бүйірлерден біркелкі қашықтықта ұстап тұру үшін және қажет шыны моншақтардың санын азайту үшін жарықдиодты жолақты картоннан жасалған түтікке орауды шештік. Ол қалған кеңістікті ұқыпты әсер ету үшін түрлі түсті шыны моншақтармен толтырды. Негіз Fusion 360 және 3D принтерінде жасалған, оған тұрақты ток ұясының саңылаулары, фото-резистор және қосу-өшіру қосқышы кіреді.

Жабдықтар

Бұл жоба келесі бөліктерді қажет етеді:

• Жарықдиодты жолақтар (лар) (жаңа немесе қалған кесу)
• Қақпағы бар шыны ыдыс
• Түрлі түсті шыны моншақтар
• Ағаштан, дайындалған немесе 3D басып шығарылған негіз
• Картоннан жасалған құбыр (немесе 3D басып шығарылған түтік) және алюминий фольга таспасы
• Жарық диодты жолақтың кернеуіне сәйкес келетін қуат көзі.
• Байланыс орнатуға арналған сымдар (18AWG немесе 20AWG).

• Электр компоненттері

  • Тұрақты ток ашасы мен панельге орнатылатын розетка
  • Басқару үшін қосқышты қосыңыз, бұл жағдайда қосылады
  • Автоматты басқаруға арналған NPN транзисторы (2N2222a)
  • Транзисторды басқару үшін фото резистор мен ⅛ ватт резисторлар.
• Резеңке қапсырма (қақпақтың саңылауынан өтетін сымдарды қорғау үшін)

Қолданылатын құралдарға мыналар жатады:

• Дәнекерлеуіш пен күміс бар дәнекерлеуіш (қорғасынсыз)
• Мультиметрлік тақта (тізбекті тексеруге арналған)
• Сым кескіш/тазартқыш
• Электрлік таспа
• Бұрғылау және бит.
• 3D принтер немесе ағаш өңдеу құралдары (негіз үшін)

1 -қадам: Шыны моншақтар мен жарық түтігі

Бірінші қадам - шыны моншақтардың санын анықтау. Бұл жағдайда бізде үш фунт түсті моншақтар болды. Жарық диодты таспаның ашық металл беттеріне байланысты қолданылатын моншақтардың электр өткізбейтіндігі маңызды. Шыны мәрмәр басқа нұсқа болар еді. Ортасындағы картоннан жасалған түтік бұл мөлшерді азайтуға көмектеседі, сонымен қатар жарық диодты таспаны құмыраның бүйірінен біркелкі ұстайды. Құбырдың түбінде шыны моншақтар болатынын ескере отырып, түтік қысқартылды (ақырында жоғарғы жарық диодты массивін жасыру үшін құмыраның жоғарғы жағы). Эстетика мен рефлексияны жақсарту үшін бұл картоннан жасалған түтік алюминий фольга таспасымен қапталған. Жарық диодты жолақ түтіктің сыртына спираль түрінде бекітілген. Егер біркелкі жарық үлгісі қажет болса, жарық диодты жолақтан түсетін жарықты таратудың қосымша қадамы бар - жолақтардың айналасына балауыз қағаз сияқты бұлтты материал қосуға болады. Бұл кейбір жарқын жерлерді азайтады және бисердің көпшілігі таза және боялмаған болса жақсы болар еді. Жарық диодты жолағын қайта пайдалану үшін сымды ұзындығы бойынша кескен кезде қалған қалталарға дәнекерлеу қажет. Кейбір жинақтарда қолдануға болатын қосымша қосқыштар бар. Егер сіз дәнекерлеуді таңдасаңыз, дәнекерлеуді жеңілдету үшін кішкене қатты сымға артықшылық беріледі. Мен бұл үшін 22awg қатты сымды қолданамын. «Көмек қолы» жиынтығы бұл тапсырманы айтарлықтай жеңілдетеді. Менің қызым дәнекерлеуді жасады, себебі бұл сабақтың маңызды бөлігі болды. Бұл оның екінші рет дәнекерлеуі болды және бұл байланыстар алдыңғы тапсырмаға қарағанда аз болды. Ол жақсы жұмыс жасады.

2 -қадам: Қуат көзі

Бұл жоба үшін тұрақты ток көзі қажет. Мен ондаған жылдар бойы электрониканың бөлшектерін жинадым, сондықтан қолайлы қуат көзін табу өте оңай болды. Егер сізге жоба үшін біреуін сатып алу қажет болса, онда сіз тұрақты кернеудің шығыс рейтингі мен жеткізілімдегі тұрақты токтың рейтингісіне назар аударасыз. Егер сіз қосалқы запасты қайта пайдаланғыңыз келсе, оның реттелетінін немесе реттелмейтінін анықтауыңыз қажет. Реттелетін (кейде «коммутация» деп аталады) жеткізілімдер кез келген жүктемеде (номиналды жүктеме сыйымдылығынан төмен) бірдей шығыс кернеуіне ие. Реттелмейтін қуат көзінде жүктеме өзгеретін шығыс кернеуі болады, яғни ол 18 ВДС қосылады және 10 ВДК ауыр жүктеме қосылған болуы мүмкін. Бұл жабдықтардың белгілі бір жүктеме тогында номиналды кернеу шығысы бар, яғни 12VDC @ 500mA. Егер сіз жүктемені көбірек жүктесеңіз, кернеу төмендейді, керісінше, кернеуді аз жүктесеңіз, жоғарылайды. Егер сіз қаласаңыз, оларды қолдана аласыз, бірақ ол мұқият таңдауды қажет етеді, себебі жарық диодты жолақ рейтингісінен асып кету олардың тез істен шығуына әкеледі (жарықдиодты чип арқылы жоғары ток жарықтығын арттырады, бірақ қызмет мерзімін қысқартады). Егер сіз жарықдиодты массивтердің жүктелуін білмесеңіз, олар қуат көзіне қосылған кезде жүктемені сандық мультиметрмен өлшей аласыз. Біздің жарықдиодты жолақтар 200 мА жүктемені құрады және біз 600 мА үшін есептелген жеткізілімді қолдандық. Қарапайымдылық үшін тұрақты кернеудің жобалары үшін реттелетін қуат көзін пайдалануды ұсынамын. Сынақ суреті кернеуді де, токты да өлшеу үшін екі метрді қолданатынын көрсетеді.

3 -қадам: Айналым

Схеманың дизайны өте қарапайым және оны көп немесе аз күрделі ету үшін көптеген нұсқалар бар. Қосу/өшіру қосқышы оны қосудың ең қарапайым әдісі болар еді. Біз «қараңғы сенсор» схемасын қостық, ол жарық деңгейі төмен болған кезде жарықты қосады және қоршаған орта деңгейі жоғарылаған сайын жарықты өшіреді. Бұл схема NPN транзисторының кернеуін реттеу үшін кернеуді бөлгішті қолданады.

Жарықтандыруды басқару мен схеманың принциптерін үйрету үшін біз алдымен схеманы нан тақтасына салдық. Біз шамға қолданған қуат көзі нан тақтасына шынайы ақпарат беру үшін пайдаланылды. Мұнда біз қажетті бақылауға жету үшін резисторлардың әр түрлі комбинациясын қолдандық. Біз NPN транзисторының деректер кестесіне сілтеме жасадық және таңдалған фото резистордың қарсыласу диапазонын өлшеу үшін цифрлық мультиметрді қолдандық (қараңғыда 10к Ом дейін). Кернеу бөлгіштің төменгі бөлігінің минималды мәнін жасау үшін фото резистормен бірге 1к Ом резисторы қосылды. Айнымалы резистор - бұл кернеуді бөлгіштің жоғарғы бөлігінің реттелуіне мүмкіндік беретін қосымша мүмкіндік, бірақ біз кернеу бөлгіштің жоғарғы жағындағы 22 к Ом резисторы тиісті бақылауды қамтамасыз етті және қосымша қарапайымдылықты ұсынды деп шештік. Бұл компоненттер фото резистор орналасқан шағын тесілген тақтаға жиналып, орнында дәнекерленген. Жарық диодты жолақ NPN транзисторының коллекторлық-эмитент бөлігі арқылы өтеді, жарық диодты жолақ арқылы токты басқарады. «Жарық сенсоры» мен «қараңғы сенсор» арасындағы айырмашылық фото резистордың кернеу бөлгіш тізбегіне (яғни жоғарғы немесе төменгі) орналасуында. Біздің схеманың бір қиындығы ішкі жолақты АВТО немесе ҚОСУ режимінде қосуды қалау болды, ал жоғарғы жарық диодты массив тек ҚОСУ режимінде ғана жұмыс істеді. Қос полюсті қосқыш ішкі жолақтың жоғарғы массивтен оқшауланған қуат беруіне мүмкіндік берді.

Тұрақты DC ұялы панелі ыңғайлы қосылу нүктесін қамтамасыз етеді және қосқыш штепсель қуат көзінің сымына дәнекерленген. Сіздің қуат көзіңізде тұрақты ток ашасы болуы мүмкін, бұл жағдайда сіз сәйкес келетін панельді бекіту ұясын сатып аласыз. Қуат көзінің штепсельдік полярлығына назар аударыңыз, кейде орталық оң, кейде орталық теріс. Мұны білу өте маңызды, себебі жарық диодтары тек дұрыс полярлықпен жұмыс істейді.

4 -қадам: 3D басылған негіз

Негіз Fusion 360 -да жасалған және өте қарапайым. Құмыраның өлшеміне қарай өрескел пішін анықталды, ал биіктігі ауыстырып қосқыштың тереңдігіне негізделді. Ұяшық пен қосқыш саңылаулары таңдалған компоненттердің өлшемдеріне негізделген. Фото резистордың орналасқан жері сымдардың саңылауларымен бекітілген, ал бір бөлігі фото резисторды бекіту үшін ыстық желіммен жабылған. Басып шығарылатын қақпақ негіздің ішіне сыятындай етіп бекіту бұрандаларының орналасуы да модельденген және ойыққа салынған. Қақпақтың тесіктері сәл қарама -қарсы орналасқан. М6 бұрандалы жіптер негізде модельденген. Қабырғалардың қалыңдығы 2 мм болды және модель PLA -де 40% гироидты толтырумен 4 жоғарғы және төменгі қабаттар арасында басылды. Қабат биіктігі.4мм саптамамен.2мм болды. Баспа суығаннан кейін кішіреюін ескере отырып, саңылаулардың мөлшерін азайтуға тырысыңыз.

Тіркелген суреттер мен файлдар - бұл біз бірінші рет басып шығарған нұсқаның кейінгі нұсқасы, біз бірнеше сабақ алып, қақпақты негізге бұрау үшін ойық қостық. Біздің негіз ойықты өткізіп жібермеді және айналуды болдырмау үшін ыстық желімді қажет ететін қақпақ пен банка арасындағы табаны жай ғана қысады. Біз олардың тағы бірнешеуін құрғымыз келеді және дизайн уақыт өте келе дамиды деп күтеміз. Қосылған файлдарды жобаңыздың бастапқы нүктесі ретінде пайдалануға болады.

5 -қадам: құрастыру

Бұл шамды құрастыру келесідей болды:

1. Барлық бөліктер мен бөліктерді, құмыраны, қақпақты және моншақтарды тазалаңыз.
2. Түтіктің жоғарғы жағын жасыру үшін құмыраның түбіне бірнеше қабатты салыңыз.
3. Түтікті жарықдиодты массивтермен бекітілген және сыммен салыңыз.
4. Кейін жалғау үшін құмыраның аузынан бірнеше дюйм қосымша сым қалдырыңыз.
5. Шыны моншақтарды қалауыңызша мұқият қосыңыз.
6. Біз жарық диодты массивке уақытша сым қостық, сондықтан қызым моншақтар қосқанда әсерін көре алды.
7. Толғаннан кейін қақпақты тесіңіз және сымдарды кез келген өткір жиектерден қорғау үшін резеңке бекіткіш қосыңыз.
8. Электр компоненттерін негізге жинаңыз.
9. Қақпақты жинап, негізге қосыңыз.
10. Құмыра айналып кетпеуі үшін қақпақ пен негізді жабыстырыңыз немесе бекітіңіз. Біздің жағдайда банкаға арналған қақпақ/сақина шыны ыдысқа негізді бекітеді, содан кейін айналуды болдырмау үшін ыстық желім қолданылады.
11. Жарық диодты сымдарды тізбекке жалғаңыз, жарық диодты жолаққа/жолға/массивке екі сым.
12. Қақпақты орнатыңыз.

Бұл шам сәндік, әдетке сай және қызым үшін жақсы оқу тәжірибесі болды. Ол айналу, дәнекерлеу, шыдамдылық және бөлшектерге назар аудару туралы білді. Менің болжауымша, бұл тәжірибе менің 7 -сыныптағы алғашқы эстрадалық шам сияқты есте қаларлықтай болады.