მბზინავი ქვები LED ნათურა: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ბევრ ზრდასრულ ადამიანს შეიძლება ახსოვდეს, რომ ააშენოს ნათურა ხისგან და დაამშვენოს იგი სოდაში, ჯერ კიდევ უმცროს სკოლაში. ეს პროექტი იმ დღეებს მოგაგონებთ. ჩემი 13 წლის მოხუც ქალიშვილს სურდა ნათურის აშენება და ეს იყო კარგი ჩაკეტილი, საშინაო-სკოლის სამეცნიერო პროექტი.

მას შემდეგ, რაც თქვენ ააშენებთ პროექტს LED ზოლებით, თქვენ ხშირად გექნებათ მარცხენა ნაწილების ნაწილი, ნაწილი, რომელიც მოაწყვეთ, რათა მიიღოთ ზუსტი სიგრძე თქვენი პროექტის დასასრულებლად. ამ დანარჩენ ნაწილს აკლია კონექტორები, შეიძლება იყოს საკმაოდ მოკლე და შეიძლება არ ჩანდეს, რომ მას აშკარა გამოყენება აქვს. ეს ინსტრუქცია აგიხსნით, თუ როგორ გადააქციოთ დარჩენილი LED ზოლის მორთვა დეკორატიულ შუქად.

პროექტის შეჯამება:

ჩემს ქალიშვილს სურდა, რომ შუქს ჰქონოდა ავტომატური რეჟიმი, რომელიც იყენებდა ფოტო რეზისტორს LED- ების ნაწილის გასაკონტროლებლად. ჩვენ ამოვიღეთ ჩემი ელექტრული კომპონენტის მარაგიდან სქემის შესაქმნელად. ჩვენ დავამატეთ კიდევ ერთი LED მასივი თავზე, რომელიც ჩართული იქნება სახელმძღვანელო რეჟიმში განათების უფრო მაღალი დონისთვის. ჩვენ ავირჩიეთ სტანდარტული მეოთხედი საკონსერვო ქილა, რომელსაც ჰქონდა სასურველი ესთეტიკა. ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ LED ზოლები შემოვიხვიოთ მუყაოს მილის გარშემო, რათა განათება შევინარჩუნოთ გვერდებიდან ერთგვაროვან მანძილზე და შევამციროთ საჭირო მინის მძივები. მან შეავსო დარჩენილი სივრცე სხვადასხვა ფერის მინის მძივებით, სუფთა ეფექტისთვის. ბაზა შემუშავებულია Fusion 360 და 3D ბეჭდვით და მოიცავს ღიობებს DC დენის ჯეკის, ფოტო-რეზისტორისა და ჩართვის-გადართვის გადამრთველისთვის.

მარაგები

ეს პროექტი მოითხოვს შემდეგ ნაწილებს:

• LED ზოლები (ები)
• მინის კონსერვის ქილა სახურავით
• ფერადი მინის მძივები
• ხის, ხელნაკეთი ან 3D დაბეჭდილი ბაზა
• მუყაოს მილი (ან 3D დაბეჭდილი მილი) და ალუმინის კილიტა
• კვების ბლოკი, რომელიც შეესაბამება LED ზოლის ძაბვას.
• გაყვანილობა (18AWG ან 20AWG) კავშირების დასამყარებლად.

• ელექტრო კომპონენტები

  • DC დანამატი და პანელზე დამონტაჟებული სოკეტი
  • გადართვა გადამრთველი კონტროლისთვის, ამ შემთხვევაში ჩართვა-გამორთვა
  • NPN ტრანზისტორი ავტომატური კონტროლისთვის (2N2222a)
  • ფოტო რეზისტორი და ⅛ ვატიანი რეზისტორები ტრანზისტორის გასაკონტროლებლად.
• რეზინის გრომი (დასაცავად გაყვანილობა, რომელიც გადის სახურავში)

გამოყენებული ინსტრუმენტები მოიცავს:

• შედუღების რკინის და ვერცხლის შემცველი შედუღება (ტყვიის გარეშე)
• მრავალ მეტრიანი პურის დაფა (მიკროსქემის შესამოწმებლად)
• მავთულის საჭრელი/სტრიპტიზიორი
• ელექტრო ფირზე
• საბურღი და ნაკბენი.
• 3D პრინტერი ან ხის დამუშავების ინსტრუმენტები (ბაზისთვის)

ნაბიჯი 1: შუშის მძივები და მსუბუქი მილი

პირველი ნაბიჯი არის საჭირო მძივების რაოდენობის განსაზღვრა. ამ შემთხვევაში, ჩვენ გვქონდა სამი კილოგრამი ფერადი მძივები. მნიშვნელოვანია, რომ გამოყენებული მძივები არ იყოს ელექტრულად გამტარები LED ფირის ღია ლითონის ზედაპირების გამო. მინის მარმარილო იქნება სხვა ვარიანტი. ცენტრში მუყაოს მილი ხელს უწყობს ამ რაოდენობის შემცირებას, ხოლო LED ზოლები მუდმივად ინახება ქილის გვერდებიდან. მილის სიგრძე მოჭრილი იყო იმის გათვალისწინებით, რომ ქილის ძირში იქნებოდა მინის მძივები (საბოლოოდ ქილის თავზე დაიმალა ზედა LED მასივი). ესთეტიკისა და ამრეკლულობის გასაუმჯობესებლად ეს მუყაოს მილი დაფარული იყო ალუმინის კილიტა ლენტით. LED ზოლები მიმაგრებული იყო მილის გარედან სპირალურად. არჩევითი ნაბიჯია LED ზოლებიდან შუქის გასანეიტრალებლად, თუკი სასურველია უფრო ერთგვაროვანი შუქის ნიმუში - მოღრუბლული მასალა, როგორიცაა ცვილის ქაღალდი, შეიძლება დაემატოს ზოლების ირგვლივ. ეს შეამცირებს ზოგიერთ ნათელ წერტილს და კარგი იდეა იქნება, თუ მძივების უმეტესობა გამჭვირვალეა და არა ფერადი. იმისათვის, რომ ხელახლა გამოიყენოთ თქვენი LED ზოლები, თქვენ უნდა შეაერთოთ მავთულები იმ ჩანართებზე, რომლებიც დარჩა LED ზოლის სიგრძის გაჭრისას. ზოგიერთ კომპლექტს აქვს დამატებითი კონექტორები, რომელთა გამოყენებაც შესაძლებელია. თუ აირჩევთ შედუღებას, შედუღების სიმარტივისთვის სასურველია პატარა, მყარი მავთული. ამ მიზნით ვიყენებ 22awg მყარ მავთულს. "დამხმარე ხელების" ნაკრები ამ ამოცანას ბევრად ამარტივებს. ჩემმა ქალიშვილმა გააკეთა შედუღება, რადგან ეს იყო ამ გაკვეთილის მნიშვნელოვანი ნაწილი. ეს იყო მისი მეორედ შედუღება და ეს კავშირები უფრო მცირე იყო ვიდრე წინა ამოცანა. მან კარგი საქმე გააკეთა.

ნაბიჯი 2: ელექტრომომარაგება

ამ პროექტისთვის საჭიროა DC კვების წყარო. მე ათწლეულების განმავლობაში ვაგროვებდი ელექტრონიკის ნაწილებს, ამიტომ შესაფერისი ელექტრომომარაგების პოვნა საკმაოდ ადვილი იყო. თუ თქვენ გჭირდებათ პროექტის შეძენა, თქვენ ყურადღებას მიაქცევთ DC ძაბვის გამომავალ ნიშანს და მიწოდების DC Current რეიტინგს. თუ გსურთ ხელახლა გამოიყენოთ სათადარიგო ნაწილი, რომელსაც თქვენ აწყობთ, უნდა დაადგინოთ ის რეგულირდება თუ არა რეგულირდება. რეგულირებად (ზოგჯერ უწოდებენ "გადართვას") მარაგებს აქვთ იგივე გამომავალი ძაბვა ნებისმიერ დატვირთვაზე (ნომინალური დატვირთვის სიმძლავრის ქვემოთ). არარეგულირებულ ელექტრომომარაგებას ექნება გამომავალი ძაბვა, რომელიც იცვლება დატვირთვით, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის შეიძლება იყოს 18VDC, რომელსაც არაფერი აკავშირებს და 10VDC მძიმე ტვირთს უკავშირდება. ამ წყაროებს აქვთ რეიტინგული ძაბვის გამომუშავება კონკრეტული დატვირთვის დენით, ანუ 12VDC @ 500mA. თუ თქვენ უფრო მეტ დატვირთვას აყენებთ, ძაბვა ეცემა და პირიქით, თუ თქვენ დატვირთავთ ძაბვას, ის იზრდება. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს, თუ გსურთ, მაგრამ ეს მოითხოვს ფრთხილად შერჩევას, რადგან LED ზოლის რეიტინგის გადაჭარბება გამოიწვევს მათ უფრო სწრაფად ჩავარდნას (უფრო მაღალი დენი LED ჩიპის საშუალებით ზრდის სიკაშკაშეს, მაგრამ ამცირებს სიცოცხლეს). თუ არ იცით თქვენი LED მასივის (ების) დატვირთვა, შეგიძლიათ გაზომოთ დატვირთვა ციფრული მრავალმეტრით, როდესაც ისინი დაკავშირებულია კვების ბლოკთან. ჩვენი LED ზოლები შეადგენდა 200mA დატვირთვას და ჩვენ გამოვიყენეთ მიწოდება 600mA. სიმარტივისთვის, მე გირჩევთ გამოიყენოთ DC ძაბვის პროექტებისთვის რეგულირებადი კვების წყარო. ტესტირების სურათი გვიჩვენებს ორი მეტრის გამოყენებას ძაბვისა და დენის გასაზომად.

ნაბიჯი 3: ჩართვა

მიკროსქემის დიზაინი საკმაოდ მარტივია და ბევრი ვარიანტი არსებობს, რათა ის მეტ -ნაკლებად გართულდეს. ჩართვის/გამორთვის გადამრთველი იქნება ძალიან ძირითადი გზა ამის დასაკავშირებლად. ჩვენ დავამატეთ "მუქი სენსორის" წრე, რომელიც ანათებს შუქს, როდესაც გარემოს შუქის დონე დაბალია და შუქს ჩაქრობს, როდესაც იზრდება სინათლის დონე. ეს წრე იყენებს ძაბვის გამყოფს, რათა გააკონტროლოს ძაბვა NPN ტრანზისტორის ბაზაზე.

განათების კონტროლისა და მიკროსქემის პრინციპების ასწავლის მიზნით, ჩვენ პირველად შევქმენით წრე პურის დაფაზე. დენის წყარო, რომელსაც ჩვენ ვიყენებდით ნათურისთვის, გამოიყენებოდა პურის დაფაზე რეალისტური ინფორმაციის უზრუნველსაყოფად. აქ ჩვენ შევეცადეთ სხვადასხვა წინააღმდეგობის კომბინაცია სასურველი კონტროლის მისაღწევად. ჩვენ მივმართეთ NPN ტრანზისტორის მონაცემთა ცხრილს და გამოვიყენეთ ციფრული მრავალმეტრიანი არჩეული ფოტო რეზისტორის წინააღმდეგობის დიაპაზონის გასაზომად (სიბნელეში 10 კმ ოჰამდე). 1k ohm რეზისტორი დაემატა სერიაში ფოტო რეზისტორთან ერთად, რათა შეიქმნას ძაბვის გამყოფის ფსკერის მინიმალური მნიშვნელობა. ცვლადი რეზისტორი არის არჩევითი მახასიათებელი ძაბვის გამყოფის ზედა ნაწილში, რათა მოხდეს კორექტირება, მაგრამ ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ ძაბვის გამყოფის თავზე 22k ohm რეზისტენტმა უზრუნველყო ადექვატური კონტროლი და შესთავაზა დამატებითი სიმარტივე. ეს კომპონენტები შეიკრიბნენ პატარა პერფორირებულ დაფაზე, ფოტო რეზისტორის ადგილას და შეკრეს ადგილზე. LED ზოლები მიმოქცეულია NPN ტრანზისტორის კოლექტორ-გამცემი ნაწილის მეშვეობით, რომელიც აკონტროლებს მიმდინარეობას LED ზოლის საშუალებით. განსხვავება "სინათლის სენსორსა" და "ბნელ სენსორს" შორის არის უბრალოდ ფოტო რეზისტორის განთავსება ძაბვის გამყოფ წრეში (ანუ ზედა ან ქვედა). ჩვენი სქემის ერთ -ერთი გართულება იყო სურვილი, რომ შიდა ზოლები იკვებებოდეს AUTO ან ON რეჟიმში, ხოლო ზედა LED მასივი იკვებებოდა მხოლოდ ON რეჟიმში. ორმაგი პოლუსიანი გადართვის გადამრთველი საშუალებას აძლევდა შიდა ზოლს ჰქონოდა იზოლირებული კვების წყარო ზედა მასივიდან.

პანელის სამაგრი DC ბუდე უზრუნველყოფს მოსახერხებელ კავშირის წერტილს და შესაერთებელი შტეფსელი გადაყვანილია ელექტროენერგიის გაყვანილობაზე. თქვენს ელექტრომომარაგებას შეიძლება უკვე ჰქონდეს DC დანამატი, ამ შემთხვევაში თქვენ უბრალოდ შეიძენთ შესატყვისი პანელის სამონტაჟო ჯეკს. აუცილებლად მიაქციეთ ყურადღება კვების ბლოკის პოლარობას, ზოგჯერ ცენტრი დადებითია, ზოგჯერ ცენტრი უარყოფითი. ამის ცოდნა მნიშვნელოვანია, რადგან LED- ები იმუშავებენ მხოლოდ სწორი პოლარობით.

ნაბიჯი 4: 3D დაბეჭდილი ბაზა

ბაზა შეიქმნა Fusion 360– ში და საკმაოდ ძირითადი. უხეში ფორმა განისაზღვრება ქილის ზომებიდან გამომდინარე, ხოლო სიმაღლე - გადართვის გადართვის სიღრმეზე. ჯეკისა და გადამრთველის ხვრელები ემყარებოდა არჩეული კომპონენტების გაზომულ ზომებს. ფოტო რეზისტორის ადგილმდებარეობა იყო ჩამონტაჟებული ლიდერებისთვის, ხოლო ნაწილი დარჩა ცხელი წებოს გამოყენებისთვის ფოტო რეზისტორის უზრუნველსაყოფად. სამონტაჟო ხრახნიანი ადგილები ასევე მოდელირებული და ჩაღრმავებულია, რათა დაბეჭდილი სახურავი მოთავსდეს ბაზის შიგნით. სახურავის ხვრელები ოდნავ შემობრუნებული იყო. M6 ხრახნიანი ძაფები იყო მოდელირებული ბაზაზე. გამოყენებული კედლის სისქე 2 მმ იყო და მოდელი დაბეჭდილია PLA– ში 40% გიროიდული შევსებით 4 ზედა და ქვედა ფენებს შორის. ფენის სიმაღლე იყო.2 მმ.4 მმ საქშენით. გაუფრთხილდით, რომ ოდნავ გაზარდოთ თქვენი ხვრელები, რათა შეამციროთ შემცირება დაბეჭდვის გაგრილების შემდეგ.

თანდართული სურათები და ფაილები არის გვიანდელი ვერსია იმ ვერსიისგან, რომელიც ჩვენ პირველად დავბეჭდეთ, ჩვენ ვისწავლეთ გაკვეთილები და დავამატეთ შესვენება სახურავის დასაკეცი ბაზაზე. ჩვენმა ბაზამ გამოტოვა შესვენება და უბრალოდ მოათავსეთ ბაზა სახურავსა და ქილს შორის, რომელიც საჭიროებდა ცხელ წებოს როტაციის თავიდან ასაცილებლად. ჩვენ გვსურს კიდევ რამდენიმე მათგანი ავაშენოთ და ველით, რომ დიზაინი დროთა განმავლობაში კიდევ უფრო განვითარდება. მოგერიდებათ გამოიყენოთ თანდართული ფაილები, როგორც ამოსავალი წერტილი თქვენი პროექტისათვის.

ნაბიჯი 5: შეკრება

ამ ნათურის შეკრება იყო შემდეგი:

1. გაწმინდეთ ყველა ნაწილი და ნაჭერი, ქილა, სახურავი და მძივები.
2. ჩადეთ ქილის ძირში რამდენიმე ფენა, რათა მილის ზედა ნაწილი დაბინდოთ.
3. ჩადეთ მილის LED მასივები დაცული და სადენიანი.
4. დატოვეთ რამდენიმე სანტიმეტრი დამატებითი მავთულის სიგრძე ქილის პირიდან, მოგვიანებით დასაკავშირებლად.
5. სურვილისამებრ დაამატეთ მინის მძივები.
6. ჩვენ დროებით შევაერთეთ LED მასივი, რათა ჩემმა ქალიშვილმა დაინახოს ეფექტი, როდესაც ის მძივებს ამატებდა.
7. როგორც კი სავსე იქნება, გახსენით ხვრელი სახურავზე და დაამატეთ რეზინის საფარი, რომ დაიცვას გაყვანილობა ნებისმიერი მკვეთრი კიდეებისგან.
8. შეიკრიბეთ ელექტრო კომპონენტები ბაზაში.
9. შეაგროვეთ სახურავი და დაუკავშირდით ბაზას.
10. დააწებეთ ან დამაგრეთ სახურავი და ბაზა ისე, რომ ქილა არ დაიძაბოს ან არ გაიყვანოს. ჩვენს შემთხვევაში, ქილაზე სახურავმა/ბეჭედმა დაიჭირა ბაზა შუშის ქილაში, შემდეგ კი ცხელი წებო გამოიყენეს როტაციის თავიდან ასაცილებლად.
11. შეაერთეთ LED გაყვანილობა მიკროსქემთან, ორი მავთული თითო LED ზოლის/სიმებიანი/მასივისთვის.
12. დააინსტალირეთ სახურავი.

ეს ნათურა არის დეკორატიული, ჩვეული და კარგი სწავლის გამოცდილება იყო ჩემი ქალიშვილისთვის. მან შეიტყო ჩართვის, შედუღების, მოთმინების და დეტალებისადმი ყურადღების შესახებ. მე ვწინასწარმეტყველებ, რომ ეს გამოცდილება ისეთივე დასამახსოვრებელი იქნება, როგორც ჩემი პირველი საესტრადო ნათურა მე -7 კლასში.