31 წლიანი LED Flasher მოდელის Lighthouses და ა. შ.: 11 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

მოდელის შუქურები ფართო ხიბლს იზიდავს და ბევრი მფლობელი უნდა ფიქრობდეს, რა კარგი იქნებოდა, თუ უბრალოდ იქ ჯდომის ნაცვლად, მოდელი რეალურად გაანათებდა. პრობლემა ის არის, რომ შუქურის მოდელები, სავარაუდოდ, მცირე ზომის იქნება ბატარეებისათვის და მიკროსქემისთვის და ჩაის ნათურა, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე, არის კარგი მაგალითი, სადაც არის ადგილი მხოლოდ PP3 ბატარეის შესანახად ან ლითიუმის ღილაკზე. უჯრედები ძალიან მცირე მიკროსქემის დაფასთან ერთად.

ინტერნეტი მდიდარია LED ნათურებით. ბევრი დაფუძნებულია 555 ჩიპზე და, შესაბამისად, შეიძლება მოიხმაროს დაახლოებით 10 mA დენი, რაც მცირე ბატარეას გაათბობს რამდენიმე დღეში. მას შემდეგ, რაც რაღაც სასოწარკვეთილი თამაში კომპონენტებთან პურის დაფაზე აღმოვაჩინე CMOS წრე, რომელიც ამ სტატიის საფუძველია. ეს წრე 5000 -ჯერ უკეთესია 555 -ზე და მოიხმარს 2 მიკროამპერი, რაც ნიშნავს რომ ტუტე 9 ვოლტიანი PP3 ბატარეა უნდა გაგრძელდეს 31 წელი, თუმცა ეს აკადემიურია, რადგან ბატარეის შენახვის ვადაზე მეტია. 3 X 2032 ლითიუმის უჯრედების დასტა, რომელიც ასევე იძლევა 9 ვოლტს, გაგრძელდება სულ რაღაც 12 წელი.

ამ შესრულების მისაღწევად გარკვეული წესები ირღვევა და ელექტრონიკის პროფესიონალები წარბს აწევენ თუ არა ორს.

ნაბიჯი 1: ძირითადი წრე 1

შეიძლება სასარგებლო აღმოჩნდეს, რომ წრე გადიოდეს თავდაპირველად უცხიმო პურის დაფაზე და პურის დაფის გარდა დაგჭირდებათ:

1 X CMOS CD4011 quad NOR კარიბჭე. (ჩვენ ვიყენებთ IC- ს, როგორც ოთხ ინვერტორს, ამიტომ CD 4001 ასევე იმუშავებს.)

1 X 4.7 მეგ Ohm რეზისტორი. (10 მეგოჰმამდე შეიძლება გამოყენებულ იქნას უფრო ხანგრძლივი ციკლისთვის.)

1 X 10 Ohm რეზისტორი.

1 X 1000 microFarad ელექტროლიტური კონდენსატორი.

1 X 1 microFarad არა პოლარული ელექტროლიტური კონდენსატორი. (შეიძლება გამოყენებულ იქნას 1 მიკროფარადის კერამიკული კონდენსატორი, მაგრამ მათი მოპოვება უფრო რთულია.)

2 X მაღალი ეფექტურობის თეთრი LED- ები.

2 X 2N7000 N არხი FET.

1 X 4.7 microFarad ელექტროლიტური კონდენსატორი (ტანტალი საუკეთესო იქნება.)

1 X 9 ვოლტიანი ბატარეა, როგორიცაა PP3.

ზემოთ მოყვანილი სქემა გვიჩვენებს ძირითად წრეს. CMOS CD 4011 აქვს კარიბჭის ყველა წყვილი ერთმანეთთან მიბმული, რაც მას ოთხკუთხედ ინვერტორს ხდის. ორი კარიბჭე მიბმულია როგორც სტაბილური დრო 4.7 მეგაჰომიანი რეზისტორისა და 1 მიკროფარადის არაპოლარული ელექტროლიტური კონდენსატორის მიერ განსაზღვრული დროით, რის შედეგადაც ციკლის ხანგრძლივობა სამიდან ოთხ წამამდეა. დრო შეიძლება მარტივად გაორმაგდეს პარალელურად კიდევ 1 მიკროფარდის კონდენსატორის დამატებით და 4.7 მეგაჰომიანი რეზისტორი შეიძლება გაიზარდოს 10 მეგომჰმამდე, ასე რომ ციკლის ხანგრძლივობა შესაძლებელია. დანარჩენი ორი კარიბჭე მავთულხლართულია ინვერტორებით, რომლებიც იკვებება ასტაბილური მონაკვეთიდან და მათი ანტიფაზური გამოსავალი კვებავს 2N7000 FET– ის შესაბამის კარიბჭეს, რომლებიც სერიულად არის მიწოდებული მიწოდების ხაზის გასწვრივ. როდესაც ჯაჭვის ბოლო ინვერტორი მაღლა იწევს, წინა იქნება დაბალი და ზედა 2N7000 ატარებს 4.7 მიკროფარადის კონდენსატორის დატენვას ერთი LED- ის საშუალებით, რომელიც ანათებს. როდესაც ჯაჭვში ბოლო ინვერტორი დაბლა იწევს, ქვედა 2N7000 ატარებს 4.7 მიკროფარადს, რომელიც საშუალებას აძლევს სხვა LED- ს აანთოს, რაც კიდევ ერთხელ ანათებს. გამომავალი ეტაპი მოიხმარს ნულოვან დენს გარდამავალი დროის გარეთ.

ელექტროენერგიის მიწოდებაში არსებული 10 Ohm რეზისტორი და 1000 მიკროფარადიანი კონდენსატორი განკუთვნილია მხოლოდ დაშლისთვის და არ არის სასიცოცხლო მნიშვნელობის მქონე, მაგრამ ძალიან გამოსადეგია ტესტირების ეტაპზე.

ელექტრონული გამწმენდები აღნიშნავენ, რომ გამომავალი ეტაპი არ არის კარგი დიზაინი, რადგან ნებისმიერი გაფუჭება ან გაურკვევლობა იმ მომენტში, როდესაც მიკროსქემის გადამრთველმა შეიძლება გამოიწვიოს ორივე 2N7000- ის ჩართვა მოკლედ ერთდროულად, რამაც გამოიწვია ელექტროენერგიის მოკლე მიწოდება. პრაქტიკაში ვხვდები, რომ ეს არ ხდება და გამოჩნდება მიმდინარე მოხმარებაში, ნახე მოგვიანებით.

სქემა, როგორც ნაჩვენებია, მოიხმარდა საშუალოდ 270 მიკროამპს, რაც სარწმუნოა, მაგრამ ძალიან მაღალია ჩვენი მიზნისთვის.

ნაბიჯი 2: ძირითადი წრე 2

ზემოთ მოცემულ სურათზე ნაჩვენებია წრე, რომელიც აწყობილია გამჭვირვალე დაფაზე.

ნაბიჯი 3: გაძლიერებული წრე 1

სქემაში ნაჩვენები სქემა ზემოთ თითქმის იდენტურია წინა. აქ მხოლოდ ერთი კომპონენტის დამატება ახდენს შესრულების გარდაქმნას ისეთი მკვეთრი, როგორიც თქვენ ოდესმე გელით უბრალო ელექტრონულ წრედში.

სერიაში მოთავსებულია 1 მეგაჰამიანი რეზისტორი CD4011 IC– ს მიწოდებით. (ელექტრონიკის პროფესიონალები იტყვიან, რომ ეს არის ის, რაც არასდროს არ უნდა გაკეთდეს.) წრე აგრძელებს მუშაობას, მაგრამ საშუალო მოხმარება მცირდება დაახლოებით 2 მიკროამპრამდე, რაც უტოლდება 31 წლის სიცოცხლეს ტუტე PP3 უჯრედისთვის 550 mA საათში. წარმოუდგენლად, გამომავალი ძაბვა ჯერ კიდევ საკმარისად მაღალია იმისათვის, რომ საიმედოდ გადართოს 2N7000 FET- ი.

ნაბიჯი 4:

ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს დამატებით რეზისტორს, რომელიც წითელი ფერისაა.

ამ მიკროსქემის საშუალო დენის გაზომვა საშიში ამოცანაა, მაგრამ სწრაფი გამოცდაა ბატარეის ამოღება და ჩართვის დატენვის საშუალება მიკროფარადის 1000 მიკროფარდის კონდენსატორში, თუ თქვენ გაქვთ დამონტაჟებული-წრე უნდა იმუშაოს ხუთამდე ან ექვსი წუთით ადრე ერთი ციმციმის დათმობაზე.

მე მივაღწიე წარმატებას 100 Ohm რეზისტორის პლუს 3 Farad სუპერ კონდენსატორის ჩათვლით (დაკვირვება პოლარობას) პარალელურად მიწოდების ხაზში და რამოდენიმე საათის განმავლობაში წონასწორობის მისაღწევად. მილი-ვოლტმეტრის გამოყენებით რეზისტორზე ძაბვის გაზომვა შესაძლებელია და საშუალო დენის გამოთვლა ომის კანონის გამოყენებით.

ნაბიჯი 5: ზოგიერთი აზრი ამ ეტაპზე

მე ჩავიდინე კარდინალური ცოდვა რეზისტორის განთავსება CMOS IC– ის მიწოდების ხაზში. თუმცა IC დგას მარტო და არ არის ლოგიკური ჯაჭვის ნაწილი და მე ვარაუდობ, რომ ჩვენ ვიყენებთ ამ ერთ IC- ს უბრალოდ, როგორც დამატებითი CMOS ტრანზისტორების კოლექციას. შეიძლება ჩვენ გვექნება ღარიბი ადამიანის ულტრა დაბალი სიმძლავრის რელაქსაციის ოსცილატორი.

"ვედრო" კონდენსატორი, რომელიც იტენება და იშლება ორი LED- ის საშუალებით, შეიძლება გაიზარდოს, რათა უზრუნველყოს უფრო კაშკაშა ბზინვა, მაგრამ ასობით მიკროფარადის ღირებულებებით შეიძლება გონივრული სიფრთხილის ზომების დამატება LED- ებთან ერთად სერიაში, რათა შეზღუდოს პიკური დენი და 47 ან 100 Ohms არის შემოთავაზებული. უფრო დიდი კონდენსატორის მნიშვნელობებით, განათება შეიძლება ოდნავ „ზარმაცი“გახდეს, რადგან კონდენსატორის მუხტის ბოლო ნაწილი იშლება ქვედა შუქდიოდში, თუმცა შეიძლება ჩათვალოთ, რომ ის იძლევა უფრო რეალისტურ შუქურას. რა თქმა უნდა, მიმდინარე მოხმარება გაიზრდება ოცდაათამდე მიკროამძიმამდე.

ნაბიჯი 6: თქვენი სქემის მუდმივი ვერსიის შექმნა 1

ჩვენ გავაკეთეთ მარტივი ნაწილი, მაგრამ უნდა დაგვემტკიცებინა, რომ წრე მუშაობს და ახლა უკვე შეგვიძლია მივიღოთ მუდმივი ფორმა ჩვენს შუქურაში შესასვლელად.

ამას დასჭირდება ელემენტარული ელექტრონული ინსტრუმენტები და შეკრების უნარი. საჭირო კომპონენტები დამოკიდებული იქნება იმაზე, თუ როგორ აირჩევთ ამ ნაწილის გაკეთებას და თქვენს მიერ არსებულ უნარებს. მე ვაჩვენებ რამდენიმე მაგალითს და მივცემ დამატებით წინადადებებს.

ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს პატარა ორმხრივ პროტოტიპს PCB სტრიპტბორდს წერტილიდან წერტილამდე მიკროსქემის დაფაზე. ესენი ხელმისაწვდომია EBay– ზე არაერთი ზომის და ეს ერთ – ერთი ყველაზე პატარაა. ასევე ნაჩვენებია უბრალო დაბეჭდილი მიკროსქემის კვადრატი, რომელსაც აქვს მავთული და ეს ქმნის ერთ კავშირს ჩვენი ბატარეისთვის, რომელიც უნდა იყოს სამი ლითიუმის ღილაკის უჯრედის დასტა. ამ ტიპის დაფის საშუალებით მე ვხვდები, რომ შეუძლებელია მიმდებარე ბალიშების გამობერვა ხალიჩით, რადგან გამდუღებელი გადის ხვრელებში-თქვენ უნდა გაიაროთ მავთული.

ნაბიჯი 7: თქვენი სქემის მუდმივი ვერსიის შექმნა 2

ზემოთ მოცემულ სურათზე ჩვენ ვხედავთ, რომ მშენებლობა კარგად მიმდინარეობს. გაითვალისწინეთ, რომ ორი 1 მიკროფარადის კონდენსატორი გამოიყენეს დროის დასადგენად და სამი 2025 ლითიუმის ღილაკიანი უჯრედი მზად არის ბატარეის ბოლო კონექტორებს შორის.

ნაბიჯი 8: თქვენი სქემის მუდმივი ვერსიის შექმნა 3

ზემოთ მოცემულ სურათზე ჩვენ ვხედავთ მზა სტატიას, რომელიც მზად არის შუქურაში დაყენება. გაითვალისწინეთ, რომ სამი ლითიუმის უჯრედი დაკავშირებულია სერიით პოზიტივთან უარყოფითამდე, რაც დაკავშირებულია ჩვეულებრივი ტყვიის კვადრატთან, რომელიც შეწითლებულია წითელ ტყვიასთან. უჯრედების დასტა მჭიდროდ არის შეკრული ერთმანეთთან თვითდამაკავშირებელი ლენტით. თქვენ ნახავთ ამ მეთოდის მაგალითებს ბატარეის მრავალი ღილაკიდან სხვაგან Instructables საიტზე.

ნაბიჯი 9: თქვენი სქემის მუდმივი ვერსიის შექმნა 4

ზემოთ მოცემულ სურათზე ჩვენ ვხედავთ სტრიპ -დაფაზე აწყობილ სხვა ვერსიას, რომელიც Veroboard- ის თანამედროვე ვერსიაა. ეს მშვენიერია, მაგრამ თანამედროვე დაფა არ აპატიებს შეცდომებს და ვერ გაუძლებს ბევრს შედუღებას და ჩამოსხმას სპილენძის ზოლების აწევის წინ, ასე რომ, მიიღეთ ის პირველად პირველად! ბატარეა არის ტუტე PP3, რომლის სიმძლავრე 450 mA საათში არის საკმაოდ აკადემიური სიცოცხლის ხანგრძლივობა 31 წელი.

ნაბიჯი 10: თქვენი სქემის მუდმივი ვერსიის შექმნა 5

აქ სტრიპტბორდის წრე პლუს PP3 ბატარეა მოთავსებულია პლასტმასის შესაფუთ მასალაში და ჩაყრილია ჩალის შუქზე, რაც საშუალებას გვაძლევს ჩვენი ასამბლეა ჩასვათ შუქურაში.

მსგავსი მარტივი წრედისთვის ასევე შეგიძლიათ გააკეთოთ თქვენი საკუთარი ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფა ნაბეჭდი მიკროსქემის საშუალებით, მაგრამ თქვენ უნდა შეგეძლოთ მისი დახატვა, სასურველია არა სამზარეულოში! დაბოლოს, დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის პატარა ფურცელი შეიძლება იყოს "მკვდარი ხარვეზის" მშენებლობის საგანი, რომელსაც შეუძლია მისცეს ყველა მაგალითის ყველაზე პატარა და გამძლე კონსტრუქცია.

ნაბიჯი 11: ბოლო აზრები

ეს წრე იმდენად იაფია, როგორც ერთჯერადი. ის შეიძლება გაკეთდეს იმდენად პატარა, რომ შევიდეს პატარა შუშის ქილაში, შემდეგ კი ფისაში ან ცვილში მოათავსოს, თუ LED- ები დარჩება ნათელში. ასეთ ძლიერ ფორმაში შეიძლება იყოს მრავალი პოტენციური გამოყენება. მე ვარაუდობ, რომ ეს შეიძლება იყოს უსაფრთხოების ღირებული ელემენტი გამოქვაბულებში და განსაკუთრებით მღვიმეში მყვინთავებში, სადაც ზოგიერთ მათგანს შეუძლია გამოანახოს გამოსავალი გამოქვაბულიდან ან მრგვალი ნგრევის შიგნიდან. ისინი შეიძლება წლების განმავლობაში დარჩნენ ადგილზე.

კონდენსატორი შეიძლება შემცირდეს და ენერგიის მოხმარება შეამციროს იმ დონემდე, როდესაც წრე შეიძლება ამოძრავებდეს განსხვავებული ლითონის ფირფიტების "გროვის" ბატარეამ, რომელიც გადაჯაჭვულია ელექტროლიტური ბალიშებით. ამან შეიძლება შეკრებაც კი გამოიწვიოს, რომელიც შეიძლება მოთავსდეს 'დროის კაფსულაში', რომელიც ორმოცდაათი წლის შემდეგ უნდა გაითხრას!