Angstrom - Tuneable LED სინათლის წყარო: 15 ნაბიჯი (სურათებით)

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

Angstrom არის 12 არხიანი სრულყოფილი LED სინათლის წყარო, რომლის აშენებაც შესაძლებელია 100 ფუნტამდე. მას გააჩნია 12 PWM კონტროლირებადი LED არხი, რომელიც მოიცავს 390nm-780nm და გვთავაზობს როგორც მრავალ არხის შერევის შესაძლებლობას ერთ 6 მმ ბოჭკოვან წყვილთან ერთად, ასევე ნებისმიერი ან ყველა არხის ერთდროულად გამოყვანის შესაძლებლობას ინდივიდუალურ 3 მმ ბოჭკოვან გამოსავალზე.

პროგრამებში შედის მიკროსკოპია, სასამართლო ექსპერტიზა, კოლორიმეტრია, დოკუმენტების სკანირება და ა.შ.

გარდა ამისა, სინათლის წყაროები შეიძლება გამოყენებულ იქნას საინტერესო თეატრალური განათების ეფექტებისთვის. დენის არხები უფრო მეტს ახერხებენ დამატებითი LED- ების დამუშავებას უფრო მაღალი რეიტინგული დენის წყაროსთან, ხოლო მრავალჯერადი ტალღის სიგრძე ქმნის ლამაზ და უნიკალურ მრავალფერად ჩრდილს, რომლის ნორმალური თეთრი ან RGB LED წყაროების დუბლირება შეუძლებელია. ეს არის მთელი ცისარტყელა ყუთში !.

ნაბიჯი 1: საჭირო ნაწილები - დაფა, დენი, კონტროლერი და LED ასამბლეა

დაფის დაფა: დანადგარი აწყობილია ხის ბაზაზე, დაახლოებით 600 მმ X 200 მმ x 20 მმ. გარდა ამისა, სტრესის შემსუბუქების ხის ბლოკი 180 მმ X 60 მმ X 20 მმ გამოიყენება ოპტიკური ბოჭკოების გასათანაბრებლად.

5V 60W ელექტროენერგიის მიწოდება დაკავშირებულია ქსელთან შერეული IEC დანამატის საშუალებით, რომელიც აღჭურვილია 700mA დაუკრავენ და მცირე გადამრთველი, რომელსაც აქვს მინიმუმ 1A 240V, გამოიყენება როგორც ძირითადი კვების ბლოკი.

ძირითადი მიკროსქემის დაფა აგებულია სტანდარტული ფენოლური სპილენძით დაფარული ზოლისგან, 0.1 ინჩიანი მოედანზე. პროტოტიპში, ამ დაფის ზომები დაახლოებით 130 მმ X 100 მმ. სურვილისამებრ მეორე დაფა, დაახლოებით 100 მმ X 100 მმ იყო დამონტაჟებული პროტოტიპზე, მაგრამ ეს მხოლოდ დამატებითი სქემის შესაქმნელად, როგორიცაა სიგნალის დამუშავების ლოგიკა სპექტროსკოპიისთვის და ა.შ. და არ არის საჭირო საბაზო ერთეულისთვის.

ძირითადი LED ასამბლეა მოიცავს 12 3W ვარსკვლავიანი LED- ებს, თითოეული განსხვავებული ტალღის სიგრძეს. ეს უფრო დეტალურად განიხილება ქვემოთ მოცემულ LED შეკრების განყოფილებაში.

LED- ები დამონტაჟებულია ალუმინის ორ გამაცხელებელზე, რომელთა პროტოტიპში იყო 85 მმ x 50 მმ x 35 მმ სიღრმე.

Raspberry Pi Zero W გამოიყენება ერთეულის გასაკონტროლებლად. იგი აღჭურვილია სათაურით და იერთება შესატყვისი 40 პინიანი სოკეტით მთავარ მიკროსქემის დაფაზე.

ნაბიჯი 2: საჭირო ნაწილები: ები

12 LED- ს აქვს ცენტრალური ტალღის სიგრძე. ისინი 3W ვარსკვლავიანი LEDS არიან 20 მმ გამაცხელებელი ბაზით.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

ყველა 560nm ერთეულის გარდა მომდინარეობდა FutureEden– დან. 560nm ერთეული იყო eBay– დან, რადგან FutureEden– ს არ აქვს მოწყობილობა, რომელიც მოიცავს ამ ტალღის სიგრძეს. გაითვალისწინეთ, რომ ეს დანადგარი გადის ჩინეთიდან, ასე რომ დაუშვით დრო მიწოდებისთვის.

LED- ები მიმაგრებულია გამაცხელებელთან Akasa- ს თერმული ფირის გამოყენებით. გაჭერით 20 მმ -იანი კვადრატი და შემდეგ უბრალოდ მიამაგრეთ ერთი მხარე LED- ზე, ხოლო მეორე გამაცხელებელზე, რაც უზრუნველყოფს მწარმოებლის მითითებებს, თუ რომელი მხარე მიდის LED გამაცხელებელთან.

ნაბიჯი 3: საჭირო ნაწილები: LED საკონტროლო წრე

თითოეული LED არხი კონტროლდება GPIO პინიდან Raspberry Pi– ზე. PWM გამოიყენება LED ინტენსივობის გასაკონტროლებლად. სიმძლავრის MOSFET (Infineon IPD060N03LG) მართავს თითოეულ LED- ს 2W სიმძლავრის რეზისტორის საშუალებით LED დენის შეზღუდვის მიზნით.

R4 მნიშვნელობები თითოეული მოწყობილობისათვის და გაზომილი დენი ნაჩვენებია ქვემოთ. რეზისტორის მნიშვნელობა იცვლება, რადგან ძაბვის ვარდნა მოკლე ტალღის სიგრძის LED- ებზე უფრო მაღალია ვიდრე უფრო გრძელი ტალღის LED- ებზე. R4 არის 2W რეზისტორი. ექსპლუატაციის დროს საკმაოდ გაცხელდება, ასე რომ დარწმუნდით, რომ დააყენეთ რეზისტორები კონტროლერის დაფისგან, შეინარჩუნეთ გამტარები საკმარისად დიდხანს ისე, რომ რეზისტორის სხეული დაფაზე მინიმუმ 5 მმ -ით იყოს დაშორებული.

Infineon მოწყობილობები იაფად არის ხელმისაწვდომი eBay– ზე და ასევე არის შენახული მომწოდებლების მიერ, როგორიცაა Mouser. ისინი შეფასებულია 30V 50A– ზე, რაც უზარმაზარი ზღვარია, მაგრამ ისინი იაფი და ადვილია მუშაობით, როგორც DPAK მოწყობილობები და, შესაბამისად, ადვილად გასაყიდი. თუ გსურთ შეცვალოთ მოწყობილობები, დარწმუნდით, რომ შეარჩიეთ შესაბამისი მიმდინარე მინდვრებით და კარიბჭის ზღურბლით ისე, რომ 2-2.5V ტემპერატურაზე მოწყობილობა სრულად იყოს ჩართული, რადგან ეს ემთხვევა Pi GPIO– ს ლოგიკურ დონეს (3.3V მაქსიმუმი) ქინძისთავები კარიბჭის/წყაროს ტევადობა არის 1700 pf ამ მოწყობილობებისთვის და ნებისმიერ შემცვლელს უნდა ჰქონდეს დაახლოებით მსგავსი ტევადობა.

სნოუბერული ქსელი MOSFET– ზე (10nF კონდენსატორი და 10 ohm 1/4W რეზისტორი) აკონტროლებს ამოსვლის და დაცემის დროს. ამ კომპონენტების და 330 ohm კარიბჭის რეზისტორის გარეშე, იყო მტკიცებულება ზარის რეკვისა და გადაჭარბების შესახებ, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს არასასურველი ელექტრომაგნიტური ჩარევა (EMI).

R4- ის რეზისტორული მნიშვნელობების ცხრილი, 2W სიმძლავრის რეზისტორი

385nm 2.2 ohm 560mA415nm 2.7 ohm 520mA440nm 2.7 ohm 550mA 460nm 2.7 ohm 540mA 500nm 2.7 ohm 590mA 525nm 3.3 ohm 545mA 560nm 3.3 ohm 550mA 590nm 3.9 ohm 570mA 610nm 3.3 ohm 630mA 630 ნმ 3.9 ohm 610mA 660nm 3.9 ohm 630mA 780nm 5.6 ohm 500mA

ნაბიჯი 4: საჭირო ნაწილები: ბოჭკოვანი ოპტიკა და კომბინირება

LED- ები შეერთებულია ოპტიკურ კომბინატორთან 3 მმ პლასტიკური ბოჭკოს საშუალებით. ეს ხელმისაწვდომია მრავალი მომწოდებლისგან, მაგრამ უფრო იაფ პროდუქტებს შეიძლება ჰქონდეთ გადაჭარბებული შესუსტება მოკლე ტალღის სიგრძეზე. მე შევიძინე ბოჭკოვანი eBay– ზე, რომელიც შესანიშნავი იყო, მაგრამ რამდენიმე იაფი ბოჭკოვანი ამაზონზე, რომელსაც მნიშვნელოვანი შესუსტება ჰქონდა დაახლოებით 420 ნმ და უფრო დაბალი. ბოჭკოვანი, რომელიც შევიძინე eBay– დან იყო ამ წყაროდან. 10 მეტრი საკმარისი უნდა იყოს. თქვენ გჭირდებათ მხოლოდ 4 მეტრი LED- ების დასაკავშირებლად 12 X 300 მმ სიგრძით, მაგრამ ამ ერთეულის შექმნის ერთ -ერთი ვარიანტია ასევე ინდივიდუალური ტალღის სიგრძე 3 მმ -მდე გამომავალი ბოჭკოს, ასე რომ მოსახერხებელია ამ ვარიანტის დამატება.

www.ebay.co.uk/itm/Fibre-Optic-Cable-0-25-…

გამომავალი ბოჭკო არის მოქნილი 6 მმ ბოჭკოვანი, რომელიც მოთავსებულია მკაცრი პლასტიკური გარე გარსით. ის ხელმისაწვდომია აქედან. უმეტეს შემთხვევაში 1 მეტრის სიგრძე საკმარისი იქნება.

www.starscape.co.uk/optical-fibre.php

ოპტიკური კომბინატორი არის ვიწრო პლასტიკური შუქნიშანი, რომელიც დამზადებულია 15 x 15 მმ კვადრატული ჯოხის ნაჭრისგან, დაჭრილია დაახლოებით 73 მმ -მდე და ქვიშაშია ისე, რომ სახელმძღვანელოს გამოსასვლელი ბოლო იყოს 6 მმ x 6 მმ.

კიდევ ერთხელ, გაითვალისწინეთ, რომ აკრილის ზოგიერთ კლასს შეიძლება ჰქონდეს ზედმეტი შესუსტება მოკლე ტალღის სიგრძეზე. სამწუხაროდ, ძნელია იმის განსაზღვრა, თუ რის მიღებას აპირებ, მაგრამ ამ წყაროს როდი კარგად მუშაობდა

www.ebay.co.uk/itm/SQUARE-CLEAR-ACRYLIC-RO…

ამ წყაროს ღეროს ჰქონდა ზედმეტი შესუსტება და თითქმის მთლიანად გაუმჭვირვალე იყო 390 ნმ ულტრაიისფერი სხივის მიმართ.

www.ebay.co.uk/itm/Acrylic-Clear-Solid-Squ…

ნაბიჯი 5: საჭირო ნაწილები: 3D ნაბეჭდი ნაწილები

ზოგიერთი ნაწილი 3D დაბეჭდილია. Ისინი არიან

LED ბოჭკოვანი გადამყვანები

ბოჭკოვანი სამონტაჟო ფირფიტა

ბოჭკოვანი გამომავალი (სურვილისამებრ) ადაპტერი (ცალკეული საშუალებებისათვის). ეს მხოლოდ ბოჭკოვანი სამონტაჟო ფირფიტაა ხელახლა დაბეჭდილი.

ოპტიკური წყვილი სამონტაჟო ფირფიტა

ყველა ნაწილი დაბეჭდილია სტანდარტულ PLA- ში, გარდა ბოჭკოვანი გადამყვანებისა. მე ვურჩევ PETG მათ, რადგან PLA ძალიან არბილებს; LED- ები საკმაოდ თბება.

ამ ნაწილების ყველა STL შედის პროექტის თანდართულ ფაილებში. იხილეთ Raspberry Pi კონფიგურაციის ნაბიჯი zip ფაილისთვის, რომელიც შეიცავს პროექტის ყველა აქტივს.

დაბეჭდეთ ბოჭკოვანი გადამყვანები LED- ებისთვის 100% შევსებით. დანარჩენების დაბეჭდვა შესაძლებელია 20% -ით.

ყველა ნაწილი დაბეჭდილია 0.15 მმ ფენის სიმაღლეზე სტანდარტული 0.4 მმ საქშენით 60 მმ/წმ Creality Ender 3 -ზე და ასევე Biqu Magician. ნებისმიერმა დაბალფასიანმა 3D პრინტერმა უნდა შეასრულოს თავისი საქმე.

ნაწილები უნდა იყოს დაბეჭდილი ვერტიკალურად ხვრელებით ზემოთ - ეს იძლევა საუკეთესო სიზუსტეს. თქვენ შეგიძლიათ გამოტოვოთ მხარდაჭერა მათთვის; ეს გახდის ძირითად წყვილთა სამონტაჟო ფირფიტას ოდნავ გაფუჭებულს უკანა კიდეზე, მაგრამ ეს მხოლოდ კოსმეტიკურია; შპალერის შეხება დაალაგებს მას.

მნიშვნელოვანია: დაბეჭდეთ ბოჭკოვანი სამონტაჟო ფირფიტა (და მისი სურვილისამებრ მეორე ასლი ცალკეული ბოჭკოვანი გამომავალი ადაპტერისთვის) მასშტაბით 1.05, ანუ 5% გადიდებული. ეს უზრუნველყოფს ბოჭკოს ხვრელებს საკმარისი კლირენსი.

ნაბიჯი 6: მთავარი კონტროლერის დაფის შეკრება

კონტროლერის დაფა დამზადებულია სტანდარტული სპილენძის დაფისგან (ზოგჯერ ცნობილია როგორც ვერობორდი). მე არ ჩავრთავ დეტალურ განლაგებას, რადგან დაფის დიზაინი, რომლითაც მე დავასრულე, ცოტა დაუსაბუთებელი გახდა იმის გამო, რომ უნდა დავამატო ისეთი კომპონენტები, როგორიცაა სნობერული ქსელი, რომელიც თავდაპირველად არ მქონდა დაგეგმილი. დაფის ზედა ნაწილს, რომელიც ნაჩვენებია ზემოთ ნაწილობრივ აშენებულია, აქვს დენის რეზისტორები და სოკეტი ჟოლოს პიისთვის. მე გამოვიყენე მარჯვენა კუთხის სათაური Pi- სთვის, ასე რომ ის ზის მთავარ კუთხეზე მთავარ დაფაზე, მაგრამ თუ თქვენ იყენებთ ჩვეულებრივ პირდაპირ სათაურს, მაშინ ის უბრალოდ დაფის პარალელურად იჯდება. ის დაიკავებს ცოტა მეტ ადგილს, ასე რომ დაგეგმეთ შესაბამისად.

ვეროპინები გამოიყენებოდა მავთულის დაფაზე დასაკავშირებლად. ბილიკების გაჭრა სასარგებლოა პატარა ირონია საბურღი. Pi სოკეტისთვის გამოიყენეთ ბასრი დანის ბილიკი, რომ არ გაჭრათ ბილიკები, რადგან არ გაქვთ სათადარიგო ხვრელი ბუდეების ორ კომპლექტს შორის.

გაითვალისწინეთ 1 მმ სპილენძის მავთულის ორმაგი რიგი. ეს არის დაბალი წინაღობის გზა თითქმის 7 ამპერი დენისთვის, რომელსაც LED- ები მოიხმარენ სრული სიმძლავრით. ეს მავთულები მიდის ძაბვის MOSFET– ის წყაროს ტერმინალებში და იქიდან მიწამდე.

ამ დაფაზე არის მხოლოდ პატარა 5 ვ მავთული, რომელიც Pi- ს ენერგიას ამარაგებს. ეს იმიტომ ხდება, რომ 5V ძირითადი კვების წყარო მიდის LED- ების ანოდებზე, რომლებიც დაკავშირებულია სტანდარტული PC IDE დისკის კაბელის საშუალებით მეორე პროტოტიპზე ჩემს პროტოტიპში. თუმცა თქვენ არ გჭირდებათ ამის გაკეთება და შეგიძლიათ უბრალოდ დააკავშიროთ ისინი პირდაპირ ბუდეზე პირველ დაფაზე. ამ შემთხვევაში თქვენ გაუშვებთ სპილენძის მავთულის დუბლიკატს ანოდის გასწვრივ, რათა გაუმკლავდეთ დენს +5V მხარეს. პროტოტიპში ეს მავთულები იყო მეორე დაფაზე.

ნაბიჯი 7: დენის MOSFET– ები

MOSFET– ები დამონტაჟებული იყო დაფის სპილენძის მხარეს. ისინი DPAK მოწყობილობებია და ამიტომ ჩანართი პირდაპირ უნდა იყოს გაბმული დაფაზე. ამისათვის გამოიყენეთ სათანადოდ დიდი წვერი გამდნარ რკინაზე და სწრაფად დააბრტყელეთ ჩანართი მსუბუქად. მოათავსეთ სპილენძის ბილიკები, სადაც აპირებთ მოწყობილობის მიმაგრებას. განათავსეთ იგი დაფაზე და კვლავ გააცხელეთ ჩანართი. შედუღება დნება და მოწყობილობა მიმაგრდება. სცადეთ და გააკეთეთ ეს გონივრულად სწრაფად ისე, რომ არ გაათბოთ მოწყობილობა; ის მოითმენს რამოდენიმე წამის სიცხეს, ასე რომ ნუ პანიკა. მას შემდეგ, რაც ჩანართი (სანიაღვრე) შედუღდება, შეგიძლიათ შეაერთოთ კარიბჭე და წყარო დაფაზე. ნუ დაგავიწყდებათ ბილიკების გაჭრა ჯერ კარიბჭისა და წყაროს შესაყვანად, რათა არ მოხდეს მოკლედ სადრენაჟო ჩანართამდე !. თქვენ ვერ ხედავთ სურათზე, მაგრამ ნაკაწრები არის მიმაგრებული მოწყობილობის სხეულისკენ.

არწივის თვალიანი მკითხველები აღნიშნავენ მხოლოდ 11 MOSFET– ს. ეს იმიტომ ხდება, რომ მე -12 დაემატა მოგვიანებით, როდესაც მე მივიღე 560nm LED- ები. ის არ ჯდება დაფაზე სიგანის გამო, ამიტომ სხვაგან იყო განთავსებული.

ნაბიჯი 8: LED- ები და გამაცხელებლები

აქ არის LED- ების და გამაცხელებლების ახლო სურათი. კონტროლერის დაფის გაყვანილობა იყო პროტოტიპის ადრინდელი ვერსიიდან, სანამ გადავიდოდი IDE კაბელის გამოყენებაზე LED- ების კონტროლერთან დასაკავშირებლად.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, LED- ები მიმაგრებულია აკასას თერმული ფირის კვადრატების გამოყენებით. ამას აქვს ის უპირატესობა, რომ თუ LED ვერ ხერხდება, ადვილია მისი ამოღება ბასრი დანის გამოყენებით ფირზე.

სანამ გამაცხელებელი საკმარისად დიდია, არაფერი შეგიშლით ხელს ყველა LED- ის დაყენებას ერთ გამაცხელებელზე. ნაჩვენები გამათბობლები, სრული სიმძლავრით, გამათბობლის ტემპერატურა აღწევს 50 გრადუსს და ამიტომ ეს გამათბობლები ალბათ ოდნავ მცირეა ვიდრე ოპტიმალური. შეხედულებისამებრ, ალბათ ასევე კარგი იდეა იქნებოდა თითოეულ გამაცხელებელზე დაყენებულიყო უფრო გრძელი ტალღის სამი LED, ვიდრე ერთზე ექვსი მოკლე ტალღის სიგრძის გამცემი და მეორეზე უფრო გრძელი. ეს არის იმის გამო, რომ მოცემული წინამორბედი დენისთვის, მოკლე ტალღის სიგრძის გამცემი ენერგია უფრო მეტ ენერგიას გაფანტავს წინსვლის ძაბვის უფრო მაღალი ვარდნის გამო და, შესაბამისად, თბება.

თქვენ, რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ დაამატოთ ვენტილატორის გაგრილება. თუ თქვენ აპირებთ სრულად ჩაკეტვას LED ასამბლეის ეს იქნება გონივრული.

ნაბიჯი 9: LED გაყვანილობა

LED- ები უკავშირდება კონტროლერის დაფას სტანდარტული 40 პინიანი IDE კაბელის საშუალებით. ყველა საკაბელო წყვილი არ გამოიყენება, რაც იძლევა სივრცის გაფართოებას.

გაყვანილობის დიაგრამები აჩვენებს IDE კონექტორის გაყვანილობას და ასევე გაყვანილობას Raspberry Pi- სთან.

LED- ები აღინიშნება მათი ფერებით (UV = ულტრაიისფერი, V = იისფერი, RB = სამეფო ლურჯი, B = ლურჯი, C = ცისფერი, G = მწვანე, YG = ყვითელი მწვანე, Y = ყვითელი, A = ქარვა, R = ნათელი წითელი, DR = ღრმა წითელი, IR = ინფრაწითელი), ანუ აღმავალი ტალღის სიგრძით.

შენიშვნა: არ დაგავიწყდეთ იმის უზრუნველყოფა, რომ საკაბელო სოკეტის +5V კავშირის მხარეს აქვს 2 x 1 მმ სისქის მავთულები, რომლებიც პარალელურად გადის ზოლის გასწვრივ, რათა უზრუნველყოს მაღალი დენის გზა. ანალოგიურად MOSFET– ებთან წყაროს კავშირები, რომლებიც დამიწებულია, უნდა ჰქონდეს მსგავსი მავთულები, რათა უზრუნველყოს მაღალი დენის გზა დედამიწამდე.

ნაბიჯი 10: კონტროლერის დაფის ტესტირება

Raspberry Pi დაფაზე ჩასმის გარეშე, თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ, რომ თქვენი LED დრაივერები სწორად მუშაობენ GPIO ქინძისთავების დამაკავშირებელი სამაგრის საშუალებით, +5V სარკინიგზო ხაზთან. შესაბამისი LED უნდა აანთოს.

არასოდეს დაუკავშიროთ GPIO ქინძისთავები +5V– ს, როდესაც Pi არის ჩართული. თქვენ დააზიანებთ მოწყობილობას, ის მუშაობს შიგნით 3.3V– ზე.

მას შემდეგ რაც დარწმუნდებით, რომ დენის დრაივერები და LED- ები სწორად მუშაობენ, შეგიძლიათ გააგრძელოთ შემდეგი ნაბიჯი, ეს არის Raspberry Pi– ის კონფიგურაცია.

ნუ უყურებთ უშუალოდ ოპტიკური ბოჭკოების ბოლოს LED- ებს სრული სიმძლავრით. ისინი უკიდურესად კაშკაშაა.

ნაბიჯი 11: ოპტიკურ -ბოჭკოვანი LED- ების დაწყვილება

თითოეული LED გაერთიანებულია 3 მმ ოპტიკური ბოჭკოს საშუალებით. 3D დაბეჭდილი ბოჭკოს ადაპტერი მჭიდროდ ჯდება LED შეკრებაზე და წარმართავს ბოჭკოს. დაძაბულობის შემსუბუქების ბლოკი დამონტაჟებულია დაახლოებით 65 მმ LED გამაცხელებლების წინ.

ეს უზრუნველყოფს საკმარის ადგილს იმისათვის, რომ თითები შეხვიდეთ და ბოჭკოვანი გადამყვანები გადააქციოთ LED- ებზე და შემდეგ მოათავსოთ ბოჭკოვანი.

გაბურღეთ 4 მმ ხვრელი დაძაბულობის შემსუბუქების ბლოკში LED- ების შესაბამისად.

ბოჭკოს თითოეული სიგრძე დაახლოებით 250 მმ სიგრძისაა, თუმცა რადგან თითოეული ბოჭკო სხვადასხვა გზას ადგას, ფაქტობრივი დამონტაჟებული სიგრძე იცვლება. ამ უფლების მისაღებად უმარტივესი გზაა ბოჭკოს სიგრძის მოჭრა 300 მმ. თქვენ უნდა გაასწოროთ ბოჭკო, წინააღმდეგ შემთხვევაში მისი მართვა შეუძლებელი იქნება. ის ჰგავს 3 მმ სისქის პერპექს როდს და ბევრად უფრო მკაცრია ვიდრე წარმოგიდგენიათ.

ბოჭკოს გასასწორებლად გამოვიყენე 300 მმ სიგრძის (დაახლოებით) 4 მმ OD სპილენძის ჯოხი. ღეროს შიდა დიამეტრი საკმარისია იმისათვის, რომ ბოჭკოვანი შეუფერხებლად გადავიდეს ღეროში. დარწმუნდით, რომ ჯოხის ორივე ბოლო გლუვია, ასე რომ თქვენ არ გადააჭრევინებთ ბოჭკოს, როდესაც ის გადაადგილდება მის გარეთ და გარეთ.

ბოჭკოვანი ჩაყარეთ ჯოხზე ისე, რომ იგი გაწითლდეს ერთ ბოლოში და მცირე სიგრძით გაწვას მეორე, ან ბოლომდე, თუ ღერო ბოჭკოზე გრძელია. შემდეგ ჩაყარეთ მდუღარე წყლით სავსე ღრმა ქვაბში დაახლოებით 15 წამის განმავლობაში. ამოიღეთ ჯოხი და საჭიროების შემთხვევაში შეცვალეთ ბოჭკოვანი ისე, რომ მეორე ბოლო თანაბარი იყოს ღეროს ბოლოში, შემდეგ გაათბეთ ეს ბოლო იგივენაირად.

თქვენ უნდა გქონდეთ სრულყოფილად სწორი ბოჭკოვანი ნაჭერი. ამოიღეთ ბოჭკოს კიდევ ერთი ნაწილის დაჭერით მანამ, სანამ არ შეძლებთ გასწორებული ბოჭკოს დაჭერას და ამოღებას.

როდესაც გაასწორებთ ბოჭკოს თორმეტივე ნაჭერს, გაჭერით კიდევ თორმეტი ნაჭერი დაახლოებით 70 მმ სიგრძის. ისინი გამოყენებული იქნება ბოჭკოების გადასაადგილებლად დაწყვილების ფირფიტაზე. შემდეგ, როდესაც მშენებლობა დასრულდება, ისინი გამოყენებული იქნება ცალკეული ბოჭკოების შესაერთებლად, რათა არ დაიკარგოს.

გაასწორეთ ეს დაჭრილი ნაჭრები ანალოგიურად. შემდეგ მოათავსეთ ისინი შესაკრავის ფირფიტაზე. თქვენ ხედავთ, როგორ უნდა გამოიყურებოდეს ისინი ზემოთ მოცემულ ფოტოში. დადგმული განლაგება არის ბოჭკოების მიერ დაკავებული ფართობის მინიმუმამდე შემცირება (სფერული შეფუთვის მინიმალური სიმკვრივე). ეს უზრუნველყოფს ბოჭკოვანი კომბინატორის მუშაობას რაც შეიძლება ეფექტურად.

აიღეთ თითოეული სიგრძის ნაჭერი მოჭრილი ბოჭკოვანი და გაწურეთ ერთი ბოლოში, მუშაობთ 800 -მდე, შემდეგ კი 1500 გრეხილი ქვიშაქვით. შემდეგ გაპრიალეთ ლითონის ან პლასტმასის ლაქით - აქ მოსახერხებელია პატარა მბრუნავი ხელსაწყო გასაპრიალებელი ბალიშით.

ახლა ამოიღეთ ერთი დაჭრილი ბოჭკო და გადაიტანეთ მთლიანი სიგრძის ბოჭკოვანი შესაკრავის ფირფიტაში. შემდეგ მოათავსეთ იგი დაძაბულობის რელიეფის საშუალებით ისე, რომ გაპრიალებული ბოლო შეეხოს LED ობიექტივის წინა ნაწილს LED ბოჭკოვანი შესაერთებლის საშუალებით. გაიმეორეთ თითოეული ბოჭკოსთვის. ბოჭკოს მოკლე ნაჭრების შენახვა ხვრელებში დარწმუნებულია, რომ თითოეული გრძელი ბოჭკო ადვილია ზუსტად სწორ ადგილას.

შენიშვნა: ძალიან არ დააჭიროთ იისფერ და ულტრაიისფერ შუქდიოდებს ისინი დაფარულია რბილი პოლიმერული მასალით სხვა LED- ებისგან განსხვავებით, რომლებიც ეპოქსიდურად არის მოთავსებული. ლინზის დეფორმირება და შემაერთებელი მავთულის გაწყვეტა ადვილია. დამიჯერე, მე ეს რთულად ვისწავლე. ასე რომ იყავით ნაზი, როდესაც ბოჭკოებს ამ ორ LED- ს ათავსებთ.

არ აქვს მნიშვნელობა რა თანმიმდევრობით მიაწებებთ ბოჭკოებს შემაერთებელზე, მაგრამ შეეცადეთ დააფინოთ ბოჭკოები ისე, რომ არ გადაკვეთონ ერთმანეთი. ჩემს დიზაინში ქვედა ექვსი LED იყო გადაყვანილი ყველაზე დაბალ სამ ხვრელში მარცხენა სამი LED- ისთვის და შემდეგ მომდევნო სამი ხვრელი მარჯვენა სამი LED- ისთვის და ასე შემდეგ.

როდესაც ყველა ბოჭკო გაყვანილია წყვილში, მოათავსეთ იგი საბაზისო დაფაზე და გაბურღეთ ორი სამონტაჟო ხვრელი, შემდეგ კი გააფუჭეთ იგი.

შემდეგ, ძალიან მკვეთრი წყვილი დიაგონალური საჭრელის გამოყენებით, გაჭერით ბოჭკოს თითოეული ნაჭერი რაც შეიძლება ახლოს წყვილ სახესთან. შემდეგ ამოიღეთ თითოეული ნაჭერი, გახეხეთ და გააპრიალეთ დაჭრილი ბოლო და შეცვალეთ იგი, სანამ გადახვალთ შემდეგ ბოჭკოზე.

არ ინერვიულოთ, თუ ბოჭკოები ზუსტად არ არის შერწყმული წყვილის სახესთან. უმჯობესია შეცდომა დაუშვათ იმაში, რომ ისინი ოდნავ ჩაღრმავდეს და არა წინ წამოწეული, მაგრამ მილიმეტრ -ორ განსხვავებას ნამდვილად არ ექნება მნიშვნელობა.

ნაბიჯი 12: Raspberry Pi– ის კონფიგურაცია

Raspberry Pi კონფიგურაციის პროცესი დოკუმენტირებულია თანდართულ rtf დოკუმენტში, რომელიც zip ფაილის დანართის ნაწილია. Pi– ს კონფიგურაციისთვის თქვენ არ გჭირდებათ რაიმე დამატებითი აპარატურა, გარდა კომპიუტერის სათადარიგო USB პორტისა, რომ შეაერთოთ იგი, შესაფერისი USB კაბელი და SD ბარათის წამკითხველი MicroSD ბარათის გამოსახულების შესაქმნელად. თქვენ ასევე გჭირდებათ MicroSD ბარათი; 8G საკმარისზე მეტია.

როდესაც დააკონფიგურირებთ Pi- ს და შეაერთებთ მას მთავარ კონტროლერის დაფაზე, ის უნდა გამოჩნდეს როგორც WiFi წვდომის წერტილი. როდესაც თქვენს კომპიუტერს დაუკავშირებთ ამ AP– ს და დაათვალიერებთ https://raspberrypi.local ან https://172.24.1.1 თქვენ უნდა ნახოთ ზემოთ მოცემული გვერდი. უბრალოდ გაასრიალეთ სლაიდერი, რომ შექმნათ სინათლის ინტენსივობა და ტალღის სიგრძე, რომლის დანახვაც გსურთ.

გაითვალისწინეთ, რომ მინიმალური ინტენსივობა არის 2; ეს არის Pi PWM ბიბლიოთეკის თავისებურება.

მეორე სურათი გვიჩვენებს ერთეულს, რომელიც ემსგავსება CFL ნათურის სპექტრს, გამონაბოლქვით დაახლოებით 420nm, 490nm და 590nm (იისფერი, ფირუზი და ქარვა), რომელიც შეესაბამება ტიპიური სამი ფოსფორის საფარის ნათურებს.

ნაბიჯი 13: ბოჭკოვანი კომბინატორი

ბოჭკოვანი სხივის კომბინატორი დამზადებულია 15 x 15 მმ კვადრატული აკრილის ღეროდან. გაითვალისწინეთ, რომ ზოგიერთ აკრილის პლასტმასს აქვს გადაჭარბებული შთანთქმა სპექტრში 420 ნმ და ქვემოდან; ამის შესამოწმებლად დაწყებამდე, აანთეთ ულტრაიისფერი შუქდიოდური ღერო და გადაამოწმეთ, რომ ის ზედმეტად არ ასუსტებს სხივს (გამოიყენეთ თეთრი ქაღალდის ნაჭერი, რათა ნახოთ ქაღალდზე არსებული ოპტიკური გამათეთრებლების ლურჯი ბზინვარება).

თქვენ შეგიძლიათ ამობეჭდოთ 3D დასაბეჭდი ჟილეტი, რომლითაც კვერთხი იშლება ან შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი თავი შესაფერისი პლასტიკური ფურცლისგან.გაჭერით ჯოხი დაახლოებით 73 მმ -მდე და ქვიშა და გაპრიალება ორივე ბოლოში. შემდეგ დააფიქსირეთ ჯაგარი ჯოხის ორ მოპირდაპირე მხარეს ორმხრივი წებოვანი ლენტის გამოყენებით. ქვიშა გამოიყენეთ 40 გრამიანი ქაღალდით მანამ, სანამ არ ხართ 0.5 მმ -ის მანძილზე, შემდეგ თანდათან გაზარდეთ 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 და ბოლოს 7000 გრეიტიანი ქაღალდი, რომ მიიღოთ კონუსური გაპრიალებული ზედაპირი. შემდეგ ამოიღეთ ჟიგა და გადააადგილეთ, რომ ქვიშა სხვა ორ მხარეს. ახლა თქვენ უნდა გქონდეთ დახრილი პირამიდა, რომელიც შესაფერისია ბოჭკოვანი კომბინირების ფირფიტაზე დასაყენებლად. ვიწრო ბოლო 6 მმ x 6 მმ ემთხვევა ბოჭკოს აფრენას.

შენიშვნა: ჩემს შემთხვევაში მე არ გავხეხე 6 მმ x 6 მმ -მდე, ასე რომ კომბინატორი ცოტათი ჩერდება სამონტაჟო ფირფიტადან. ამას არ აქვს მნიშვნელობა, რადგან 6 მმ -იანი ბოჭკო არის პრესის მორგებული და კომბინატორის ვიწრო ბოლოში დაიძვრება, თუ საკმარისად შორს დაიჭრება.

ამოიღეთ გარე ქურთუკი დაახლოებით 1 ინჩიდან 6 მმ ბოჭკოსგან, გაუფრთხილდით, რომ არ დაზიანდეს ბოჭკოვანი. მაშინ, თუ ბოჭკოს გარე ქურთუკი საკმარისად მჭიდროდ არ ჯდება შესაკრავის ფირფიტაში, უბრალოდ შემოახვიეთ ფირზე ნაჭერი მის გარშემო. მას შემდეგ უნდა შეეძლოს ჩაძირვა და მჭიდროდ საწოლში კომბინირების პირამიდა. დაამონტაჟეთ მთელი ასამბლეა ბაზის ფირფიტაზე ბოჭკოს გამოსავლის შესაბამისად.

გაითვალისწინეთ, რომ შერწყმისას თქვენ კარგავთ გარკვეულ შუქს. თქვენ ხედავთ მიზეზს ოპტიკური კვალიდან, რადგან სინათლის კონცენტრაცია ქვევით ასევე იწვევს სხივის კუთხის გაზრდას და ამ პროცესში ჩვენ ვკარგავთ სინათლეს. ერთი ტალღის სიგრძეზე მაქსიმალური ინტენსივობისთვის, გამოიყენეთ სურვილისამებრ ბოჭკოვანი წყვილი ფირფიტა, რომ შეარჩიოთ LED ან LED- ები პირდაპირ 3 მმ ბოჭკოზე.

ნაბიჯი 14: ინდივიდუალური ბოჭკოვანი გამოყვანის წყვილების ფირფიტა

ეს არის მხოლოდ ბოჭკოს მთავარი სახელმძღვანელოს მეორე ბეჭდვა. ისევ და ისევ, დაიმახსოვრეთ ბეჭდვა 105% -იანი მასშტაბით, რათა ბოჭკოებმა გაათავისუფლონ ხვრელები. თქვენ უბრალოდ ხრახნით ამ ფირფიტას ძირითად ბოჭკოვან სახელმძღვანელოსთან ერთად, ხსნით კომბინატორის ასამბლეას და შეცვლით მას ამ ფირფიტით. ნუ დაგავიწყდებათ, რომ სწორად მოათავსოთ იგი, ხვრელები მხოლოდ ერთი მიმართულებით დგას !.

ახლა მოათავსეთ ის 12 ცალი ბოჭკოვანი, რომელიც მოჭერით ფირფიტის ხვრელებში. ერთი ან მეტი ტალღის სიგრძის ასაღებად, უბრალოდ ამოიღეთ ბოჭკოვანი ნაწილი და მოათავსეთ ხვრელში უფრო გრძელი სიგრძე. თუ გსურთ, შეგიძლიათ აირჩიოთ ერთდროულად 12 ტალღის სიგრძე.

ნაბიჯი 15: მეტი ძალა !. მეტი ტალღის სიგრძე

Pi- ს შეუძლია სურვილის შემთხვევაში მეტი არხის მართვა. თუმცა სხვა ტალღის სიგრძეში LED- ების არსებობა, სავარაუდოდ, გამოწვევა იქნება. თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ 365nm ულტრაიისფერი LED- ები იაფად, მაგრამ მოქნილი ბოჭკოვანი 6 მმ -იანი კაბელი ძლიერად შთანთქავს 390 ნმ -ზეც კი. თუმცა მე აღმოვაჩინე, რომ ცალკეული ბოჭკოები იმუშავებდნენ ამ ტალღის სიგრძესთან, ასე რომ, თუ გინდათ, შეგიძლიათ დაამატოთ ან ჩაანაცვლოთ LED, რომელიც მოგცემთ ულტრაიისფერი ტალღის უფრო მოკლე სიგრძეს.

კიდევ ერთი შესაძლებლობა არის გაზარდოს სიკაშკაშე LED- ების გაორმაგებით. მაგალითად, თქვენ შეგიძლიათ შეიმუშაოთ და დაბეჭდოთ 5 X 5 ბოჭკოვანი წყვილი (ან 4 X 6) და გქონდეთ 2 LED თითო არხზე. გაითვალისწინეთ, რომ თქვენ დაგჭირდებათ გაცილებით დიდი ელექტროენერგიის მიწოდება, რადგან თქვენ მიაპყრობთ თითქმის 20 ამპერი. თითოეულ LED- ს სჭირდება საკუთარი დაცემული რეზისტორი; ნუ პარალელურად LED- ები პირდაპირ. MOSFET– ებს აქვთ საკმარისზე მეტი ტევადობა თითო არხზე ორი ან თუნდაც რამდენიმე LED– ის მართვისთვის.

თქვენ ნამდვილად არ შეგიძლიათ გამოიყენოთ უფრო მაღალი სიმძლავრის LED- ები, რადგან ისინი არ ასხივებენ შუქს მცირე ფართობიდან, როგორიც არის 3W LED- ები და ასე რომ თქვენ არ შეგიძლიათ ეფექტურად დააკავშიროთ ისინი. შეხედეთ "კონსერვაციის შენარჩუნებას", რომ გაიგოთ რატომ არის ეს.

კომბინატორის მეშვეობით სინათლის დაკარგვა საკმაოდ მაღალია. ეს, სამწუხაროდ, ფიზიკის კანონების შედეგია. სხივის რადიუსის შემცირებისას ჩვენ ასევე ვზრდით მისი განსხვავების კუთხეს და ასე რომ სინათლე გადის, რადგან სინათლის გზამკვლევს და ბოჭკოს აქვს მხოლოდ მიღების კუთხე დაახლოებით 45 გრადუსი. გაითვალისწინეთ, რომ სიმძლავრის გამომუშავება ცალკეული ბოჭკოს გამოსასვლელიდან მნიშვნელოვნად აღემატება კომბინირებულ ტალღის სიგრძის წყვილს.