UVLamp - SRO2003: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

გამარჯობა!

დღეს მე წარმოგიდგენთ UV LED ნათურის რეალიზაციას. ჩემი მეუღლე არის პოლიმერული თიხის საიუველირო დიზაინერი და ის ხშირად იყენებს ფისს თავისი ქმნილების შესაქმნელად. პრინციპში ის იყენებს კლასიკურ ფისს, რომელიც უბრალოდ პოლიმერიზდება ღია ცის ქვეშ, კარგად მუშაობს, მაგრამ საკმაოდ დიდხანს ხდება მყარი (დაახლოებით 2 დღე) რა მაგრამ ცოტა ხნის წინ მან აღმოაჩინა ფისი, რომელიც პოლიმერიზდება ულტრაიისფერი შუქის წყალობით, საკმარისია, რომ დაბინძურებული ობიექტი მცირე ხნით გამოავლინოთ ულტრაიისფერი სხივების წყაროს, რათა ფისი იყოს მყარი. როდესაც მან შეუკვეთა ფისი, ის ყოყმანობდა იყიდოს ნათურა (არ ღირს ბევრი…), მაგრამ მე მაშინვე გავაჩერე და ვთქვი: მე მაქვს ულტრაიისფერი შუქები! მე არ ვიცი რა უნდა გავაკეთო, მე შემიძლია შენი ნათურის დამზადება !!! (დიახ, მე ზოგჯერ ძალიან სწრაფად ვრეაგირებ ელექტრონიკასთან დაკავშირებით …;))

ასე რომ, აქ მე ვცდილობ ნათურა გავაკეთო იმით, რაც მაქვს უჯრაში …

ნაბიჯი 1: ვალდებულებები

- ნათურის მიერ გამოსხივებული შუქი უნდა იყოს რაც შეიძლება ერთგვაროვანი, ნათურა უნდა ანათებდეს მთელ ობიექტს, რომელიც განთავსდება ქვემოთ.

- ნათურას უნდა ჰქონდეს რეგულირებადი დათვლის დრო მინიმუმ 1 წუთი 30 წამი

- ნათურა უნდა იყოს საკმარისად დიდი, რომ დაფაროს 6 სმ დიამეტრის ობიექტები, მაგრამ არ უნდა იყოს ძალიან მოცულობითი.

- ნათურა ადვილად მოძრავი უნდა იყოს.

- ნათურა უნდა იკვებებოდეს ენერგიის "უსაფრთხო" წყლით (ბატარეა/ადაპტერი)

ნაბიჯი 2: ინსტრუმენტები და ელექტრონიკის კომპონენტები

ელექტრონიკის კომპონენტები:

- 1 მიკროჩიპი PIC 16F628A

- 2 მომენტალური გადართვის ღილაკი

- 2 ტრანზისტორი BS170

- 1 ტრანზისტორი 2N2222

- 2 ერთნიშნა რიცხვითი ჩვენება

- 1 წითელი LED 5 მმ

- 17 ულტრაიისფერი LED 5 მმ

- 8 რეზისტორი 150 ohm

- 17 რეზისტორი 68 ohm

- 2 რეზისტორი 10 კომი

- 1 რეზისტორი 220 ოჰმი

- 1 ზუზუნი

- 2 PCB დაფა

- შესაფუთი მავთული (მაგ.: 30 AWG)

სხვა კომპონენტები:

- 8 შუალედი

- რამდენიმე ხრახნი

- 1 PVC მილის თავსახური (100 მმ)

- 1 PVC მილის ყდის (100 მმ)

- ჯანმრთელობის შემცირება მილები

ინსტრუმენტები:

- საბურღი

- soldering რკინის- შედუღების მავთული

- პროგრამისტმა უნდა შეიყვანოს კოდი მიკროჩიპში 16F628 (მაგ. PICkit 2)

მე გირჩევთ გამოიყენოთ მიკროჩიპი MPLAB IDE (უფასოდ) თუ გსურთ კოდის შეცვლა, მაგრამ ასევე დაგჭირდებათ CCS შემდგენელი (გაზიარებული პროგრამა). თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვა შემდგენელი, მაგრამ დაგჭირდებათ ბევრი ცვლილება პროგრამაში. მაგრამ მე მოგაწვდით. HEX ფაილი, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ მისი ინექცია უშუალოდ მიკროკონტროლერში.

ნაბიჯი 3: სქემატური

აქ არის სქემა, რომელიც შექმნილია CADENCE Capture CIS Lite– ით. კომპონენტების როლის ახსნა:

- 16F628A: მიკროკონტროლერი, რომელიც მართავს შეყვანას/გამოსვლას და დათვლის დროს.

- SW1: დააყენეთ ტაიმერის დაყენების ღილაკი- SW2: გაშვების ღილაკი

- FND1 და FND2: ციფრული ციფრული ეკრანები, რომ მიუთითოს ათვლის დრო

- U1 და U2: სიმძლავრის ტრანზისტორები ციფრული ციფრული ეკრანებისთვის (მულტიპლექსირება)

- Q1: დენის ტრანზისტორი ულტრაიისფერი სხივების ჩართვაზე

- D2 დან D18: ულტრაიისფერი სხივები

- D1: სტატუსის LED, აანთეთ, როდესაც ულტრაიისფერი შუქები ჩართულია

- LS1: ზუზუნი, რომელიც გამოსცემს ხმას, როდესაც ათვლის დრო დასრულდება

ნაბიჯი 4: გამოთვლები და პროტოტიპირება პურის დაფაზე

მოდით შევიკრიბოთ კომპონენტები პურის დაფაზე ზემოაღნიშნული სქემის მიხედვით და დავპროგრამოთ მიკროკონტროლერი!

მთლიანი აწყობის დაწყებამდე სისტემა დავყავი რამდენიმე ნაწილად:- ნაწილი UV ნათურებისათვის

- ნაწილი ჩვენების მართვისთვის

- ღილაკისა და სინათლის/ხმის ინდიკატორების მართვის ნაწილი

თითოეული ნაწილისთვის მე გამოვთვალე სხვადასხვა კომპონენტის მნიშვნელობა და შემდეგ შევამოწმე მათი სწორი მოქმედება პურის დაფაზე.

ულტრაიისფერი სხივების ნაწილი: ლიდერები უკავშირდება VCC (+5V) მათ ანოდებზე რეზისტორების საშუალებით და უკავშირდება GND მათ კათოდებს ტრანზისტორი Q1 (2N2222) საშუალებით.

ამ ნაწილისთვის უბრალოდ აუცილებელია გამოვთვალოთ ტრანზისტორი საჭირო ბაზის რეზისტორი, რომელსაც აქვს საკმარისი დენი, რომ სწორად გაჯერდეს. მე ავირჩიე მიაწოდოს ულტრაიისფერი შუქდიოდების დენი 20mA თითოეული მათგანისთვის. არსებობს 17 led, ასე რომ იქნება საერთო დენი 17*20mA = 340mA რომელიც გადაკვეთს ტრანზისტორს მისი კოლექტორიდან მის გამომცემზე.

აქ მოცემულია ტექნიკური დოკუმენტაციის სხვადასხვა სასარგებლო მნიშვნელობა გამოთვლებისთვის: Betamin = 30 Vcesat = 1V (დაახლოებით…) Vbesat = 0.6V

დენის ღირებულება ტრანზისტორის კოლექტორზე და ბეტამინზე შეგვიძლია გამოვიტანოთ მისგან მინიმალური დენი ტრანზისტორის ბაზაზე ისე, რომ ის იყოს გაჯერებული: Ibmin = Ic/Betamin Ibmin = 340mA/30 Ibmin = 11.33mA

ჩვენ ვიღებთ კოეფიციენტს K = 2, რომ დარწმუნდეთ, რომ ტრანზისტორი გაჯერებულია:

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22.33mA

მოდით გამოვთვალოთ ტრანზისტორის ძირითადი რეზისტორის მნიშვნელობა:

Rb = (Vcc-Vbesat)/Ibsat

Rb = (5-0.6) /22.33mA

Rb = 200 ohm

მე ვირჩევ სტანდარტულ მნიშვნელობას E12 სერიიდან: Rb = 220 ohm პრინციპში მე უნდა ავირჩიო რეზისტორი ნორმალიზებული მნიშვნელობით, რომელიც ტოლია ან დაბალია 200 ohm– ზე, მაგრამ მე არ მქონდა დიდი არჩევანი რეზისტორების მნიშვნელობებზე, ასე რომ ავიღე უახლოესი ღირებულება.

ჩვენების მართვის ნაწილი:

მიმდინარე შეზღუდვის რეზისტორის გამოთვლა სეგმენტებისათვის:

აქ მოცემულია სხვადასხვა სასარგებლო ღირებულებები ტექნიკური დოკუმენტაციისგან (ციფრული ჩვენება და BS170 ტრანზისტორი) გამოთვლების გასაკეთებლად:

Vf = 2V

თუ = 20 mA

მიმდინარე ლიმიტის ღირებულების გაანგარიშება:

R = Vcc-Vf/თუ

R = 5-2/20mA

R = 150 ოჰ

მე ვირჩევ E12 სერიის სტანდარტულ მნიშვნელობას: R = 150 ohm

მულტიპლექსის მართვა:

მე ავირჩიე მულტიპლექსური ჩვენების ტექნიკის გამოყენება დისპლეებზე პერსონაჟების გასაკონტროლებლად საჭირო მავთულის რაოდენობის შეზღუდვის მიზნით. არის ჩვენება, რომელიც შეესაბამება ათეულ ციფრს და სხვა ჩვენება, რომელიც შეესაბამება ერთეულების ციფრს. ეს ტექნიკა საკმაოდ მარტივია განსახორციელებლად, აი, როგორ მუშაობს იგი (მაგალითად: რიცხვის ჩვენება 27)

1 - მიკროკონტროლერი აგზავნის სიგნალებს 7 გამომავალზე, რომელიც შეესაბამება სიმბოლოს, რომელიც გამოჩნდება ათეულის ციფრისთვის (ციფრი 2) მიკროკონტროლერი გამორთავს ტრანზისტორს, რომელიც აწვდის ჩვენებას, რომელიც შეესაბამება ათეულებს 5 - მიკროკონტროლერი აგზავნის სიგნალებს 7 გამომავალზე, რომელიც შეესაბამება სიმბოლოს, რომელიც გამოჩნდება ერთეულების ციფრისთვის (ციფრი 7) 6 - მიკროკონტროლერი ააქტიურებს ტრანზისტორს, რომელიც აჩვენებს ეკრანს შესაბამისი ერთეულების 7 - დაგვიანება 2 ms 8 გასული - მიკროკონტროლერი გამორთავს ტრანზისტორს, რომელიც ამარაგებს ერთეულის შესაბამის ეკრანს

და ეს თანმიმდევრობა ძალიან სწრაფად მეორდება ისე, რომ ადამიანის თვალი ვერ აღიქვამს იმ მომენტს, როდესაც ერთ -ერთი ეკრანი გამორთულია.

ღილაკები და სინათლის/ხმის მაჩვენებლები ნაწილი:

ძალიან მცირეა ტექნიკის ტესტირება და კიდევ უფრო ნაკლები გაანგარიშება ამ ნაწილისთვის.

გამოთვლილია, რომ მიმდინარე შეზღუდვის წინააღმდეგობა სტატუსის მიმართ: R = Vcc-Vf/თუ R = 5-2/20mA R = 150 ohm

მე ვირჩევ E12 სერიის სტანდარტულ მნიშვნელობას: R = 150 ohm

ღილაკებისთვის, მე უბრალოდ შევამოწმე, რომ შევძელი მიკროკონტროლერის დაჭერის გამოვლენა და ეკრანებზე დაჭერის რაოდენობის გაზრდა. მე ასევე გამოვცადე ზუზერის გააქტიურება იმის დასადგენად, მუშაობს თუ არა ის სწორად.

ვნახოთ, როგორ ხდება ამ ყველაფრის დამუშავება პროგრამით…

ნაბიჯი 5: პროგრამა

პროგრამა დაწერილია C ენაზე MPLAB IDE– ით და კოდი შედგენილია CCS C შემდგენლით.

კოდი სრულად არის გააზრებული და გასაგები, მე გაძლევთ ნებას, რომ გადმოწეროთ წყაროები, თუ გსურთ იცოდეთ როგორ მუშაობს იგი ან გსურთ მისი შეცვლა.

ერთადერთი, რაც ცოტათი გართულებულია, ალბათ არის მიკროკონტროლის ქრონომეტრის შემობრუნების დათვლა, მე შევეცდები საკმაოდ სწრაფად ავხსნა პრინციპი:

მიკროკონტროლერი სპეციალურ ფუნქციას ეწოდება ყოველ 2 ms– ში, ეს არის ფუნქცია სახელწოდებით RTCC_isr () პროგრამაში. ეს ფუნქცია მართავს ეკრანის მულტიპლექსს და ასევე Countdown– ის მართვას. ყოველ 2 წამში ჩვენება განახლდება, როგორც ზემოთ განმარტებულია, და ამავე დროს TimeManagment ფუნქციას ასევე უწოდებენ ყოველ 2 ms და მართავს ათვლის მნიშვნელობას.

პროგრამის მთავარ მარყუჟში არის უბრალოდ ღილაკების მართვა, სწორედ ამ ფუნქციაშია მითითებული ათვლის მნიშვნელობა და ღილაკი ულტრაიისფერი შუქდიოდების განათების დასაწყებად და ათვლა.

ქვემოთ იხილეთ MPLAB პროექტის zip ფაილი:

ნაბიჯი 6: შედუღება და შეკრება

მე გავანაწილე მთელი სისტემა 2 დაფაზე: ერთი დაფა მხარს უჭერს UV LED- ების წინააღმდეგობას და მეორე დაფა, რომელიც მხარს უჭერს ყველა სხვა კომპონენტს. შემდეგ დავამატე სტეიტერები ბარათების ზეგანაკვეთისთვის. ყველაზე რთული იყო ზედა დაფის ყველა კავშირის შეკვრა, განსაკუთრებით დისპლეების გამო, რომლებიც საჭიროებენ უამრავ მავთულს, თუნდაც მულტიპლექსური სისტემით …

მე გავაერთიანე კავშირები და მავთული ცხელი დნობის წებოთი და სითბოს შესამცირებელი გარსით, რათა მივიღო რაც შეიძლება სუფთა შედეგი.

შემდეგ მე გავაკეთე ნიშნები PVC თავსახურზე, რათა მაქსიმალურად გავავრცელო LED- ები, რათა მივიღო რაც შეიძლება ერთგვაროვანი შუქი. შემდეგ მე გავაღე ხვრელები LED- ების დიამეტრით, სურათებზე ხედავთ, რომ ცენტრში უფრო მეტი LED- ია, ეს ნორმალურია, რადგან ნათურა ძირითადად გამოყენებული იქნება მცირე ზომის საგნებზე სინათლის ასხივებლად.

(პროექტის დასაწყისში შეგიძლიათ იხილოთ პრეზენტაციის სურათები, რომ PVC მილი არ არის დახატული თავსახურის მსგავსად, ნორმალურია, რომ ჩემს მეუღლეს სურს დაამშვენოს იგი … თუკი ერთ დღეს სურათები მექნება, დავამატებ მათ!)

დაბოლოს, მე შევაერთე ქალი USB კონექტორი, რათა შევძლო ნათურის ჩართვა მობილური ტელეფონის დამტენით ან გარე ბატარეით (მაგალითად, მამაკაცის და მამაკაცის კაბელის საშუალებით, რომელიც მქონდა სახლში …)

რეალიზაციის დროს ბევრი სურათი გადავიღე და საკმაოდ "ლაპარაკობენ".

ნაბიჯი 7: სისტემის მუშაობის დიაგრამა

აქ არის დიაგრამა, თუ როგორ მუშაობს სისტემა და არა პროგრამა. ეს არის ერთგვარი მინი მომხმარებლის სახელმძღვანელო. მე დავამატე დიაგრამის PDF ფაილი, როგორც დანართი.

ნაბიჯი 8: ვიდეო

ნაბიჯი 9: დასკვნა

ეს არის ამ პროექტის დასასრული, რომელსაც მე მოვუწოდებდი "ოპორტუნისტი", მართლაც მე გავაკეთე ეს პროექტი უშუალო მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად, ასე გავაკეთე უკვე არსებული სარემონტო ტექნიკით, მაგრამ მე მაინც ვამაყობ საბოლოო შედეგით, განსაკუთრებით საკმაოდ სუფთა ესთეტიკური ასპექტი, რომლის მოპოვებაც შემეძლო.

არ ვიცი, სწორი იქნება თუ არა ჩემი წერის სტილი, რადგან ნაწილობრივ ვიყენებ ავტომატურ თარჯიმანს, რომ უფრო სწრაფად წავიდე და ვინაიდან მე არ ვლაპარაკობ მშობლიურ ენაზე, მე ვფიქრობ, რომ ზოგიერთი წინადადება ალბათ უცნაური იქნება მათთვის, ვინც ინგლისურად მშვენივრად წერს. მადლობა DeepL მთარგმნელს დახმარებისთვის;)

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვა ან კომენტარი ამ პროექტთან დაკავშირებით, გთხოვთ შემატყობინოთ!