ჩაის მსუბუქი კლონი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

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

ამ სასწავლო ინსტრუქციაში მე უფრო დეტალურად განვიხილავ იმ გზას, რომელიც მიგვიყვანს ამ პროექტამდე და როგორ მივაღწიე შედეგს, ასე რომ ის მოითხოვს მეტ კითხვას.

სახლში ჩვენ გვაქვს საკმაოდ ბევრი ელექტრო ჩაის შუქი, ის Philips– ისგან, რომლის დამუხტვაც შესაძლებელია უსადენოდ. მე ადრე გავაკეთე ინსტრუქცია ამ თემასთან დაკავშირებით, იხ. Tea Light Charge Monitorr.

გარკვეული დროის შემდეგ ეს ჩაის ნათურები წყვეტს მუშაობას, რადგან მრავალჯერადი დატენვის ბატარეა ცუდად მიდის. ამ პრობლემის გადასაჭრელად ორი ვარიანტი არსებობს:

1. თქვენ ჩააგდებთ ჩაის ნათურას და ყიდულობთ ახალს
2. თქვენ შეცვლით დატენვის ბატარეას

მეორე ვარიანტი ვცადე. ვიდეო ამ ინსტრუქციის ბოლო ეტაპზე გვიჩვენებს, თუ როგორ შეგიძლიათ ამის გაკეთება. ეს ვიდეო ასევე გვიჩვენებს, თუ როგორ ხელახლა შეიმუშავა ფილიპსმა ჩაის ნათურები წლების განმავლობაში, რაც მათ წარმოებას უფრო იაფს ხდის, მაგრამ სამწუხაროდ ამცირებს ამ ჩაის ნათურების სიცოცხლის ხანგრძლივობას. ამის შემდეგ შევნიშნე, რომ უახლესი იაფი დიზაინით ძნელია ჩაის შუქის ჩართვა და გამორთვა. იგი იყენებს როგორც დახრის გადამრთველს ამისათვის, მაგრამ როგორც ჩანს, ისინი ყოველთვის კარგად არ მუშაობენ.

როდესაც შევცვალე დატენვის ბატარეა პირველად, ჩაის ნათურა არ მუშაობდა. დავიწყე ფიქრი, რომ შესაძლოა ჩაის ნათურა ინახავს რაიმე სახის მრიცხველს იმის დასადგენად, თუ რამდენად ხშირად გამოიყენება იგი და შემდეგ აღარასდროს ჩაირთვება. ეს იყო ამ პროექტის დაწყების მიზეზი, ვინაიდან მინდოდა ჩაის ნათურა, რომელიც სამუდამოდ იმუშავებდა, რა თქმა უნდა, მრავალჯერადი დატენვის ბატარეის შეცვლა.

უნდა ვაღიარო, რომ ჩემი ცუდი აზრები მცდარი იყო, როდესაც თქვენ შეცვალეთ ბატარეა - მაშინაც კი, როდესაც ისინი იტენება - თქვენ უნდა ჩაიდოთ ჩაის ნათურა დამტენში ძალიან მალე, რათა ის კვლავ იმუშაოს. არ ვიცი რატომ, მაგრამ ეს უნდა გაკეთდეს იმისათვის, რომ ჩაის შუქი დაიწყოს.

ყოველ შემთხვევაში, მე უკვე დავიწყე საკუთარი ჩაის შუქის დამზადება, რომელიც ისევე მოიქცეოდა, როგორც ფილიპსის ჩაის შუქი. მე გავაანალიზე ელექტრონიკა და ნიმუში, რომელსაც ფილიპსი იყენებს სანთლის სასიამოვნო ეფექტის შესაქმნელად. ორიგინალური ელექტრონიკა იყო იმაზე რთული, ვიდრე ველოდი, ამიტომ გადავწყვიტე შემექმნა ჩემი უფრო მარტივი დიზაინი. მე შევძელი გაერკვია სანთლის ეფექტის ნიმუში ოსცილოსკოპზე ნიმუშის გაანალიზებით. დამატებულია ამ სქემის ნაწილის ზოგიერთი ეკრანის ანაბეჭდი. დაბალი სიგნალი ნიშნავს, რომ led ჩართულია.

როგორც ვთქვი, ჩემი დიზაინი უფრო მარტივი გახდა, ვიდრე ფილიპსის დიზაინი და ის აკეთებს იმას, რაც უნდა გააკეთოს. მე ხელახლა გამოვიყენე საცხოვრებელი, ლიდერები, დახრის გადამრთველი და ხვეული ჩაის ნათურისგან, რომელიც აღარ მუშაობდა და შევქმენი ჩემი ვერსია PIC12F615– ით JAL პროგრამირების ენის გამოყენებით მოწყობილობის გასაკონტროლებლად.

ნაბიჯი 1: ჩაის ორიგინალური შუქის ანალიზი

სანამ კლონი შეიქმნებოდა, მე უნდა გამერკვია, თუ როგორ მუშაობდა ჩაის ორიგინალური ნათურა, მაგრამ მე მხოლოდ ნაწილობრივ შევიტყვე, რადგან ის უფრო რთული იყო, ვიდრე თავიდან მეგონა.

გაზომვები აჩვენებს შემდეგს:

• სანთლის ნიმუში ფსევდო შემთხვევითია, რადგან ის მეორდება გარკვეული პერიოდის შემდეგ, სადაც მხოლოდ ორი შუქდიოდური ზედა ნაწილი იცვლის სიკაშკაშეს. ქვედა led გამუდმებით ჩართულია. ნახეთ ვიდეო როგორ მუშაობს ეს
• ჩაის შუქი იყენებს ორ მაღალი სიკაშკაშის ლიდერს, რომლის დენიც არის დაახლოებით 7 mA თითო led– ზე
• მოწყობილობა გამორთულია, როდესაც ბატარეის ძაბვა დაეცემა 2.1 ვოლტს
• დიზაინის მიხედვით (იხილეთ ვიდეო ამ ინსტრუქციის ბოლო ეტაპზე) NiMH ბატარეა იტენება დენით, რომელიც მერყეობს 11 mA– დან 37 mA– მდე

ნაბიჯი 2: კლონის დიზაინი

სქემატურ დიაგრამაში ხედავთ როგორ შევქმენი კლონი. შეიძლება განვასხვავოთ შემდეგი ნაწილები:

• მაკორექტირებელი ხიდი ოთხი 1N5818 Schottky დიოდის გამოყენებით. ამ ტიპის დიოდების გამოყენების მიზეზი არის დაბალი ძაბვის ვარდნა. ეს ხიდი გარდაქმნის AC ძაბვას გრაგნილიდან DC ძაბვად მოწყობილობისთვის.
• კონდენსატორი C1. როგორც ჩანს, ეს არ არის მნიშვნელოვანი, მაგრამ ეს კონდენსატორი იწვევს დატენვის კოჭას რეზონანსში, რამაც გამოიწვია მაღალი ძაბვის ცვალებადობა. ამ კონდენსატორის გარეშე კოჭა არ გამოიმუშავებს საკმარის ენერგიას მოწყობილობისთვის. ორ ეკრანის სურათზე oscilloscope თქვენ ხედავთ coil გამომავალი ძაბვის როდესაც იგი მოთავსებულია დამტენი გარეშე (ერთი პიკი) და (sinus სიგნალი) capacitor.
• Zener დიოდი D5 5V1 მნიშვნელობით ცოტა უცნაურად გამოიყურება ამ დიზაინში, რადგან მიწოდების ძაბვა არ აღემატება 2.5 V- ს ორი NiMH ბატარეის გამო. თუმცა, თუ ეს ბატარეები სიცოცხლის ბოლომდე ხდებიან, მათი ძაბვა იზრდება და დატენვის მწვერვალები დატენვის პიკი გახდება უფრო მაღალი ვიდრე მაქსიმალური ძაბვა, რომელსაც PIC- ს შეუძლია გაუმკლავდეს - რაც თუ 5.5V - ასე ზენერი ამცირებს ამ მწვერვალებს, იცავს PIC ამ სიტუაციაში.
• დახრის გადამრთველი უკავშირდება PIC– ის შეწყვეტის პინს. ეს იძლევა გარანტიას, რომ PIC გაიღვიძებს მისი გამორთვის შემდეგ.
• PIC აკონტროლებს ორ ლიდერს პირდაპირ მისი ორი პორტიდან.

ამ დიზაინში ბატარეების დატენვის დენი არის დაახლოებით 17 mA, როდესაც მოთავსებულია უკაბელო დამტენში. ბატარეებს აქვთ 300 mAh ტევადობა. ამ ტიპის ბატარეა სრულად იტენება 14 საათის განმავლობაში დატენვისას სიმძლავრის 1/10 დენით, ასე რომ ამ შემთხვევაში 30 mA. ეს ნიშნავს, რომ მოწყობილობა არასოდეს არ იქნება სრულად დატენილი, თუ იგი ორჯერ არ არის დამუხტული. ვიდეოში ბატარეის შეცვლის შესახებ ამ ინსტრუქციის ბოლოს თქვენ ასევე ხედავთ, რომ Philips იყენებს დატენვის ბატარეებს 160 mAh სიმძლავრით მათ უახლეს დიზაინში.

ვიდეოში შეგიძლიათ ნახოთ ჩაის ორიგინალური შუქისა და კლონის მოქმედება. ხედავთ რომელია ორიგინალი და რომელი კლონი?

ნაბიჯი 3: საჭირო კომპონენტები და კლონის შექმნა

ამ პროექტისთვის თქვენ უნდა გქონდეთ შემდეგი კომპონენტები:

• პურის დაფის ნაჭერი
• PIC მიკროკონტროლი 12F615
• 8 პინიანი IC სოკეტი
• დიოდები: 4 * 1N5819, 1 * BZX85C5V1
• 2 * 100nF კერამიკული კონდენსატორები
• რეზისტორები: 1 * 1MOhm, 2 * 56 Ohm
• 2 * 3 მმ სიმაღლის კაშკაშა ლიდერი (ძველი ჩაის ნათურისგან)
• დახრის გადამრთველი (ძველი ჩაის ნათურისგან)
• დატენეთ ხვეული ძველი ჩაის ნათურისგან
• საცხოვრებელი ძველი ჩაის შუქისგან

იხილეთ სქემატური დიაგრამა წინა ნაწილში, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ კომპონენტები.

ვინაიდან დიზაინი არ იყენებს SMD კომპონენტებს, მას სჭირდება მეტი სივრცე ვიდრე ორიგინალური ვერსია. ამის გამო პურის დაფა ისე მოიჭრა, რომ გვერდებზე მეტი ადგილი აქვს. ეს მუშაობს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ გაქვთ მაღალი ჩაის შუქი. ასევე არსებობს უფრო მცირე ვერსია (იხილეთ ვიდეო ამ ინსტრუქციის ბოლო საფეხურზე), მაგრამ დიზაინი არ ჯდება, თუ მას SMD კომპონენტებით არ ააშენებთ.

სურათებში ხედავთ, როგორ შეიქმნა მოწყობილობა. გაითვალისწინეთ, რომ ზედა led არის დამონტაჟებული breadboard- ის solder მხარეს, რათა შეძლოთ მისი სხვა led- ის თავზე განთავსება.

ნაბიჯი 4: პროგრამული უზრუნველყოფა

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, პროგრამული უზრუნველყოფა დაწერილია PIC12F615– ისთვის JAL პროგრამირების ენის გამოყენებით.

თავდაპირველად PIC იქნება ძილის რეჟიმში, როდესაც ჩართულია პირველად და მოიხმარს ძლივს ენერგიას ამ მდგომარეობაში.

პროგრამული უზრუნველყოფა ასრულებს შემდეგ დავალებებს:

• როდესაც მოწყობილობა თავდაყირა დგება, დახრის გადამრთველი დაუკავშირდება მიწას, რომელიც გააღვიძებს PIC ძილისგან.
• გაღვიძებისთანავე ქვედა led ჩაირთვება და ზედა led გამოიყენებს კლონირებული Philips სანთლის შაბლონს led- ის სიკაშკაშის შესაცვლელად.
• ექსპლუატაციის დროს PIC გაზომავს მიწოდების ძაბვას მისი ბორტზე ანალოგური ციფრული გადამყვანის (ADC) გამოყენებით. როდესაც ეს ძაბვა დაეცემა 2.1 ვ -ზე ქვემოთ, ის გამორთავს LED- ებს და დააყენებს PIC ძილის რეჟიმში. PIC– ს ჯერ კიდევ შეუძლია კარგად იმუშაოს 2.1 V– ზე, მაგრამ არ არის კარგი, რომ დატენვის ბატარეები სრულად იყოს დაცლილი.

არსებობს განსხვავება იმაში, თუ როგორ იქცევა ორიგინალური ჩაის შუქი კლონთან შედარებით. როდესაც ბატარეის ძაბვა დაეცემა 2.1 ვ -ზე ქვემოთ ჩაის შუქი არ დაიწყება სანამ მოწყობილობა კვლავ არ იტენება, ასე რომ, როგორც ჩანს, ის ზომავს მიწოდების ძაბვას ენერგიის გაძლიერებისას. კლონი, თუმცა, გაზომავს მიწოდების ძაბვას მისი აქტიურობის შემდეგ. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც მიწოდების ძაბვა 2.1 ვ -ზე დაბალია, led- ები იმუშავებენ მოკლე დროში, რის შემდეგაც მოწყობილობა კვლავ იძინებს.

რჩება ერთი წერტილი, რომელიც მე ვერ გავიგე. როდესაც ბატარეები ცდება, ჩაის ორიგინალური ნათურა აღარ ჩაირთვება მაშინაც კი, როდესაც ბატარეის ძაბვა საკმარისია (გახსოვთ?) ალბათ მას ახსოვს, რომ ბატარეები გაუარესდა ბატარეის მაღალი ძაბვის გაზომვით. კლონში, ეს არ კეთდება. მაშინაც კი, თუ ბატარეები გაუარესდა და მიწოდების ძაბვა გაიზარდა - დაცულია ზენერის დიოდებით - მოწყობილობა იმუშავებს, მაგრამ ცუდი ბატარეის გამო მუშაობის დრო მცირდება.

JAL წყარო ფაილი და Intel Hex ფაილი პროგრამირების PIC თან ერთვის. თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ PIC მიკროკონტროლის გამოყენებით JAL - პასკალის მსგავსი პროგრამირების ენა - ეწვიეთ JAL ვებსაიტს.

ნაბიჯი 5: დატენვის ბატარეების შეცვლა

თუ არ გსურთ კლონის აშენება, მაგრამ მხოლოდ ბატარეის შეცვლა გსურთ, ნახეთ ეს ვიდეო. ის ასევე გვიჩვენებს, თუ როგორ გამარტივდა ჩაის შუქის ორიგინალური დიზაინი, რის შედეგადაც, სამწუხაროდ, პროდუქტს აქვს ხანმოკლე სიცოცხლე.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, უახლეს მარტივ დიზაინს სხვა პრობლემა აქვს, ვინაიდან ჩაის შუქის გამორთვა ძალიან რთულია. თავდაპირველად ვფიქრობდი, რომ ეს იყო ცუდი დახრის გადამრთველის გამო, მაგრამ როდესაც ხელახლა გამოვიყენე ეს გადამრთველი კლონში, ყველაფერი კარგად მუშაობდა. ასე რომ, კლონირება შეიძლება იყოს კარგი ვარიანტი.

გაერთეთ საკუთარი პროექტის მშენებლობით და ველით თქვენს რეაქციებს.