LED Starlight: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Es tracta d’un article ornamental, si bé de temporada, que té la forma d’una estrella.

No obstant això, volia una cosa diferent a la construcció bidimensional habitual.

Com a resultat, vaig crear una versió tridimensional amb tres PCB.

Una per a la base i dos taulers en forma que, quan estan units, formen l'estrella 3D.

Aquests taulers tenen forma prèvia com a part de la fabricació, tot i que es necessita una llima d’agulla rectangular per ajustar l’amplada de la ranura per obtenir un ajust òptim.

Les connexions a les plaques entrellaçades que formen l'estrella es realitzen mitjançant coixinets que s'alineen amb el tauler de control i les altres dues taules que formen l'estrella.

Es connecten mitjançant juntes de soldadura que uneixen els 2 coixinets formant un angle recte.

Vaig rebutjar un sòcol d’altres disposicions similars per simplicitat, ja que la connexió havia de ser permanent.

Les taules de dues estrelles tenen LED als dos costats i, per tant, són visibles des de diversos angles.

Hi ha 3 LED (vermell, verd i ambre), a cada costat dels 4 braços per a un total de 24 LED

Per no desmerèixer la forma general de l’element acabat i permetre la visibilitat de la serigrafia d’una forma cúbica, els LED són versions muntades a la superfície.

El disseny de forma cúbica es va crear directament al PCB durant la fase de disseny i no es va importar des d’una altra aplicació.

El patró de LED es pot canviar ajustant l’interruptor hexagonal.

A més, es pot canviar la velocitat intermitent de l'ajust del potenciòmetre que canvia la freqüència de l'oscil·lador.

L’estrella s’alimenta d’un CR2032 de 3V que es troba sota la part inferior del tauler de control, situat al centre del tauler i el fet de ser pla permet que l’estel quedi lliure sobre una superfície plana.

L’alimentació també es pot subministrar externament des d’una bateria més gran (és a dir, 9V PP3), mitjançant els terminals de cargol o el cable USB modificat.

Això s’aconsegueix mitjançant el posicionament adequat d’un enllaç en una capçalera que selecciona la font d’energia.

Hi ha forats a la part superior de cada braç per permetre penjar l'estrella si cal.

El PCB de doble cara ha estat dissenyat amb EagleCAD i fabricat a OSH Park.

Subministraments

Quantitat de DISPOSITIU

1 CLIP DE BATERIA-20MM

3 0.1uF C-EUC1812K

1 1uF C-EUC1812K

1 10uF C-EUC1812K

6 1N4148 SMA-DO214AC

1 1N4004 DO41-10

3 CD4013D SO14

1 CD4070D SO14

2 CD4069D SO14

1 NA555D S08

12 LED APUNTATS (3 x vermell, 3 x verd, 3 x ambre)

12 220R R-EU_R1206

14 10K R-EU_R1206

2 2K2R R-EU_R1206

1 0R R-EU_R1206

1 500KR-TRIM 3314G

1 SWS001 SPST momentània

1 COMMUTADOR BCD

Terminal de cargol de 2 MPT2 de 2,54 mm

Terminal cargol de 4 MPT3 de 2,54 mm

Pas 1: Descripció del circuit

La majoria dels components són SMD, les excepcions són l’interruptor de selecció de patrons, la resistència de control de freqüència del temporitzador, el connector d’alimentació extern, el pont de selecció de subministrament i el díode de protecció de polaritat de subministrament.

El circuit comprèn un oscil·lador fabricat amb un temporitzador 555 (SOIC de 8 pins), la freqüència del qual pot variar des d’uns quants hertz fins a uns quants centenars d’hertz. ~ 1,25Hz a 220Hz, tot i que els valors reals variaran en funció de les toleràncies dels components, però no són crítics.

La sortida del temporitzador s’utilitza per marcar 3 xancletes de tipus D dual (CD4013, SOIC de 14 pines), que es configuren com a registre de desplaçament lineal de retroalimentació (LFSR), mitjançant un EXOR (CD4070), per proporcionar comentaris.

Taula de veritat CD4070. (Veure imatge).

LH = Transició baixa a alta, HL = Transició alta a baixa, X = No m’importa, NC = Sense canvis.

Les sortides Q de cada registre s’alimenten a les entrades D de cada etapa successiva.

Els primers 4 registres tenen les entrades R connectades al commutador HEX que permeten carregar-les amb un patró per pre-inicialitzar la seqüència d’inici.

Les entrades S de tots els registres es connecten entre si per permetre el restabliment dels registres mitjançant el botó de reinicialització.

La resta de registres permeten una major aleatorietat mitjançant enllaços per connectar les sortides Q o / Q a la següent etapa. Els enllaços predeterminats connecten la sortida del cinquè registre Q a la sisena entrada D i el sisè registre / sortida Q a una de les entrades EXOR, completant el bucle de retroalimentació.

Les dues sortides dels registres estan connectades cadascuna a un inversor (CD4069, SOIC de 14 pins), amb 2 LED connectats a cadascuna de les 12 sortides.

El consum d'energia depèn de la tensió d'alimentació i del patró específic.

No obstant això, es detallen les pautes de consum de corrent per a les tensions següents.

3V = 3mA, la capacitat del CR2032 pot oscil·lar entre 210-240mAH, és a dir, la bateria durarà ~ 70-80hrs.

5V = 11mA

9V = 38mA

Pas 2: Muntatge

Cada tauler es munta per separat.

Començant per la placa de control que monta tots els components SMD a la part anterior que el clip de la bateria a la part posterior.

Després, es munten els components del forat passant.

Les juntes que formen l'estrella només contenen LEDs i resistències, es recomana comprovar l'orientació dels components polaritzats per evitar reelaboracions o danys.

Els taulers estrella tenen coixinets de soldadura per a la connexió al tauler de control als dos extrems, cosa que significa que es poden muntar de qualsevol manera, sempre que estiguin orientats correctament a la ranura central que s’estén a la meitat del tauler. Permetre que les dues taules es ranurin juntes abans de fixar-les al tauler de control.

Pas 3: resolució de problemes

Es poden produir problemes i, si es produeixen, com es poden solucionar.

El primer que cal fer és buscar allò obvi.

IC a la ubicació incorrecta, orientació incorrecta o pin (s) no soldats o mal soldats, inserció de sòcol deficient o pin doblegat.

Component en una posició incorrecta, un valor incorrecte, una orientació incorrecta o una soldadura deficient.

Pont de soldadura, tensió d’alimentació als terminals equivocats, intercanvi de cables d’alimentació, tensió incorrecta.

Fins i tot el PCB podria tenir una pista oberta o curta.

No us digueu que no pot ser un problema concret sense verificar-lo