Construeix una decoració de cor LED binària (Blinkenheart): 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Aquest és el meu primer instructiu, així que sens dubte envieu-me comentaris. Si puc fer un esquema que no sigui terrible, l’afegiré aquí.

Acabo de començar a aprendre alguns components electrònics bàsics i una amiga volia aconseguir alguna cosa especial per al seu promès per Sant Valentí. Moment perfecte! Per tant, vaig fer la llista de peces, vaig esperar que arribessin i vaig començar a construir. La unitat consta de 32 LED vermells, un circuit de temporitzador 555 i un comptador binari, juntament amb un munt de components de suport i algun cablejat creatiu. Aquest va ser el meu primer gran projecte d’electrònica i segur que en vaig aprendre molt. Per descomptat, si ja sabés tot el que vaig aprendre, potser no hauria tingut tantes ganes de començar-ho … Vaig trigar molt més del que esperava, però no em penedeixo de fer-ho. Si tinc alguna raó per fer-ho a una escala més gran, estic pensant seriosament en les plaques de circuits prefabricats. El resultat final és un conjunt de 32 LEDs que formen un cor, peça per peça, i esperem que siguin un bonic ornament de sobretaula.

Pas 1: llista de peces

El primer pas per a mi va ser prototipar petites parts del projecte en una taula de treball. Vaig utilitzar una calculadora en línia a https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm per determinar els valors del meu temporitzador i vaig utilitzar la llei d'Ohm per determinar quines resistències necessitaria la bateria no s’esgota massa ràpidament ni em crema els LED. He comprat gairebé tot de Mouser (l’interruptor de palanca era de Radio Shack), així que tinc tots els números de peça disponibles, si algú vol, els publicaré aquí, però haurien d'estar disponibles a qualsevol lloc. Les resistències de la secció Display són en part per limitar el corrent i en part per comoditat. És possible que m’hagi tornat boig si hagués de tallar i despullar tant de filferro. Fes-te un favor i no compris un paquet de 7 interruptors DIP i coses que seràs intel·ligent, tallar-los a trossos i salvar 4 elements de commutació individuals d'ells … Compreu un interruptor de polsador o bloqueig i mantingueu allunyats els cabells grisos i la calvície prematura. Em va molestar una mica el cost de la protaborda en relació amb els altres components, però em va impressionar la qualitat, així que em vaig sentir millor sobre la negociació del valor en efectiu d’un entrepà de menjar ràpid.:-) Aquí teniu la llista de peces: Taula de pa (per prototipar) Soldador (20W-40W) Soldador estàndard de nucli de rosina Tallador de fil / tallador Fil diagonal de calibre 18-20 per prototipatge i construcció final 3M / Nexcare Micropore (tm) Cinta quirúrgica, cinta de paper suau, cinta adhesiva, cinta adhesiva o el vostre adhesiu discret favorit Quantitats massives de temps lliure i paciència - Plataforma: 1x protoboard pre-perforat estàndard de 0.100 - Secció temporitzador / activador: 1 xip de temporitzador 555 1x condensador ceràmic 0,01 uF 2x resistència 1K Ohm 1/4 W 1x Condensador electrolític 470 uF- Secció de comptador binari: 1x SN74HC590AN o comptador binari similar- Pantalla: 32x LEDs esmerilats de color vermell, mida T1 3/4 (5mm) 8x 2N3904 Transistor NPN o transistor similar de senyal petit 8x 56 Ohm Resistència 1/2 W 8x 82 Ohm 1 / Resistència de 2 W - Potència: 1 x 4 bateries AAA 1 x condensador electrolític de 100 uF 1 x interruptor de commutació de PCB o polsador de bloqueig

Pas 2: Prototipeu les fases de comptador binari i 555

Vaig comprovar els fulls de dades dels meus xips i després vaig configurar un circuit de prova per assegurar-me que estava fent les coses bé. Els valors que he escollit fan que el 555 s’activi una mica més d’una vegada per segon. Això hauria de provocar que el comptador binari s’ompli i es desbordi aproximadament cada 4 minuts. 555 pinout (numerat en sentit antihorari, començant per la claveguera o la tecla de la part superior esquerra): pin 1: Ground / Earthpin 2: Triggerpin 3: Outputpin 4: Resetpin 5: Controlpin 6: Threshholdpin 7: Dischargepin 8: Vcc (Voltatge de subministrament) Connecteu una resistència de 1 K entre el pin 8 i 7 i una altra entre 7 i 6. Connecteu el 470 uF electrolític entre el pin 1 i 2, assegurant-vos que el costat negatiu estigui connectat a terra / terra (pin 1). Connecteu el 0,01 uF entre terra i el pin 5 (control). Connecteu un LED de recanvi al pin 3, connecteu el cable positiu de la bateria al pin 8 i el negatiu de la bateria al pin 1. Connecteu el pin 8 al pin 4 i, a continuació, el pin 6 al pin 2. Això configura el funcionament astable del circuit 555. Verifiqueu que el LED parpelleja tan ràpidament com creieu que hauria de fer. Aquest pols s’utilitzarà per activar el nostre comptador binari en el següent pas. El vídeo mostra molt bé com es dispara el comptador binari. Http://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/555.htm té una bona descripció dels diferents pins i la seva funció., afegiu l’etapa de comptador binari. El pols de sortida del pin 3 del xip 555 es connectarà al pin 11 d’aquest xip per incrementar el comptador. Voldreu consultar la fitxa tècnica del vostre xip concret, però per a aquest, el SN74HC590AN, he hagut de connectar junt el rellotge de comptador i el de registre. Hi ha maneres d’utilitzar aquest xip que impliquen canviar el recompte intern, però no el recompte mostrat, cosa interessant des d’una perspectiva informàtica, però poc rellevant per a aquest projecte. El pin 12 (habilitació de recompte invertit) i el pin 14 (habilitació de sortida invertida) estaven lligats a terra, mentre que el pin 10 (reinici mestre invertit / rellotge clar) estava connectat al subministrament. No deixeu-ho connectat massa temps, ja que no ho fem no hi ha cap resistència limitant el corrent al seu lloc. Això i voldreu continuar amb els passos següents.

Pas 3: feu un disseny aproximat de la col·locació de components

Abans de començar res, posava els LED a la protoborda només per assegurar-me que no estava boig i que, de fet, 32 LED cabrien a la placa amb un bonic patró. Vaig decidir que els cables negatius serien els millors a l’exterior, de manera que podia connectar-los fàcilment, formant un càtode comú per a la meva pantalla. No crec que hagués funcionat massa bé si hagués apropat els conductors negatius a l'interior del dispositiu.

No estava del tot segur que els circuits de control s’ajustessin, ja que pensava que 32 LED eren molt, però tot va funcionar. El cablejat, com veureu més endavant, demostra ser la part més llarga del projecte.

Pas 4: col·loqueu 555, comptador binari i transistors

Aquí és on resulta útil la cinta de paper o un altre adhesiu. Quan hàgiu col·locat els components, enganxeu-los a la protoborda i gireu-los per soldar els components. Tenir una idea clara del que voleu que sigui el vostre disseny sens dubte us ajudarà, o podríeu ser com jo i fer-ho, pregant perquè tot s’ajusti.

Vaig doblegar els cables d’ambdues fitxes per tal d’estar al mateix nivell que la protoboard. Si voleu ser més intel·ligent pel que fa al disseny que jo, podríeu utilitzar endolls per als xips, però la construcció hauria de canviar significativament si voleu un accés fàcil per substituir els xips si fallaven. Els cables blancs de la imatge són la sortida (555, esquerra) i el disparador (comptador, dreta). Si hagués planejat una mica més endavant, serien un sol fil. Després que tots dos xips estiguin al seu lloc, afegiu les resistències limitadores de corrent al comptador binari. Tècnicament no són necessaris, però sens dubte he agraït tenir cables ja fets i resistents que no hagués de tallar ni despullar. També voldreu gravar-los. Per sort, he alternat la col·locació del pin final a través del tauler per poder tenir certa esperança d’ajustar els transistors. Un cop col·locats, cinteu-los i soldeu-los als passadors del taulell i a les bases dels seus transistors respectius. No utilitzeu massa calor durant massa temps o fregireu el xip, el transistor o tots dos. Després de connectar el primer conjunt de resistències, afegiu el segon conjunt, cinta adhesiva, soldadura. Aquests es connectaran als col·lectors dels transistors i proporcionaran la major part de l'energia dels nostres LED. Les resistències de 56 Ohm del comptador binari es connectaran a la base dels transistors, que se situaran sota un altre conjunt de resistències, aquesta vegada les de 82 Ohm, que aniran directament a la font d’alimentació i als nostres LED. Simplement no quedarà molt bonic. Aquest xip de comptador binari en particular pot proporcionar prou intensitat per encendre 8 LED de 20 mA, però com que anava a executar 32 en conjunts paral·lels de 4, vaig decidir utilitzar transistors. A més, els transistors són nets!

Pas 5: prepareu els LED per a la connexió

Aquí ve la part més llarga del projecte. Posar els LED en posició no és massa difícil, però soldar-los tots junts de la manera correcta, assegurar-se de no reduir res ni arruïnar la soldadura anterior és una tasca bastant delicada. Ara mateix, desitjaria tenir algunes setmanes més per a aquest projecte i potser algunes plaques de circuits impresos prefabricats a doble cara.

No hi ha massa treballs cerebrals en aquest pas, però hi ha molta feina. En primer lloc, traieu els LED en el vostre patró desitjat i decidiu quins voleu activar al mateix temps. En aquest cas, estic escollint grups de 4 per activar-los amb el mateix passador, començant per la part superior i inferior i continuar per les vores cap als costats. Un cop els hàgiu col·locat on vulgueu, enganxeu-los a la pissarra amb l’adhesiu que trieu. Dóna la volta al tauler i comença la prova. És una bona idea aturar-se i provar grups de LEDs individuals i per assegurar-se que encara funcionen. Aquest mètode de construcció no condueix exactament a reparacions simples. Vaig col·locar tots els conductors negatius de manera que giressin per la part exterior de la forma i després vaig col·locar els conductors positius de manera plana i vaig poder doblegar els altres en una estructura d’escala. Per fer els buits de l’aïllament al mig dels cables, vaig doblegar el cable i vaig retirar amb cura l’aïllament a la punta del revolt, després el vaig doblar cap a l’altre costat i el vaig tornar a fer amb cura. DIVERSES HORES DESPRÉS … Vaig acabar. Després de tot això, assegureu-vos de connectar els cables respectius dels vostres grups de LED als pins emissors adequats dels transistors. Els números 0-7 s’organitzen d’esquerra a dreta pel costat del component, de manera que només cal fer-lo passar i soldar-lo. La cinta també ajuda aquí. Les imatges haurien de dir-vos tot el que necessiteu saber sobre aquest pas que requereix molt de temps …

Pas 6: connecteu l'alimentació i, en general, finalitzeu

Bé, això va trigar més del que hauria d’haver … però es fa ara, i els darrers passos estan a la vista! El gran grup de resistències connectades als respectius col·lectors dels transistors es connectarà a la potència positiva, juntament amb ambdues fitxes. Per fer el circuit, també hem de connectar els cables de terra dels LED a la connexió negativa de la bateria i assegurar-me que els xips també estiguin connectats. Vaig optar per posar l’interruptor alternatiu a la part inferior per facilitar-ne l’accés, tot i m'ha agradat alguna cosa una mica més fàcil de muntar per a l'estabilitat. Hi hauria moltes coses que hauria millorat si es tractés d’un kit o alguna cosa que requereixi més disseny, però, de moment, la superglue la manté en una posició bastant estable. Hi ha un component que he deixat a les imatges, però que l’he afegit més endavant.: el condensador de 100 uF connectat entre els dos cables de la bateria. Això és per ajudar a compensar qualsevol drenatge de corrent gran que pugui sorgir o qualsevol altra tensió que potser la bateria no sigui capaç de mantenir més endavant. També va ajudar a portar aquest llarg fil verd a una posició manejable.