The Girlfriend Nightlight: 34 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Vaig venir per primera vegada amb la idea de Girlfriend Nightlight quan el meu significat va revelar que tenia por de la foscor i no podia dormir sense la televisió engegada. Estant fàcilment distret, no puc dormir quan la televisió està encesa. Després de diversos desacords, va proposar que compréssim algun tipus de llum nocturna. Vaig preguntar sobre quin tipus de llum nocturna tenia en ment, a la qual cosa em va respondre que seria extremadament fresc si en pogués trobar una de blava. Trobeu? Possiblement. Inventar? Ah, sí. Diversos dies després, em vaig presentar amb el prototip de Girlfriend Nightlight, i a ella li va encantar absolutament. Fa un treball excel·lent en impregnar una habitació amb la quantitat de llum blava atmosfèrica adequada, atrau molt l'interès de les festes i posa fi a tots els desacords sobre dormir amb la televisió engegada. Després, la meva xicota va jurar que jo era una mena de geni. La veritat és que després de seleccionar tota l'electrònica i els materials, muntar el Girlfriend Nightlight és bastant senzill. Vaig construir el primer en poques nits de temps lliure … i tu també.

Pas 1: poques coses abans de començar …

Comencem llistant algunes coses que voleu fer abans de començar.

1.) Suposo que sabeu soldar i que teniu una comprensió bàsica dels circuits elèctrics i una comprensió bàsica dels components electrònics. No hauríeu de comprendre a fons la física que passa dins d’una resistència o d’un condensador ni ser capaç de recitar les fórmules matemàtiques que regeixen el seu ús, però sí que hauríeu de tenir un concepte de què són aquestes coses i què fan. Si esteu començant per l'electrònica per primera vegada, aquest és un gran projecte per intentar construir, però us puc suggerir que comenceu llegint l'excel·lent tutorial "Beginning Embedded Electronics" de Sparkfun Electronics a: https:// www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=57 2.) Voleu assegurar-vos que teniu un espai net i ben il·luminat per estendre i construir la vostra llum nocturna. 3.) Necessitareu algunes eines bàsiques: un parell de separadors de filferro, una pinça, un petit tornavís Philips, un trepant elèctric, un multímetre senzill i un bon soldador. He construït aquesta llum de nit amb un soldador barat de nou dòlars i un espectacular soldador de temperatura variable. Confieu en mi, fa una gran diferència. 4.) Tot i que aquest projecte es podria construir fàcilment utilitzant un sol rodet de filferro, recomanaria encaridament utilitzar dos colors de filferro diferents. Vaig utilitzar filferro vermell per a qualsevol cosa que tingués una càrrega positiva i filferro negre per a qualsevol cosa connectada a terra. És molt útil poder mirar tots els cables del vostre circuit i poder dir d’un cop d’ull quins cables estan connectats a terra i quins no. Acostumar-vos a aquest hàbit ara us servirà bé quan avanceu en projectes electrònics més elaborats i complexos.

Pas 2: Llista de materials

A continuació, examinem la llista de materials que farem servir. La majoria d’això es pot comprar directament a Sparkfun Electronics, alguns dels components més foscos es poden comprar a un distribuïdor de components electrònics com ara Mouser Electronics o Digi-Key i, per a alguns d’ells, em va semblar més convenient anar fins al meu Radio Shack local. Per al recinte, he utilitzat una caixa de CD en blanc buida que acabava de col·locar.

1.) Protocard rodó de 2 "2.) Protocard TQFP80 rodó de 2" 3.) Font d'alimentació positiva central de 9 volts 4.) Regulador de 5 volts LM7805 5.) Condensador 1000uF 25 volts 6.) Condensador 10uF 25 volts 8.) 47 ohm resistència de mig watt 9.) Botó d’encesa / apagat amb forat de muntatge de mig polzada 10.) # 4-40 cargols (3) 11.) # 4-40 femelles hexagonals (3) 12.) # 4-40 metall separacions (6) 13.) Resistències de mig watt de 27 ohms (12) 14.) LEDs blaus de 10 mm (12) 15.) Una bobina de filferro de calibre 22 16.) passadors de capçalera de prototipatge (2) 17.) femella de dos pins cable de pont 18.) Paquet de 30 buits de CD en blanc

Pas 3: Un cop d'ull ràpid al producte acabat: primera part

Fem una ullada al que muntarem. La Girlfriend Nightlight consta de dues parts principals, cadascuna de les quals s’uneix per separat i s’uneix posteriorment. La placa inferior conté tota l'electrònica per alimentar la llum nocturna.

Pas 4: Un cop d'ull ràpid al producte acabat: segona part

La placa superior conté els propis LEDs.

Pas 5: Comencem

Comencem! Podem començar preparant el tauler inferior, ja que és, amb diferència, el més complex dels dos. El protobordo que utilitzarem té un gran nombre de forats metàl·lics que ens permeten soldar fàcilment components o cables. Normalment, només s’introduirà un cable o component a cada forat. Les connexions entre cables o components dels forats adjacents es realitzen fàcilment mitjançant l'ús del soldador per fondre alguna soldadura addicional entre els dos punts, alhora que escalfeu la connexió al primer forat. El blob de soldadura líquida es pot estirar per tocar la connexió adjacent. Quan la soldadura es refreda, uneix les dues connexions i les connecta elèctricament. Pot ser una bona idea practicar-ho unes quantes vegades en un protoboard de recanvi si és la primera vegada que es solda.

Pas 6: soldeu el regulador de tensió

Aquí veiem que comencem per soldar el regulador de tensió LM7805 a la vora de la protoborda. Doblegueu les potes del regulador perquè surti sobre la vora exterior del tauler. Això el manté aïllat i ajuda a mantenir el regulador fresc, ja que estarà més exposat a l’aire.

Pas 7: col·loqueu les resistències

Premeu els dotze resistors de 27 ohms pels forats de la protoborda i assegureu-vos que encaixin correctament. Les resistències no estan polaritzades, és a dir, podeu inserir-les en qualsevol direcció i no importarà. Notareu aquí que em va semblar més fàcil agrupar-los en quatre grups de tres. Com que són resistències de mig watt, cadascuna és molt més grossa que la resistència típica que faràs servir en projectes d’electrònica, i la placa es pot amuntegar molt més fàcilment. Vaig trobar que agrupar-los així fa que sigui molt més fàcil encaixar-los al tauler que intentar establir-los tots adjacents. Un cop els tingueu ben distribuïts, soldeu-los a la posició i retalleu l'excés de potes sota el tauler. Fixeu-vos en aquesta foto que encara no he retallat l'excés de potes ni he soldat les resistències al seu lloc.

Pas 8: afegiu el condensador 1000uF

Afegiu el condensador 1000uF a l'esquerra del regulador. L’estudi del full de dades del regulador ens indica que el pin esquerre és el voltatge d’entrada, el pin central està a terra i el pin dret és la sortida regulada de cinc volts. Aquest condensador ajudarà a mantenir la tensió d'entrada provinent de la nostra font d'alimentació "mantenint" l'entrada si la font d'alimentació produeix momentàniament una quantitat insuficient de potència. Aneu amb compte d’orientar el condensador correctament: el terminal positiu del condensador s’ha de soldar al costat del pin d’entrada del regulador i s’ha de soldar els dos junts.

Pas 9: soldeu junts els costats principals de les resistències

Com que tots els nostres LED s’alimentaran de manera igual, cal que les nostres resistències s’uneixin, però només al costat que mira al regulador. Fixeu-vos en aquesta vista detallada que cada grup de resistències ha estat connectat entre si. Tingueu en compte també el condensador connectat al pin d'entrada del regulador a la part superior de la foto.

Pas 10: afegiu una resistència de 47 ohms

Aquí he afegit una resistència de 47 ohms de mig watt i he connectat un extrem a la matriu de dotze resistències de 27 ohms. Es tracta d’enfosquir una mica la llum de nit acabada, ja que els LED blaus que estem utilitzant són sorprenentment brillants a plena potència i són una mica excessius a efectes de llum de nit. Aquesta mica de resistència afegida farà que el producte acabat sigui molt més adequat per utilitzar-lo com a llum nocturna normal. A més, he afegit un cable curt al revers del tauler. Un extrem del cable s’empeny a través de la placa entre el primer i el segon grup de resistències, i l’altre extrem es troba entre el segon i el tercer grup de resistències. Aquest cable s’utilitza per connectar els “grups” de resistències entre si: ja notareu que en aquesta foto ara hi ha una línia de soldadura recta i ininterrompuda que connecta totes les resistències juntes a la part superior.

Pas 11: afegiu un condensador de 10 uF

Veieu aquest petit component circular al costat de la nostra resistència de 47 ohms recentment afegida? Aquest és el condensador de 10uF. Això serveix per al mateix propòsit que el condensador molt més gran a l'altre costat de la placa (lleugerament visible aquí a la part superior de la imatge), només aquest condensador servirà per filtrar la tensió de sortida del regulador. El propi regulador ja hauria de fer un treball excel·lent en proporcionar una sortida constant de cinc volts constant: aquest condensador només servirà per fer les coses encara més netes. Una vegada més, tingueu en compte l'orientació aquí: el condensador només es pot utilitzar d'una manera. El terminal positiu del condensador s’ha de soldar a la part superior de la resistència, ja que tots dos s’alimentaran directament de la sortida de cinc volts del regulador. El condensador que he utilitzat en aquesta foto té una banda de color blau clar que identifica el terminal negatiu. La banda és visible cap avall en aquesta foto.

Pas 12: una comprovació ràpida de l'estat

Fins ara, un esquema del circuit que hem construït podria semblar a aquesta foto. Aquí veiem el regulador LM7805, els dos condensadors que ja hem soldat al seu lloc, així com la resistència de regulació de 47 ohms. No es mostra en aquesta imatge on els dotze resistors de 27 ohms estan connectats al costat dret de la resistència de 47 ohms. Veieu totes aquestes línies penjades en aquesta imatge? Tots aquests han d’estar connectats a terra i hem de proporcionar una manera d’encendre i apagar també la llum nocturna. És hora de retallar alguns fils curts.

Pas 13: S'han de fer poques connexions de cablejat

En aquesta foto, podem veure que realment s’han afegit sis cables. En primer lloc, s'han de col·locar dos cables vermells d'aproximadament sis polzades de llarg l'un al costat de l'altre, però NO s'han de connectar; aquests cables serviran com a interruptor. El primer d’ells es connectarà al cable positiu del nostre adaptador de corrent continu i el segon d’ells es connecta al pin d’entrada del regulador de tensió mitjançant un tercer cable que hem afegit en aquesta foto. A continuació, s’afegeix un quart i cinquè cable per connectar tots els nostres terrenys junts: el terminal negatiu del condensador 1000uF, el terminal negatiu del condensador 10uF i el pin negatiu central del nostre regulador de voltatge. Per últim, s’afegeix un sisè cable per connectar el pin de sortida del regulador de tensió (el pin dret) a la part superior de la resistència de 47 ohms.

Pas 14: connexions de soldadura a la part inferior del tauler

Totes aquestes connexions estan sent massa juntes perquè puguem arribar fàcilment amb el nostre soldador, de manera que per soldar aquests nous cables als seus forats i connectar-los als components adjacents als llocs adequats, hem de girar aquesta placa i utilitzeu la part inferior per crear les nostres juntes de soldadura. Recordeu: a l’electricitat no li importa si les connexions es troben a la part superior o inferior del tauler, sempre que hi hagi una connexió directa entre els dos punts. Aquí veiem la part inferior d’un dels meus llums nocturns acabats. Podeu veure clarament que les tres connexions del centre són els tres pins del regulador de tensió, cada pin està connectat a un cable que es va afegir a la placa en el pas anterior. A la part inferior dreta d’aquesta foto, podeu veure dues juntes de soldadura horitzontals que són els dos cables vermells que fem servir per al nostre interruptor: un costat està connectat a l’entrada del regulador de tensió i l’altre costat està connectat a el terminal positiu de l’adaptador de corrent, que parlarem properament. Al costat esquerre de la foto, hi ha dues juntes de soldadura en forma de L inversa, cadascuna de les quals connecta tres cables o components adjacents. Aquests són els punts de connexió del condensador de 10uF, la resistència de 47 ohm i els cables que els connecten al pin de sortida del regulador i a terra. Finalment, a la part inferior d’aquesta foto, observeu el curt fil vermell que connecta els dos grups de resistències de 27 ohm que es va instal·lar durant un pas anterior.

Pas 15: comprovació de l'estat número dos

Ara aquest darrer pas era una mica complicat, així que anem a retrocedir un moment al diagrama del circuit que acabem de veure. Si afegim al diagrama els cables de l’interruptor que acabem de soldar, així com tots els motius que hem connectat, el nostre diagrama esquemàtic ara té aquest aspecte. Tingueu en compte que tots els terrenys no estan connectats al dibuix, però elèctricament estan connectats tots junts. Si teniu un bon multímetre que té un paràmetre de continuïtat del circuit, podeu comprovar-ho fent servir el vostre multímetre per "fer fora" les connexions, tocant una sonda a la pota de terra del condensador 1000uF i després tocant l'altra sonda al pin central del regulador de tensió. El mesurador hauria de sonar o emetre un so, o bé proporcionar-vos comentaris per fer-vos saber que els dos punts estan connectats. Si no és així, torneu enrere i comproveu les connexions de les juntes de soldadura.

Pas 16: soldeu els passadors de capçalera als extrems dels cables del commutador

Soldeu els extrems solts dels nostres dos cables “interruptors” a una capçalera de dos pins. Aquests dos pins ens permetran activar i desactivar la nostra tensió d’entrada. De moment, he reduït els dos passadors junts fent servir un pont de recanvi que tenia a la meva caixa d’eines. Amb el pont al seu lloc, el circuit s’encendria tan bon punt connectés l’adaptador de corrent.

Pas 17: prepareu l'adaptador d'alimentació

Parlant de l'adaptador de corrent, preparem-lo per instal·lar-lo a continuació. Comenceu retallant l’adaptador de la presa del barril del final del cable. El cable restant consta de dos cables, un de color vermell i un de negre, dins del llarg cable negre que surt de l'adaptador de corrent. Tallar amb cura aproximadament una polzada més o menys de l'aïllament de l'extrem del cable, deixant al descobert els cables vermells i negres que hi ha a l'interior. Retireu l'aïllament de cadascun d'aquests cables més petits per exposar el fil metàl·lic de coure que hi ha a l'interior.

Pas 18: soldeu els cables de l'adaptador d'alimentació a la placa

El cable vermell de la font d’alimentació és el positiu, de manera que s’ha de soldar al primer dels nostres cables d’interruptor. Podeu veure en aquesta foto el cable vermell de la font d'alimentació adjacent al cable vermell esquerre de l'interruptor. El cable negre de la font d'alimentació hauria de connectar-se a un forat adjacent al terminal negatiu del condensador 1000uF. Les juntes de soldadura a la part inferior de la placa connecten els cables de la font d'alimentació a les seves connexions veïnes, tal com es veu a la foto anterior de la part inferior d'una llum nocturna completa. En aquest moment, si us sentiu valent i teniu a la vostra disposició diversos metres, ara seria un bon moment per connectar l’adaptador de corrent i comprovar algunes tensions. Hauríeu de poder col·locar la sonda negativa del mesurador al terminal negatiu del condensador 1000uF i tocar la sonda positiva del mesurador al pin d'entrada del regulador de tensió i veure una lectura d'aproximadament nou volts. A continuació, deixant la sonda negativa on està, hauríeu de poder tocar la sonda positiva del mesurador al pin de sortida del regulador i veure una lectura de gairebé 5 volts amb precisió. També heu de mesurar gairebé 5 volts a la part superior dels dotze resistors de 27 ohms. Això ens indica que el regulador està fent la seva feina i produeix una sortida constant de 5 volts i que totes les resistències també estan connectades correctament.

Pas 19: soldeu un cable llarg de cinc polzades a la part inferior de cada resistència de 27 ohms

Ara que sabem que els nostres dotze resistors estan connectats precisament al voltatge correcte, és hora de donar a aquesta potència un lloc on anar. Talleu dotze tires de filferro, cadascuna d’elles de prop de cinc polzades de llarg, i soldeu una longitud al forat adjacent al fons de cada resistència de 27 ohms. Afegiu una unió de soldadura a la part inferior de la placa per connectar el cable a la resistència, i assegureu-vos que no es talli cap resistència o cable al veí. També cal afegir un cable de terra de cinc polzades de llarg i es pot connectar a qualsevol terra de fàcil accés que hàgim establert fins ara. Vaig connectar la meva al terminal negatiu del condensador 10uF.

Pas 20: Més articulacions de soldadura a la part inferior del tauler

Aquí veiem les dotze juntes de soldadura a la part inferior del tauler, cadascuna connectant una longitud de filferro a una resistència individual de 27 ohms. Cadascun d’aquests cables subministrarà electricitat a una de les dotze llums LED de la llum nocturna. El tauler inferior ja està complet. Deixa-ho de moment.

Pas 21: prepareu el tauler superior

El tauler superior comença la seva vida com aquest protoboard. Està dissenyat per donar cabuda a un xip de processador de 80 pins anomenat TQFP o Flat Pack. Utilitzarem els dos anells de forats de soldadura d’aquest xip, però no necessitarem els coixinets de soldadura al centre de la placa on solia anar el xip TQFP. A més, anirem enfilant els dotze cables vermells del pas anterior cap amunt per connectar-nos als forats d’aquesta placa, cosa que significa que hem de perforar un forat pel centre d’aquesta placa per tenir en algun lloc els cables.

Pas 22: Traieu un forat de 3/4 "pel centre del tauler superior

Aquí estic fent servir una broca amb una broca de 3/4”per retallar el centre de la protoborda. Quan s’alinea correctament, aquesta broca de mida talla gairebé perfectament totes les pastilles de soldadura del xip TQFP, deixant enrere només les traces de coure. Un cop acabada la perforació, vaig fer servir una navalla afilada per tallar aquestes traces de coure per assegurar-me absolutament que cap de les traces del tauler es va empènyer accidentalment entre elles per la broca.

Pas 23: soldeu els LED al tauler superior

Els LED de 10 mm que fem servir s’adapten al tauler superior en grups de quatre, tal com es veu aquí. Introduïu els LED a la placa com es mostra, comprovant si hi ha un ajust adequat. Tingueu en compte que cada LED té potes de diferents longituds: la pota més llarga és l’ànode o terminal positiu. Quan inseriu els LED al tauler, assegureu-vos que cadascun estigui orientat de la mateixa manera. Donant voltes al tauler circular en sentit horari, els LED haurien de ser tots un ànode a l’esquerra i càtode a la dreta. Soldeu els LEDs al lloc i retalleu l’excés de longitud de les cames.

Pas 24: soldeu els cables a la terminal negativa de cada LED

Hem de connectar el terminal negatiu o càtode de cada LED a terra. Cal soldar quatre cables curts, un per cada LED, a l'anell exterior dels forats de la placa proto. Cadascun d'aquests cables s'hauria de connectar mitjançant una unió de soldadura a la part inferior de la placa al terminal negatiu del LED adjacent. El cable s’ha de doblegar cap enrere i fer que el seu altre extrem es soldi a l’anell interior dels forats. Això ens permet connectar més fàcilment tots aquests terrenys. Aquí veiem dos conjunts de cables que s’han afegit i que encara s’han de connectar a l’anell intern dels forats, així com un conjunt de cables que s’ha connectat correctament.

Pas 25: comproveu les noves connexions a terra

Aquí veiem que tots els cables de terra s’instal·len correctament. Les connexions de l'anell interior s'han de connectar totes juntes mitjançant juntes de soldadura a la part inferior del tauler, creant tres "feixos" de connexions a terra. Hem d'afegir dos cables a l'anell interior per connectar aquests "feixos" junts, fent una única connexió uniforme a terra per a tota la placa superior i els 12 LED.

Pas 26: Soldeu dos cables a la placa superior per connectar tots els terrenys

Aquí podem veure la placa superior amb els dos cables addicionals instal·lats. Aquest és un altre bon moment per utilitzar la característica de continuïtat del circuit del vostre multímetre si en teniu; hauríeu de poder posar la sonda negativa en qualsevol terminal negatiu de qualsevol LED i la sonda positiva en qualsevol altre terminal negatiu de qualsevol altre LED., i el vostre mesurador hauria de sonar per indicar que els dos punts estan connectats entre si.

Pas 27: soldeu els cables de la placa inferior a la placa superior

Per fi, ja som a casa! Malauradament, l’últim pas també és el més complicat. Els dotze cables vermells i un fil negre de terra del tauler inferior han de passar pel forat al centre del tauler superior. El cable de terra s’ha de soldar a un forat de l’anell interior de la placa superior i després connectar-lo a qualsevol de les connexions de terra que hem fet al pas anterior. Com que hem connectat tots els pins de terra de tots els LED, qualsevol punt de terra de tota la placa superior funcionarà correctament com un lloc per connectar el cable de terra des de la placa inferior. Per últim, cada fil vermell s’ha de soldar en un forat de l’anell exterior de la placa superior adjacent al terminal positiu, o ànode, de qualsevol LED. Aleshores, el cable vermell ha de connectar-se a l’ànode amb una unió de soldadura, però com que arribar a la part inferior de la placa en aquest punt és gairebé impossible, aquesta unió s’ha de fer a la part superior de la placa.

Pas 28: soldeu tots els cables vermells als LED

Aquí veiem una ampliació d’una secció de la foto del pas anterior, que mostra clarament el fil vermell del tauler inferior i la junta de soldadura que el connecta a l’ànode del LED. Vaig comprovar que és possible que hagueu de treure els cables vermells restants per arribar correctament a l’ànode del LED amb el soldador.

Pas 29: cargoleu les dues taules juntes

Utilitzeu sis separadors metàl·lics i tres cargols coincidents, fixeu les dues taules les unes a les altres de manera permanent, tal com es mostra en aquesta foto.

Pas 30: proveu la vostra llum nocturna

Un cop cargolats els dos taulers, la llum de nit ja està completa. Proveu la llum nocturna endollant l’adaptador de corrent. Si els cables de l’interruptor (visibles a la part superior d’aquesta foto) encara estan junts, la llum nocturna s’ha d’encendre immediatament i tots els LEDs haurien de brillar intensament.

Pas 31: prepareu el recinte

Tot i que podeu fer servir qualsevol cosa que vulgueu per a un recinte, em va agradar la idea d’utilitzar una caixa buida de CD en blanc que tenia al voltant, ja que la forma rodona de la caixa del CD complementaria perfectament la forma rodona de la llum de nit. Vaig tallar el cilindre rodó al centre on se solen col·locar els CD amb un ganivet per afició i vaig col·locar el circuit de llum nocturna acabat al centre de la part inferior de la caixa del CD, marcant els punts on els separadors metàl·lics tocaven la caixa de plàstic..

Pas 32: connecteu la llum nocturna al recinte

La perforació de forats a la caixa de CD de plàstic en aquests tres punts ens permet empènyer els separadors a través dels forats i fixar-los a la caixa amb tres femelles hexagonals.

Pas 33: prepareu l’interruptor d’encès / apagat i instal·leu-lo al recinte

El botó d'encendre / apagar que he utilitzat requereix un forat de muntatge de mitja polzada, que s'adapti perfectament a la part superior de la caixa del CD que he utilitzat per a un armari. Traieu el forat de muntatge pel centre de la part superior de la caixa del CD i, a continuació, introduïu el botó a través del forat, estrenyeu-lo amb la rosca hexagonal i la rentadora incloses i soldeu-les en un cable de pont femella de dos pins.

Pas 34: connecteu el commutador i torneu a muntar el recinte

Connecteu el cable de pont als passadors dels nostres cables de commutació, connectant el botó als cables de commutació i permetent-li controlar el flux d’electricitat a la llum de la nit. Enrosqueu o enganxeu la part superior de la caixa del CD a la part inferior de la caixa del CD, connecteu la vostra creació, encengueu la llum de nit nova i no torneu a discutir amb el vostre altre significatiu per dormir amb la televisió engegada.