Светодиодный звездный свет: 3 ступени

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Это декоративное, хотя и несколько сезонное изделие в форме звезды.

Однако мне хотелось чего-то отличного от обычной двухмерной конструкции.

В результате я создал трехмерную версию с использованием трех печатных плат.

Одна для основания и две профильные доски, которые при соединении вместе образуют трехмерную звезду.

Этим доскам придают форму при изготовлении, хотя для регулировки ширины паза для оптимальной подгонки требуется прямоугольный надфиль.

Соединения с блокированными платами, образующими звезду, выполняются контактными площадками, которые совпадают с платой управления и двумя другими платами, составляющими звезду.

Они соединены пайкой, соединяющей 2 контактные площадки под прямым углом.

Я отказался от розетки другого подобного устройства для простоты, поскольку соединение должно было быть постоянным.

Платы с двумя звездами имеют светодиоды с обеих сторон и поэтому видны под разными углами.

По 3 светодиода (красный, зеленый и желтый) с каждой стороны четырех плеч, всего 24 светодиода.

Чтобы не отвлекать от общей формы готового изделия и обеспечивать видимость трафаретной печати кубической формы, светодиоды устанавливаются на поверхность.

Дизайн кубической формы был создан непосредственно на печатной плате на этапе проектирования и не был импортирован из другого приложения.

Рисунок светодиода можно изменить, отрегулировав шестигранный переключатель.

Дополнительно скорость мигания можно изменить регулировкой потенциометра, изменяющего частоту генератора.

Звезда питается от CR2032 3 В, который находится под нижней частью платы управления, он расположен в центре платы и, будучи плоским, позволяет звезде свободно стоять на плоской поверхности.

Питание также может подаваться извне от более крупной батареи (например, 9 В PP3), через винтовые клеммы или модифицированный USB-кабель.

Это достигается за счет подходящего размещения ссылки на заголовке, который выбирает источник питания.

Вверху каждого плеча есть отверстия, чтобы при необходимости можно было повесить звезду.

Двусторонняя печатная плата была разработана с использованием EagleCAD и произведена в OSH Park.

Запасы

Кол-во УСТРОЙСТВА

1 ЗАЖИМ АККУМУЛЯТОРА-20ММ

3 0,1 мкФ C-EUC1812K

1 1 мкФ C-EUC1812K

1 10 мкФ C-EUC1812K

6 1N4148 SMA-DO214AC

1 1N4004 DO41-10

3 CD4013D SO14

1 CD4070D SO14

2 CD4069D SO14

1 NA555D S08

12 ТОЧЕЧНЫХ СВЕТОДИОДОВ (3 красных, 3 зеленых, 3 желтых)

12 220R R-EU_R1206

14 10К R-EU_R1206

2 2K2R R-EU_R1206

1 0R R-EU_R1206

1 500KR-ОТДЕЛКА 3314G

1 SWS001 SPST мгновенный

1 ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ BCD

2 винтовой зажим MPT2 2,54 мм

4 винтовой зажим MPT3 2,54 мм

Шаг 1: Описание схемы

Большинство компонентов относятся к SMD, за исключением переключателя выбора схемы, резистора управления частотой таймера, разъема внешнего питания, перемычки выбора источника питания и диода защиты полярности питания.

Схема состоит из генератора, состоящего из таймера 555 (8-контактный SOIC), частота которого может изменяться от нескольких герц до нескольких сотен герц. ~ От 1,25 Гц до 220 Гц, хотя фактические значения могут изменяться в зависимости от допусков компонентов, но не являются критическими.

Выход таймера используется для синхронизации трех двойных триггеров D-типа (CD4013, 14-контактный SOIC), они настроены как регистр сдвига с линейной обратной связью (LFSR) с использованием EXOR (CD4070) для обеспечения обратной связи.

Таблица истинности CD4070 (см. Изображение).

LH = переход от низкого к высокому, HL = переход от высокого к низкому, X = безразлично, NC = без изменений.

Выходы Q каждого регистра подаются на входы D каждого последующего каскада.

Первые 4 регистра имеют входы R, подключенные к переключателю HEX, что позволяет предварительно загрузить в них шаблон для предварительной инициализации последовательности запуска.

Входы S всех регистров соединены вместе, чтобы можно было сбросить регистры с помощью кнопки сброса.

Остальные регистры допускают дополнительную случайность, используя ссылки для подключения выходов Q или / Q к следующему этапу. Связи по умолчанию соединяют выход пятого регистра Q с входом шестого регистра D и выход шестого регистра / Q с одним из входов EXOR, завершая цикл обратной связи.

Оба выхода регистров подключены к инвертору (CD4069, 14-контактный SOIC), с 2 светодиодами, подключенными к каждому из 12 выходов.

Потребляемая мощность зависит от напряжения питания и конкретной схемы.

Однако приведены рекомендации по потреблению тока для следующих напряжений.

3 В = 3 мА, емкость CR2032 может составлять 210–240 мАч, что означает, что батарея прослужит ~ 70–80 часов.

5 В = 11 мА

9 В = 38 мА

Шаг 2: Сборка

Каждая плата собирается отдельно.

Начиная с платы управления, устанавливающей все SMD-компоненты спереди, а не с зажима аккумулятора сзади.

После этого монтируются компоненты со сквозным отверстием.

Платы, образующие звезду, содержат только светодиоды и резисторы, рекомендуется проверять ориентацию поляризованных компонентов, чтобы предотвратить переделку или повреждение.

На платах по правому краю есть контактные площадки для подключения к плате управления на обоих концах, что означает, что они могут быть установлены в любом направлении вверх, если они правильно ориентированы в центральный паз, который доходит до середины платы. Позволяет соединить две платы вместе перед установкой на плату управления.

Шаг 3. Устранение неполадок

Проблемы могут возникнуть, и если они возникнут, как их решить.

Первое, что нужно сделать, это обратить внимание на очевидное.

ИС в неправильном месте, неправильная ориентация или штырь (ы) не припаяны или плохо припаяны, плохая вставка гнезда или изогнутый штифт.

Компонент в неправильном положении, неправильное значение, неправильная ориентация или плохая пайка.

Перемычка припоя, напряжение питания на неправильных клеммах, провода питания переставлены, неправильное напряжение.

Даже на печатной плате может быть обрыв или короткое замыкание дорожки (-ов).

Не говорите себе, что это не может быть особой проблемой, не проверив ее.