Перезаряжаемый синий светодиодный светильник SAD Light Book: 17 шагов (с изображениями)

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

Терапию синим светом можно использовать для улучшения настроения, улучшения сна, лечения смены часовых поясов, корректировки времени отхода ко сну и повышения энергии. Световая терапия приносит пользу учащимся, которые рано идут в школу, когда еще темно. Этот может поместиться в вашем рюкзаке, с регулируемой яркостью, имеет регулируемый таймер и не стоит слишком дорого для сборки. Использование его утром может превратить вас в раннего пташка, а использование вечером может превратить вас в сову. Вы можете использовать его во время поездки в автобусе. Характеристики Питание от переменного или литий-ионного аккумулятора Широкий диапазон входного напряжения: 8,4-24 В 200 светодиодов Широкий угол обзора Потребляемая мощность: 14 Вт Срок службы батареи при полной яркости: 1 час 30 минут (при использовании двух аккумуляторов 18650 2,5 Ач) Диапазон яркости: 256 уровней Рассеянный экран

Шаг 1: материалы

1 - выдолбленная книга с местом для хранения 8 x 6-1 / 4 x 1/8 1 - прозрачный пластиковый лист размером более 8 x 6-1 / 4 x 1/8 с невидимой лентой 1 - Доска 4 x 8, плакированная медью 1 - Плата с медным покрытием 3 x 1-1 / 4 2 - Конденсаторы 100 нФ 1 - Стабилитрон 12-20 В 1 - Диод 1N4001 200-0805 широкоугольные синие светодиоды 470 нм (120-130 градусов) 1 - МОП-транзистор IRFZ44N 1 - МОП-транзистор AO3400 2 - Резисторы 10M 1 - резистор 33k 1 - резистор 1k 1 - резистор 10k 20 - резисторы 100R 1 - двухпозиционный переключатель 1 - регулятор LM7805 1 - ATtiny85 1 - 8-контактный держатель микросхемы DIP 1 - arduino (это необходимо только для программирования ATTiny85) 1 - Модуль повышения DC-DC преобразователя LM2577 2 - потенциометры 10k 1 - Разъем питания постоянного тока 1 - Источник питания 9-24 В (18 Вт или выше) 1 - Держатель 18650 для защищенных ячеек на 2 ячейки (защищенные ячейки немного длиннее незащищенных) 2 - защищенные литий-ионные аккумуляторы 18650 1 - плавкий предохранитель на 3 А (при использовании незащищенных аккумуляторов) 4 - наборы стоек (1/8 дюйма) 4 - наборы гаек и болтов (толщиной 1/8 дюйма) * все резисторы и конденсаторы есть 0805 пакетов

Шаг 2: Схема

В этой схеме я запрограммировал ATTiny85 как таймер и ШИМ-регулятор света. Q1 - выключатель нагрузки для его питания. IRFZ44N с высокой мощностью справляется с пусковым током преобразователя. D1 защищает маломощный транзистор Q1, не позволяя напряжению на затворе превышать 20 В. R5 защищает Q2 от падения напряжения массива, позволяя небольшому количеству проходить через них, не давая Vds Q2 превышать 30 В. Вы заметите, что даже когда таймер выключен, они будут тускло гореть. Повышающий преобразователь LM2577 поддерживает светодиодную матрицу на уровне 30-35 В и позволяет нам использовать широкий диапазон питающих напряжений. Его можно отрегулировать на более низкое напряжение, если сила тока слишком высока или вам нужно меньше света. У меня было установленное выходное напряжение 32,3 В, а резисторы были на 1,5 В, что давало 15 мА. Гнездо постоянного тока было подключено для обеспечения двойного питания путем подключения его среднего контакта к заземлению батареи, а внешнего контакта - к заземлению источника питания.

Шаг 3: набросок для ATtiny85

Этот скетч программирует ATtiny85 как на ШИМ-диммер, так и на таймер лампы. VR1 устанавливает уровень яркости светодиодной матрицы на 255 шагов, а VR2 устанавливает время обработки от 0 до 60 минут, повторяя каждый час, что может быть предпочтительнее, если вы работаете по ночам. Вам нужно будет настроить параметры перед включением, поскольку ATtiny85 считывает его только в начале. Если вы хотите другой период включения / выключения, измените значение periodMin. Вы можете узнать, как программировать ATtiny85 здесь: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // ШИМ-вход подключен к цифровому выводу 0 int brightPin = 2; // потенциометр яркости, подключенный к аналоговому выводу 2 int timerPin = 3; // потенциометр таймера, подключенный к аналоговому выводу 3 long periodMin = 60; // устанавливает период времени в минутах long periodSec = periodMin * 60; // вычисляет период времени в секундах long period = 1000 * periodSec; // вычисляет период времени в миллисекундах void setup () {pinMode (LEDPin, OUTPUT); // устанавливает вывод как вывод} void loop () {int val1 = analogRead (brightPin); // считываем потенциометр настройки яркости analogWrite (LEDPin, val1 / 4); // устанавливает уровни яркости светодиодной матрицы от 0 до 255 int val2 = analogRead (timerPin); // считывает потенциометр установки таймера long on = (period * val2 / 1023); // время включения в миллисекундах long off = (period-on); // время выключения в миллисекундах delay (on); analogWrite (LEDPin, 0); // устанавливает яркость светодиодного массива на 0 delay (off); }

Шаг 4: файлы ExpressPCB

Я разработал печатные платы с помощью ExpressPCB и включил файл для печати на всю страницу. Не стесняйтесь изменять дизайн, если у вас другой пакет компонентов. Вы можете загрузить ExpressPCB с этого веб-сайта: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm Для Linux вы можете установить WINE, чтобы использовать программу.

Шаг 5: травление для печатных плат

Шаг 6: травление печатной платы

Для травления досок я использовал хлорид железа.

Шаг 7: Удаление травильного резиста

Удалите травильный резист ацетоном.

Шаг 8: припаянные компоненты

На этом этапе я вручную припаял SMD-компоненты. Флюс следует использовать перед выравниванием компонентов, что является наиболее утомительной частью этого шага. Для перемещения светодиодов необходим пинцет, а для удержания светодиодов на контактных площадках во время пайки можно использовать канцелярскую кнопку.

Шаг 9: Удаление остатков флюса

Удалите остатки флюса ацетоном.

Шаг 10: Провода с разгрузкой от натяжения

Используйте горячий клей, чтобы снять натяжение проводов.

Шаг 11: Отверстия для крепления печатных плат

Просверлите отверстия под стойки и разъем питания постоянного тока. Чтобы сгладить края отверстия, используйте дремель.

Шаг 12: Винты для монтажных плат и держателя батареи

Шаг 13: Провода с кабельными стяжками

Шаг 14: Прозрачная крышка для светодиодов

Приклейте прозрачный пластиковый лист к книге горячим способом. В качестве диффузора вы будете использовать невидимую ленту, поэтому нам понадобится пластиковый лист для его поддержки.

Шаг 15: невидимая лента как светорассеиватель

Закройте прозрачный пластик невидимой лентой.

Шаг 16: Маркировка деления потенциометра

Измерьте напряжение на центральном отводе VR2 с шагом 500 мВ. Это составит 10% или 6 минут на 1 час. Отметьте деления на печатной плате.

Шаг 17: Улучшения

Используйте держатель литий-ионной батареи на 3–6 элементов: при более высоком напряжении питания световая книжка становится более эффективной и работает меньше, потому что преобразователю требуется меньший ток, а нагрузочный MOSFET полностью включен. компоненты для светодиодной матрицы: вам может показаться, что светодиоды со сквозными отверстиями легче паять, и вам даже не придется травить плату! Ищите светодиоды с широким углом луча около 130 градусов и используйте вместо них перфорированную плату. Для равномерного освещения вам может понадобиться более толстая книга.

Второй приз в конкурсе микроконтроллеров