Фонарь UMAkers: 6 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Привет, создатели!

Мы группа студентов Университета Малаги (UMA). Этот проект является частью предмета «Креативная электроника», модуля 4-го курса BEng Electronic Engineering в Школе телекоммуникаций UMA (www.etsit.uma.es).

Наш проект состоит из стробоскопа. Подробная информация об используемых компонентах и последующем процессе будет изложена на следующих этапах.

Шаг 1: подготовка

Используемые компоненты:

• Резисторы (50 Ом и 10 кОм)
• Потенциометр 10кОм
• Силовой транзистор BDX
• SMD Led 50 Вт
• Светодиодный драйвер (240 В переменного тока - 50 В постоянного тока)

Мы купили светодиод SMD с драйвером через Amazon (здесь).

ATMega 328p

Нам понадобятся две платы Arduino (одна из них со съемным микроконтроллером).

• Предварительно просверленная печатная плата прототипа
• Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный (LM2596)
• Радиатор и термопаста [необязательно]

На изображении в верхней части этого шага есть компонент, который не использовался в этой первой версии фонаря. Этот компонент представляет собой акселерометр, мы планируем включить его в будущие версии, чтобы управлять миганием света движением руки вместо вращения потенциометра.

Шаг 2: Схема и объяснение

Мы выбрали транзистор BDX из-за высокого значения коэффициента усиления постоянного тока (бета), потому что мы должны управлять состояниями насыщения и отсечки транзистора только с помощью тока микроконтроллера (ток коллектор-эмиттер может достигать значений 1А)..

Наш проект предназначен для управления цепью высоких значений напряжения с помощью микроконтроллера, который обеспечивает низкие значения тока через цифровые выходы.

Мы разместили редуктор DC-DC (использующий выход преобразователя AC-DC) для питания микроконтроллера. Чтобы контролировать рабочий цикл ШИМ (который контролирует мигание света), мы использовали потенциометр, подключенный к микроконтроллеру.

Шаг 3. Кодирование и загрузка кода

Чтобы загрузить код в микроконтроллер, вы можете выполнить следующие шаги: (с официальной веб-страницы Arduino)

• Загрузите архив конфигурации оборудования (здесь).
• Создайте папку с именем «hardware» в папке с альбомом Arduino.
• Переместите загруженную ранее папку в папку "hardware".
• Перезапустите программное обеспечение Arduino.
• Когда вы снова запустите программу, вы должны увидеть «ATMega 328 на макетной плате (внутренние часы 8 МГц)» в меню «Инструменты»> «Плата».

• Запишите загрузчик (вам нужно записать загрузчик только один раз).

  • Выберите плату и последовательный порт в меню «Инструменты».
  • Подключите плату Arduino и микроконтроллер вот так.
  • Выберите ATMega 328 на макетной плате (внутренние часы 8 МГц) в меню «Инструменты»> «Плата».
  • Выберите Arduino в качестве ISP в меню «Инструменты»> «Программист».
  • Запустите Инструменты> Записать загрузчик.

• Загрузите код: как только на вашем ATMega 328p будет установлен загрузчик Arduino, вы сможете загружать программы.

  • Снимите микроконтроллер с платы Arduino.
  • Подключите плату Arduino и микроконтроллер, как показано на следующем изображении.
  • Выберите «ATMega 328 на макете (внутренние часы 8 МГц)» в меню «Инструменты»> «Плата».
  • Загрузите как обычно.

Шаг 4: Давайте припаяем детали

1. Приступаем к пайке транзистора и резисторов.
2. Вставьте микроконтроллер в предварительно просверленную печатную плату и обрежьте оставшиеся дорожки.
3. Припаиваем микроконтроллер.
4. Припаяйте потенциометр рядом с аналоговым входом микроконтроллера. Добавьте необходимые провода для размещения модуля редуктора DC-DC.
5. Припаяйте DC-DC к другой передней части печатной платы.
6. Возьмите светодиод SMD (радиатор устанавливать необязательно, мы повторно использовали один из 3D-принтеров).
7. Припаяйте провода, соединяющие + Vcc и землю (GND).
8. После того, как каждая из частей была припаяна, мы решили поместить всю систему в старую дискотеку, чтобы конструкция оставалась компактной.
9. Не забудьте припаять светодиод к Vcc и транзистору (мы использовали электрический разъем). Не забудьте припаять соединение DC-DC преобразователя (обратите внимание на схемы).

Некоторые рекомендации:

• Мы подключили провода от драйвера Led, чтобы обеспечить удобство его использования. Концы медных проводов были покрыты лужением, и мы соединили оба конца. Чтобы добиться лучшего результата и избежать коротких замыканий, мы использовали термопасту.
• Мы проделали два отверстия в лампочке дискотеки, чтобы мы могли вытащить провода и лучше контролировать потенциометр.