A fénytömb töltése: 3 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ez az üres kutyaeledel -dobozok sora, mindegyik egyetlen LED -es lámpával és színes lencsével a nyíláson. A LED -eket a néző interakciója által kiváltott mozgásérzékelők vezérlik. Ha a LED -eket minden doboz fényforrásaként használja, az energiaigény alacsony. Az áramkör kis mennyiségű komponenst használ a LED -ek meghajtásához, és ez az utasítás részletesen leírja, hogyan használja a mozgásérzékelőket, tranzisztorokat, ellenállásokat és LED -eket az interaktív fényshow létrehozásához. Kezdő vagyok az elektronikában, és csak mostanában létrehoztam az első áramkör tervezést, és sikeresen felépítettem ezt a projektet. Bárki, aki érdeklődik az elektronika iránt, könnyen el tudja érni a tudásom szintjét sikeres kezdőként olvasva és csinálva, egy kis bölcsességem az volt, hogy ha megengedhet magának jobb eszközöket, akkor ez az út. Művészként nem igazán Szeretném népszerűsíteni az egyik üzletet vagy terméket a másikkal szemben, de a közösségem nem rendelkezik a legjobb áruház -választékkal, ahol jó elektronikus alkatrészeket találhatok, ezért a Radio Shack -ot csak "Shack" -ként sorolom fel, cserélje le kedvenc boltjára vagy beszállítójára. 64 kutyaeledel (mosott) 32 zöld 10 mm -es szuper fényes LED -ek (www.evilmadscientist.com) 32 kék 10 mm -es szuper fényes LED -ek (www.evilmadscientist.com) 50 '-es csatlakozóhuzal (elektronikus ellátás, találgatás, mivel nem számoltam a használatot) 10 cédrus panelek (hardverbolt) 2 alumínium sarokrúd (hardverbolt) 2 alumínium rúd 1/16 hüvelyk vastag (hardverbolt) 8 1/4 w 1K ellenállás (shack) 8 PNP tranzisztor (shack) 8 DP-001 mozgásérzékelő (www..glolab.com) 8 Fresnel lencse (www.glolab.com) 5 hüvelykes zsugorcső (professzionális végtermékhez) 1 9V 800ma tápegység (Shack) 1 kapcsoló (Shack) 1 kör PCB (Shack) 31 sárgaréz #8 csavar (Fémáruház) 31 sárgaréz Fémáruház) 32 üveglencse (az eredeti ötlet papír, gömb és csillám volt, vagy bármilyen formájú sziluett maszkolás) 1 Hosszabbító kábel Eszközök: Forró ragasztópisztoly (jobb, mint a ragasztószalag) Huzalcsupaszító (ne támaszkodjon a fogakra, az itt látható eszköz a legjobb eszköz a munkához) forrasztópáka (itt ne csalja magát, jobb vasaló lettem) forrasztópáka (fluxus) Hőpisztoly (csak akkor szükséges, ha hőzsugorodik a huzalforrasztó) segítő kéz (opcionális, de nagyon javasolt) nagyító (opcionális) Breadboard (opcionális, de szükséges eszköz azok számára, akik komolyan gondolják az elektronikus áramkörök kialakítását) 1 39K ellenállás (DP-001 érzékenység programozás) 1 2,7K ellenállás (DP-001 programozás) 1 fúró (kötelező a normál fúrószár felett) 1 csavarhúzó 1 kalapács (opcionális, a lábujj szétzúzása eltávolítja az unalmat és a ted forrasztás 64 LED 128 vonallal) 1 Féknyereg vagy mérleg 1 fa ragasztó 2 hosszú csavaros bilincs Elektromos megjegyzések: Vcc = forrás pozitív a terminálon ezt VddVss = forrás negatívnak nevezzük. Főként olajokkal és a közelmúltban több high-tech darabokban dolgozó művészként szerettem volna egy kis zöldet is beépíteni a munkámba. Van két mopszom, és úgy tűnik, szeretnek mindennap enni, ami hulladékhoz vezet az élelmiszer -edényekből, ezért elkezdtem menteni a dobozokat egy jövőbeli projekthez, amiről tudtam, hogy majd előállok, ha lesz egy nagyobb gyűjteményem. Egy másik művészbarát, aki olvasztott üvegben dolgozik, megemlítette, hogy volt egy zsűrizett előadás, amelynek "együttműködés" volt a témája, és úgy döntöttünk, hogy közösen dolgozunk egy műalkotáson. Tökéletes lehetőség volt arra, hogy használjam azokat a kutyaeledel -dobozokat, amelyek a garázsomban laktak. Ennyi kannával nyilvánvaló volt, hogy a darabnak valamilyen tömb formájában kell megjelennie, amelyet a néző mozgása világított meg. Találkoztunk egy helyi kávézóban, és megterveztem a tervemet, a darab neve olyan természetes volt, mint maga a természet, egy fénysugár elektromos töltéssel. Íme egy rövid leírás a műalkotás létrehozásáról és munkájáról.

1. lépés: A keret építése

A cédrus paneleket egy helyi hardverboltban találták, és szekrények bélésére tervezték. A költség olcsó 23 dollár volt 12 deszkáért; tökéletesek voltak a projekthez. Színük és formájuk mellett is megválasztották őket, az enyhe cédrusaromával.

Először a deszkák homlokzatát csiszolták és lapos Varithane bevonattal látták el, hogy megakadályozzák a zsír és szennyeződés vonzását a kezelés során, és kiemeljék a cédrus színét. A deszkák 3,75 "szélesek és 48" hosszúak, tökéletesen illeszkednek a mátrixhoz, hogy illeszkedjenek a deszka szélességébe és magasságába, tökéletes távolságot teremtve a négyzet alakú mátrix számára. A kutyaeledel átmérője 3 ", és könnyű megtalálni egy ekkora lyukfűrészt. Megmértem a deszkák középvonalát, majd két deszka középpontja közötti távolságot. Ezzel a méréssel a lyukakat a függőleges vonal mentén helyeztem el. a deszkákból, hogy négyzet alakú konzervdobozt hozzon létre. Ez adott egy kis helyet a darab tetején és alján, hogy a darabot vízszintesen kiegyenlítsem, két üres deszkát adtak hozzá, egyet a mátrix mindkét oldalán. Fúrja ki a lyukakat a dobozokat a 3 hüvelykes lyukfűrésszel, csiszolja le a lyukat, és próbálja ki a dobozban lévő lyukat a nyílás teszteléséhez. Ragassza össze a paneleket kis mennyiségű faragasztóval és szorítsa össze, hagyja megszáradni egy éjszakán át. Azt akartam, hogy a konzervdobozok végei egyenletesek legyenek, az alap pedig csak 1 "-kal nyúljon ki a panel hátulján. hogy mindegyik 1 "-rel ki tudjon nyúlni a hátán. A forró ragasztópisztoly segítségével egy ragasztógolyót helyeztek el minden doboz alja körül, amelyek rögzítették őket a panelhez. Annak érdekében, hogy a darab elegendő szilárdságot nyújtson, hogy a panelek ne repedjenek meg és ne váljanak szét, ha kezelik őket, a deszkákat felül és alul is egy lapos alumínium rúddal és egy szögletes alumíniumdarabbal kötötték össze. A lapos rudat ki lehet hagyni, de erőt akartam, és időről időre ismertek voltak a túlmérnökök. Először illessze a rudat és a szögtartót a panel széléhez, szorítsa meg, majd fúrjon egyetlen lyukat minden deszka függőleges középvonalán, egyet felül és egyet alul. Rögzítse őket a sárgaréz csavarokkal, anyákkal és alátétekkel. Annak érdekében, hogy erősebbé tegye ezt az alkalmazást, egy forró ragasztócsíkot a rudak és a deszkák hosszában lefelé. Mindegyik anya aljára egy kis forró ragasztógömböt is tettem, hogy a helyükön maradjanak; a keret kész. Ezután készítse elő a dobozokat. A dobozok belseje szürke színű volt, amely elnyelte a LED -ből származó fényt, annak érdekében, hogy minél több fény érje a lencséket, hogy körbeugorjanak. A jelölőfesték kiválasztásának oka a fúvókája volt, amelynek célja, hogy lefelé nézzen a talajra, így a fúvóka egyenes, ami megkönnyíti a dobozok belsejének festését. Azt is akartam, hogy a színek némileg eltolódjanak, ezért vörös, zöld, kék, fehér és sárga színeket választottam; ebben az időben a megjelenés és a szín nem volt ismert számomra, mivel a barátom elfoglalt volt azok elkészítésével, miközben én építettem a keretet és az elektronikát. A konzervdobozban lévő lyukak fúrásához egy szabványos fúró sorját hozta létre, amelyet túl nehéz volt kitisztítani, és a lyukat hosszúkássá is tette, miután eltemették. Lépcsőfúró segítségével a lyuk tiszta, mert ez a fúró a furat széleit marja, miközben fúr, így tökéletes kerek lyukat készít a megfelelő méretű LED -ekhez. Ezután megmértem a DP-001 üzleti végének átmérőjét, így lyukakat tudtam fúrni a panelben, hogy átkukkantsanak; kiválasztott egy megfelelő fúróméretet, és kör alakú mintát készített a lyukakhoz. Ennek célja az volt, hogy megőrizze a körökhöz való hasonló hasonlóságot. Miután az összes doboz festett, fúrt és a keretbe van szerelve, ideje dolgozni az elektronikán.

2. lépés: Elektronikus tervezés

Értsd meg, hogy kezdő vagyok az elektronikus tervezésben, ha az alkatrészekkel kapcsolatos egyes értelmezéseim helytelenek, akkor írj egy megjegyzést, hogy az olvasó tisztán lássa. A huzalcsupaszító eszköz is nagyon értékes eszköz volt a munkaasztalon, mentsd meg a fogaidat, ha ez a szokásod, és megmentheted a józan eszedet, ha több száz vezetéket csupaszítasz le; ez egy olcsó eszköz, de nagyszerű eszköz. Mielőtt hozzáadnánk az összes elektronikát, jobb létrehozni egy tervezést, majd tesztelni az áramkör működését. A forrasztás nem a fejlődés útja, és így sok jó alkatrészt elpazarolhat. Az első sorrend az, hogy kiszámítja az alkatrészek értékeit és meghatározza az áramkör energiaigényét. Az első komponens a DP-001 mozgásérzékelő, amelynek teljesítményigénye a minimum 4 V DC és a 15 V DC maximum között van, ami jó tartományt biztosít számunkra. Az áramkör 65 LED -et fog meghajtani, és minden LED 20 mA áramfelvételt kap. 65 x.020A = 1.3A (64 LED dobozban és 1 tápellátáshoz), a DP-001-hez szükséges áram alacsony, 45 mikroamper, vagy.000045A x 8 = 00036A, ami nagyon alacsony energiaigény. 12 V -os 800 mA -es egyenáramú transzformátort választottam, és rájöttem, hogy nem fogok egyszerre bekapcsolni minden LED -et, és soha nem fog sokáig világítani, ez rengeteg energiával rendelkezik. Most, hogy tudjuk, milyen teljesítmény hajtja a LED -eket, ki kell számolnunk a korlátozó ellenállások méretét, amelyek megakadályozzák a LED -ek kiégését, miközben a lehető legvilágosabbak maradnak. Ez egy egyszerű feladat az Ohms -törvény segítségével annak meghatározására, hogy az egyes LED -eknek mekkora ellenállás szükséges a hűvös és fényes megtartáshoz. A LED specifikációi azt mondják, hogy a maximális áram nem haladhatja meg a.020A (20mA) értéket, ezt az értéket megnövelve világosabbá teheti őket, ha a bekapcsolási idő elég rövid. A szükséges ellenállás kiszámításához vegye le a feszültséget, és ossza el a maximális áramértékkel. 12v DC /.020mA = 600 ohm. Szerettem volna a legtöbb fényt kapni minden LED -ből, ezért egy 470 ohmos ellenállást választottak. Ne feledje, hogy a lámpák nem fognak folyamatosan világítani, így a kiégés veszélye kicsi, ráadásul a 470 közel 600. a LED-en keresztül kell húzni, ha 470 ohmos ellenállást használunk, a 12v-t 470 ohmmal osztjuk egyenlőre.0255mA-ra, a különbség.0055mA, ami elhanyagolható. A DP-001 mozgásérzékelők csak 100 mA áramot képesek elnyelni, tehát mind a 64 Az egyik modulból származó LED-ek nem működnek, ráadásul mind egyszerre mennek tovább, ami kevésbé hatékony és kissé unalmas. Ha a 64 LED-et elosztjuk 8-mal, és 8 db DP-001 érzékelőt használunk, amelyek mindegyike 8 LED-et hajt meg, 160 mA detektoronként, ez még mindig túl sok a 100 mA-es maximális mosogatóértékű DP-001 számára. A 2N3906 specifikáció szerint 10 mikro-amperről 100 milli-amperre süllyedhet, de én inkább egy tranzitort kockáztatok, mint a mozgásérzékelő modult. Hogyan válasszam ki az áramkörünkben működő tranzisztorokat: A kapcsolótranzisztorok két alapvető típusát fogjuk megvizsgálni, egy NPN vagy PNP tranzitort. Az NPN és PNP megnevezés leírja a kapukat és működésüket. Egy általános célú PNP ellenállást választottam, a 2N3906-ot, nem kell sok hőt elvezetnie, és jól illeszkedik ehhez a projekthez. A tranzisztoroknak három csatlakozója van, az alap, a kollektor és az emitter. Ezeket a bázisukon érzékelt feszültség kapcsolja be, amely megnyitja a kaput, és lehetővé teszi, hogy több áram folyjon a kollektor és az emitter között. Az NPN és a PNP közötti működési különbség az, hogy az NPN bekapcsol, ha az alapnak van pozitív feszültség 0,7 V vagy több, és ez alatt az érték alatt kikapcsol. A PNP fordított előfeszítésű, és akkor kapcsol be, ha a bázis alacsony feszültséget érzékel 0,7 V alatt, és bekapcsol ezen érték felett. A LED-ek a DP-001-es terminál használatával kapcsolhatók be a tranzisztor bekapcsolásához, amely lehetővé teszi az áram áramlását a LED-eken. A DP-001 "magas" értéket ad ki a kimeneti terminálon, és "alacsony" lesz a negatív felé, amikor mozgást észlel. Egy gyors megjegyzés a PNP és NPN tranzisztorokról, nem fogok belekezdeni ezeknek az alkatrészeknek a felépítésébe, csak abba, hogy ellentétesen viselkednek, mert elfogultak. Az NPN tranzisztor áramot vezet a kollektor és az emitter között, ha pozitív feszültségkülönbség van az alap és az emitter között, míg a PNP áramot vezet a kollektor és az emitter között, ha a bázis alacsonyabb feszültséget érzékel az alap és az emitter között. Nem használhatunk NPN tranzisztorokat, mert akkor kapcsolják át, amikor az emelőhöz képest "magas" van a bázisán. Ne feledje, hogy a DP-001 "alacsony" lesz, ha mozgást észlel. Ezért úgy döntöttem, hogy a PNP tranzisztorokat használom, mivel azokat az alapon lévő "alacsony" szint váltja ki az emitterhez képest, lehetővé téve az áram áramlását a tranzisztoron, amikor a DP-001 terminálja "alacsony" lesz az IR mozgás észlelésével. Az alábbi áramkör egy egyszerű áramkör, amely bemutatja a rendszer működését, és további 7 érzékelőt, ellenállást és LED -et kell hozzáadnunk, csak nyolcszor másoljuk le ezt a kialakítást. Íme néhány logika, amely az alábbi áramkörbe került, így hogy a tervek szerint működik, és az alkatrészek nem égnek fel kék füstfelhőben. Nincs szükség áramra a DP-001 terminál kimenetén és a 2N3906 tranzisztor bázisán keresztül, csak egy logikai kapcsoló "magas" és "alacsony" között, hogy csökkentse az áramot az átmenő bázisán keresztül, adjon hozzá 1 k ohmos ellenállást (r1) a DP-001 terminál kimenetéhez és a 2N3906 tranzisztor bázisához. Mielőtt a LED -anódot a tranzisztorhoz kötnénk, a két komponens közé 470 ohmos ellenállásértékű áramkorlátozó ellenállást (r2) helyezünk. Amikor a DP-001 nem észlel mozgást, a kimeneti terminálja "magas" (Vdd) lesz, és ezt a magas értéket érzékeli a tranzisztorunk alján, és blokkolja az áramlást a kollektor és az emitter között. Amikor a DP-001 mozgást érzékel, a kimeneti terminál "alacsony" (Vss) lesz, és a tranzisztor bekapcsol, és lehetővé teszi az áram áramlását a kollektor és az emitter között, megvilágítva a LED-et, a 470 ohmos ellenállás korlátozza a hőt okozó áramot a LED.

3. lépés: Az áramkör építése

Azt javaslom, hogy fektessen be legalább egy átlagos méretű kenyérsütő deszkába, ez a jó eszköz az áramkörök barkácsolásához. Először az egyszerű konstrukciót teszteltem a DP-001, a korlátozó ellenállások, a kapcsolótranzisztor és a LED segítségével. Amikor ez a tervek szerint működött, felépítettem a kapcsolási áramkört mind a nyolc tranzisztorral és ellenállással, és összekötöttem őket egy utolsó teszthez.

Az egyszerű áramkört tesztelték, amikor az IR mozgás elhaladt az érzékelő előtt, a LED felgyulladt. Ekkor elérkezett az idő, hogy a LED -ekhez forrasztani kell a vezetékeket, majd az összes érzékelőt a pozitív (piros), a negatív (fekete) és a terminálkimenettel (zöld) be kell kötni. A helytakarékosság érdekében az áramköri lapon az áramkorlátozó ellenállást (r2) egy vonalba helyeztem a vezetékkel, amely a tranzisztor kollektoroldalához volt kötve. Az alábbi fényképeken a "virág" áramköri lap látható, a sárga és a piros vonal, mindegyikben van egy áramkorlátozó ellenállás (r2), és zsugorodott. Most készítse elő a 64 LED -et minden pozitív és negatív vezetékkel; itt jön jól a kalapács az unalom enyhítésére, válassza a lábujj összetörését, mert szüksége van az ujjaira a munka befejezéséhez. Mind a nyolc érzékelőt, tranzisztorokat, LED -eket csatlakoztatva bekötöttem őket a kenyértáblára, egy kézmozdulattal, nyolc LED legyintett, majd ki. Ideje volt összekötni az egészet. Mivel minden érzékelő nyolc LED -et fog meghajtani, létrehoztam a LED -csoportok mintáját, ügyelve arra, hogy elterjesszem azokat a LED -eket, amelyeket bármelyik detektor felvillanna. Kösse össze a 8 LED -es csoport összes pozitív vezetékét. Vegyük most a nyolc negatív vezetékcsoportot, és kössük őket a tápellátás közös pontjára. Minden LED -csoportot a tranzisztorok gyűjtőjéhez vágtak; pozitív és földelés volt kötve az áramkörhöz. A tranzisztorok emitter oldala közvetlenül a Vdd -hez, a kollektor oldal pedig a LED anódjához volt kötve a korlátozó ellenálláson keresztül, míg a LED katódja a földhöz volt kötve. Az áramköri teszt működött; a következő rész az volt, hogy az összes LED -et forró ragasztóval a konzervdobozaikba, fenntartva a vezetékek szabályos elvezetését. Az áramköri virágot a tömbpanel hátuljához kötötték egy fém konzolhoz, a hátlapon lévő cipzárral. Ezután minden 8 LED -es csoportot pozitív vezetékekhez kötöttem a virág tranzisztorának gyűjtőjéhez. Ezután ragasztja az összes mozgásérzékelőt a korábban fúrt lyukakba, ügyeljen arra, hogy jó huzalkezelést alkalmazzon annak érdekében, hogy a vezetékek fészke ne kerülhessen el Öntől. A tömbpanel elülső oldalán forró ragasztóval ragasztottam a Fresnel -lencséket minden érzékelő elé. Miután a Fresnel lencsék a helyükre kerültek, az érzékelők érzékenysége észrevehetően megnőtt. A 12 V egyenáramú tápegység fali transzformátort ezután a panel hátoldalára szerelték fel, a pozitív vezetéket a kapcsolóhoz kötve, a másik végét pedig az áramkör pozitív csatlakozójához. A virág- és mozgásérzékelő földelővezetékeit a rendszer közös földjéhez kötötték. A hosszabbító kábelt biztonságosan cipzárral rögzítették a transzformátorhoz, kötőfóliákkal, hogy megakadályozzák, hogy a kábel húzása megszakítsa az áramellátást. A kapcsolót forró ragasztóval szerelték fel a panel hátsó szélére. Néhány csővezetési hevedert használtam, hogy felakasszam ezt a darabot a falra (első kép), ezek ideiglenesek voltak, és úgy lettek kiválasztva, hogy megtartsák a körök hasonlóságát az általános kialakításban. Már kicserélték D-gyűrűiket és ajtókilincseket, hogy a panelt távol tartsák a faltól. Ezzel a darabbal nagyon szórakoztató játszani, miközben a néző mozog, a fény mintái mozognak a mozgással. A jövőben újrafeldolgozhatom ezt a darabot egy mikrovezérlő hozzáadásával, és megvilágíthatom a fényeket, hogy hűvös mintákat alkossak, amikor egy bizonyos ideig nincs mozgás.