LED Pit Board: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See juhend on mõeldud digitaalsele LED -lauale, mida kasutame kardisõidul. See on eriti kasulik öö- ja sisevõistlustel, sealhulgas ööpäevaringsetel võistlustel. Tahvel on päikesevalguses selge ja paistab öösel silma. Kardisarjade tõttu, millest me osa võtame, võib Kardinumber igal võistlusel erineda ja meil võib sellel võistlusel olla 2 või 3 Kardisõitu, nii et peame käigu pealt kiiresti laual oleva numbri muutma. Seda tehakse tahvli tagaküljel asuva 16 -kohalise klaviatuuri kaudu.

Tahvel koosneb 14 segmendist, igas segmendis on 4 valge õlgkübara LED -i. Kogu asja juhib Arduino Nano (see, millel on sisseehitatud USB -port). Tahvlit saab vajadusel hämardada ja see võib ka vilkuda, et juhtide tähelepanu veelgi enam äratada.

Ees ja taga on 3 mm akrüülleht, mille vahel on puitraam. Seejärel puuriti see iga LED -i jaoks eraldi. Üldine suurus on sama, mis A4 -formaadis paberil.

Märkus. See juhend näitab täpselt seda, mida ma tegin, mõned komponendid, mis mul juba olid, nii et kasutasin seda, mis mul oli. Selle ehitise mõnedele osadele on paremaid lahendusi ja mul oli teel õppimist, arutan neid lõpus.

Mida sa vajad:

1 x Arduino Nano

1 x USB toitepank (1A, suurem kui 2200mOhm - eelistatavalt ilma oma lülitita)

1 x USB -kaabel

1 x lüliti

1 x 16 -kohaline klaviatuur

3 x 7K5Ω takistid (klaviatuuri jaoks)

3 x 2KΩ takistid (klaviatuuri jaoks)

2 x 3 mm akrüüllehte A4 formaadis

1 x IRF9530 (P -kanali MOSFET)

14 x IRL510 (N -kanaliga MOSFET)

15 x 220Ω takistid (MOSFET takistid)

15 x 10K tõmbetakistid

56 x valge õlgkübara LED -d 5 mm

56 x sobiv takisti LED -ide jaoks (220Ω on tavaliselt hea)

Mõned juhtmed LED -ide/MOSFET -ide ühendamiseks jne

Mingi Strip Board

Raami jaoks natuke puitu

Must kleeplint

12 x kruvi

1 x sahtli käepide

Samm: ehitage raam

Siin kasutasin 18 mm x 44 mm x 2400 mm, mis lõigati 2 tükiks 261 mm ja 2 tükki 210 mm, nii et kokku pandud välismõõt sobiks ostetud akrüüllehtedega (antud juhul A4 formaadis). Need kruviti lihtsalt sobivate puidukruvide abil kokku. Sel hetkel otsustage, milline on ülaosa, ja märkige ülemisele osale keskpunkt. Sellest keskpunktist mõõtke võrdne kogus mõlemalt poolt vastavalt sahtli käepidemele, puurige augud vastavalt käepideme kruvi suurusele. Mähi puit väljast musta kleeplindiga, et saada kena viimistlus. Lõpuks kinnitage sahtli käepide kaasasolevate kruvide abil.

Samm: puurige LED -augud ja paigaldage LED -id

Märkige akrüül (teibikaitse veel sisse) segmendi kujundusega, sel juhul 2 numbrit, 7 segmenti igas numbris ja 4 LED -i igas segmendis.

Puurige akrüül väga ettevaatlikult, ma kasutasin tagaküljel puurimiseks väikest tükki puitu ja alustasin väiksema läbimõõduga puuriga (2,5 mm) ja lõpetasin 5 mm avaga 5 mm LED -ide vastuvõtmiseks. Akrüül on üsna habras ja võib puurimisel kergesti puruneda, seega olge ettevaatlik.

Lõpuks (ja vaevarikas osa) paigaldage iga LED igasse auku, kasutades väikest kogust superliimi. Ärge kasutage siiski liiga palju, kui peate hiljem testimisel LED -i vahetama. Kui liimite kogu ringi, on ainus viis LED -i eemaldamiseks selle puurimine. Leidsin LED -i ühelt küljelt väikese kämbla, et seda kindlalt paigal hoida ja ka kuritarvitada.

Tagapaneelil lõigake välja klahvistiku ja lüliti ava, tagades, et need joonduvad vastasplaadi LED -ide keskosaga, nii et teil oleks piisavalt vaba ruumi. Paigaldage klahvistik ja lüliti ning puurige toitepanga jaoks augud

3. samm: vooluring

Ahel on jagatud kolmeks osaks, kuna mul on seda lihtsam kirjeldada.

1 - Toite pool:

Toide antakse Arduinole, üksikule IRF9530 -le ja klaviatuurile toitelüliti kaudu. Toitelüliti on otse ühendatud 5v toitepangaga. IRF9530 asub 5v toite ja iga LED -segmendi vahel. See on P -kanali MOSFET, mis vastutab PWM -i hämardamise ja LED -segmentide vilkumise eest. See on ühendatud 220 pin kaitsetakistuse kaudu digitaalse tihvtiga 10.

2 - LED -segmendid:

Seejärel võtab iga LED -segment oma jõu IRF9530 -lt. Segmendid koosnevad neljast LED -ist, mis on kõik paralleelselt ühendatud ja millel on oma voolu piirav takisti, mis peaks sobima teie LED -ide edasivoolule.

Seejärel ühendatakse valgusdioodide ülaosa IRL510 N kanaliga MOSFET (natuke üle tapmise, kuid mul oli mõni lamades). Igal segmendil on oma IRL510, kuna see on iga segmendi lüliti. Iga IRL510 on 220Ω kaitsetakistuse kaudu ühendatud tagasi vastava Arduino tihvtiga ja sellel on 10K tõmbetakistus, mis tagab selle täieliku lülitumise. (tõmbetakistid võib ära jätta, kuna Arduino hoiab madalal, kui see pole sisse lülitatud).

3 - Klaviatuuri juhtmestik:

Segmentide juhtimiseks kasutatavate Arduino tihvtide arvu tõttu ei saa me klaviatuuri jaoks kasutada 8 -kontaktilist maatriksühendusmeetodit, nii et ma töötasin selle projekti jaoks välja 1 -kontaktilise ühendusmeetodi. Lisades takistid klahvistiku tihvtidele, saame iga nupu jaoks luua erineva pingejaguri. Ühendades selle Arduino analoogpistikuga, saame seejärel määrata, millist nuppu on klahvistiku skeemi kohaselt vajutatud.

Samm 4: Juhtmeplaat

Kasutasin ribalauda, et luua iga segmendi jaoks trükkplaat. Igas segmendi trükkplaadis on LED -id x 4, LED -takistid x 4 ja IRL510 MOSFET. Seejärel on igal segmendil 5 V ühendus IRF9530 -st ja 0 V ühendus (peaaegu nagu ringvõrk). Seejärel ühendatakse IRL510 värav keskel asuva Arduino PCB -ga.

220Ω takistid IRL510 -de jaoks on Arduino kesksel trükkplaadil koos IRF9530 -ga.

Ühendage klahvistik 5V, 0V ja signaalpistik Arduinoga.

Lõpuks lõigake USB -kaabli soovimatu ots ja keerake tagapaneel läbi, jättes piisavalt toitepangaga ühendamiseks. Seest eemaldage väliskest ettevaatlikult ja eraldage juhtmed. Vajame ainult 5v ja 0v liine. Siin saate kasutada multimeetrit, et leida, mis on kumb. Ühendage 5 V juhe lülitiga ja 0 V Arduino PCB ja klaviatuuriga.

Kui kõik ühendused on loodud, laadige Arduino Sketch Arduino USB -pordi kaudu.

Samm: sisselülitamine ja kasutamine

Ühendage toitepank, mis võib toota vähemalt 1 A ja ideaaljuhul peaks see olema 2200 mAh või suurem (sellest peaks piisama, et plaat töötaks täisvõimsusel ja kõik segmendid oleksid umbes 1,5 tundi valgustatud) ja lülitage toide sisse.

Märkus. Toitepankade nimiväärtus on mAh, kuid see reiting on sisemisele akule (tavaliselt 18650 liitium-ioonaku), mille nominaalne võimsus on 3,7 V. Toitepangal on sisemine võimendusahel, mis alalisvool muundab pinge 5v-ks. See muundamine tähendab, et mõni mAh on kadunud. nt 2200mAh võimsuspank on tõesti (2200*3,7)/5 = 1628mAh 5v juures. Kahjuks ei ole see korruse lõpp, kuna enamik alalisvoolu muundureid ei ole 100% tõhusad (muundamist teostav vooluahel vajab ka energiat), nii et võite kaotada muunduri sees veel 10–15%. Seega kaotab 1628mAh parimal juhul veel 162,8mAh, mis tähendab, et saate lõpuks umbes 1465,2mAh.

Kui Arduino on käivitunud, kuvab õige number nulli. Sel hetkel saab sisestada ühe- või kahekohalise numbri ja see number kuvatakse tahvlil. Kui sisestati ühekohaline number, kuvatakse tahvlil vasakul numbril null.

Muud funktsioonid on järgmised:

„*” Klahv lülitab vilkuva ekraani sisse või välja

A -klahvil kuvatakse tahvlil FL (seda saab kasutada juhile ütlemiseks, et ta on teinud kiireima ringi, või me kasutame seda juhile, et tuletaks meelde järgmises peatuses kütust).

B -klahv lisab vasakule numbrile tähe P ja seejärel saate paremale numbrile lisada mis tahes arvu, et kuvada võistluspositsioon e'g P4.

"C" Suurendage heledust

"D" Vähendage heledust.

6. samm: õppetunnid / täiustused

6. samm - täiustamine / paremad lahendused

Nagu ma alguses ütlesin, ehitati see plaat olemasolevate komponentide abil, mitte osteti uusi, kuid see kahjustas disaini ja põhjustas mõningaid tüsistusi. Kuigi lõplik disain töötab hästi ja näeb hea välja, on sama lõpptulemuse loomiseks mõned parandused või muud ideed.

1 Kasutage 5v LED -ribasid (valged LED -id mustal ribal 60/m), et luua iga segment, mitte nullist üles ehitada. Need on odavad ja saadaval ebay -s ning neid saab liimida plaadi esiküljele, mitte iga LED -i puurida. Ribad on juba eelnevalt juhtmega ühendatud ja sisaldavad tavaliselt ka praegust takistit. See võib muuta disaini kergemaks ja õhemaks, kuna sisemist ruumi pole vaja nii palju.

2 Sarnaselt ülaltooduga, kuid kasutage riba -LED -e, mis on individuaalselt kirjutatavad nagu WS2812B tüüpi RGB -LED -id ja ka Arduino jaoks on allalaaditavad teegid. Peate arvestama toitepanga olemasoleva võimsusega, kuna valge kuvamine võib nõuda rohkem kui 3 amprit. Kuid punase, sinise või rohelise eraldi kuvamine kulutaks minu disainiga sarnast energiat. Individuaalselt adresseeritavate LED -ide eeliseks on see, et saate eemaldada IRL510 MOFETS ja suur kasu on see, et kõigi LED -ide juhtimiseks vajate ainult ühte Arduino tihvti. Kuna see meetod vabastab Arduino nööpnõelad, muudab juhtmestiku palju lihtsamaks ja saate kasutada Matrix -klaviatuuri teeki, nii et te ei vaja ka klahvistiku takistit. Kasuks võib tulla ka võimalus kasutada erinevaid värve.

3 Tahvli lihtsama versiooni saaks teha, eemaldades klaviatuuri ja Arduino ning kasutades iga segmendi kõrval väikesi slaidilüliteid ja lülitades plaadi käsitsi ümber. See on okei, kui sõidate ainult ühe kardiga ja te ei pea numbrit kiiresti muutma. Kaotaksite ka hämardamise ja vilkumise funktsiooni, kuid see oleks palju lihtsam ülesehitus. Algselt ehitasin sellise, kuid leidsin, et meil ei olnud mõnel juhul piisavalt aega numbrite vahetamiseks kardide vahel.

4 Kaalusin LED -ide asemel vana sülearvuti ekraani kasutamist, nii et teksti saaks kuvada, kuid ekraan ei ole piisavalt ere, eriti eredas päikesepaistes, kuid isegi vihmasel õhtul oli see märja visiiri tagant hämar. Samuti on juhil aega vaid lühikese pilguga, nii et lugemine on keeruline, nii et vältige seda.