UV -lamp - SRO2003: 9 sammu (piltidega)

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

Tere!

Täna tutvustan teile UV -LED -lambi teostust. Mu naine on ehtedisainer polümeersavist ja ta kasutab oma loominguks sageli vaiku. Põhimõtteliselt kasutab see klassikalist vaiku, mis lihtsalt polümeriseerub vabas õhus, see toimib hästi, kuid on piisavalt pikk, et muutuda tahkeks (umbes 2 päeva). Kuid hiljuti avastas ta vaigu, mis polümeriseerub tänu UV -valgusele, piisab, kui vaigustatud objekt lühikeseks ajaks UV -kiirguse allika kätte saada, et vaik tahkuda. Kui ta vaiku tellis, kõhkles ta lampi ostmast (see ei maksa palju …), kuid ma lõpetasin selle kohe, öeldes: MINUL ON UV -LEDID! MA EI TEA, MIDA TEHA, MA SAAN TEIE LAMPI TEHA !!! (jah, mõnikord reageerin elektroonika osas natuke liiga kiiresti …;))

Ja siin ma proovin teha lampi sellest, mis mul sahtlipõhjas on …

1. samm: kohustused

- Lambi kiirguv valgus peaks olema võimalikult homogeenne, lamp peaks valgustama kogu objekti, mis paigutatakse allapoole.

- Lambil peab olema reguleeritav loendusaeg vähemalt 1 minut 30 sekundit

- Lamp peaks olema piisavalt suur, et katta kuni 6 cm läbimõõduga esemeid, kuid see ei tohiks olla liiga mahukas.

- Lamp peab olema kergesti liigutatav.

- Lamp peab saama toite "turvalisest" toiteallikast (aku/adapter)

2. samm: tööriistad ja elektroonikakomponendid

Elektroonika komponendid:

- 1 mikrokiip PIC 16F628A

- 2 hetkelist lülitusnuppu

- 2 transistorit BS170

- 1 transistor 2N2222

- 2 ühekohalist numbrinäidikut

- 1 punane LED 5 mm

- 17 UV LED 5 mm

- 8 takisti 150 oomi

- 17 takistit 68 oomi

- 2 takisti 10 Kohm

- 1 takisti 220 oomi

- 1 helisignaal

- 2 trükkplaati

- mähkimistraat (nt: 30 AWG)

Muud komponendid:

- 8 vahetükki

- mõned kruvid

- 1 pvc torukork (100 mm)

- 1 pvc toruhülss (100 mm)

- nõmme kahandustorud

Tööriistad:

- puur

- jootekolb- keevitustraat

- programmeerija koodi sisestamiseks mikrokiibile 16F628 (nt PICkit 2)

Kui soovite koodi muuta, soovitan teil kasutada Microchip MPLAB IDE (tasuta), kuid vajate ka CCS -kompilaatorit (shareware). Võite kasutada ka teist kompilaatorit, kuid vajate programmis palju muudatusi. Aga ma annan teile. HEX -faili, et saaksite selle otse mikrokontrollerisse süstida.

3. samm: skemaatiline

Siin on skeem, mis on loodud programmiga CADENCE Capture CIS Lite. Komponentide rolli selgitus:

- 16F628A: mikrokontroller, mis haldab sisendeid/väljundeid ja loendamise aega

- SW1: taimeri seadistusnupu seadistamine- SW2: käivitusnupp

- FND1 ja FND2: numbrilised numbrinäidikud, mis näitavad loendusaega

- U1 ja U2: võimsustransistorid numbriliste numbrinäidikute jaoks (multipleksimine)

- Q1: võimsustransistor UV -lampide toiteks

- D2 kuni D18: UV -valgusdioodid

- D1: oleku LED, süttib, kui UV -lambid on sisse lülitatud

- LS1: helisignaal, mis väljastab loenduri lõppedes heli

4. samm: arvutused ja prototüüpimine leivaplaadil

Paneme komponendid leivaplaadile kokku vastavalt ülaltoodud skeemile ja programmeerime mikrokontrolleri!

Jagasin süsteemi enne terviku kokkupanekut mitmeks osaks:- osa UV-lampide jaoks

- osa kuva haldamiseks

- osa nuppude ja valgus-/helinäidikute haldamiseks

Iga osa jaoks arvutasin erinevate komponentide väärtused ja seejärel kontrollisin nende korrektset toimimist leivaplaadil.

UV -valgusdioodide osa: LED -id on nende anoodidel takistite kaudu ühendatud Vcc -ga (+5 V) ja transistori Q1 (2N2222) kaudu on nende katoodidel ühendatud GND -ga.

Selle osa jaoks on lihtsalt vaja arvutada baastakisti, mis on vajalik selleks, et transistoril oleks piisav vool selle õigeks küllastamiseks. Valisin UV -valgusdioodide tarnimiseks 20 mA voolu. LED -e on 17, seega on voolutugevus 17*20mA = 340mA, mis läbib transistori kollektorist emitterini.

Siin on arvutuste tegemiseks tehnilise dokumentatsiooni erinevad kasulikud väärtused: Betamin = 30 Vcesat = 1V (umbes…) Vbesat = 0,6V

Teades transistori ja Betamiini kollektori voolu väärtust, võime sellest järeldada minimaalse voolu, mis peab olema transistori aluses, nii et see oleks küllastunud: Ibmin = Ic/Betamin Ibmin = 340mA/30 Ibmin = 11,33 mA

Transistori küllastumise veendumiseks võtame koefitsiendi K = 2:

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22,33 mA

Nüüd arvutame transistori baastakisti väärtuse:

Rb = (Vcc-Vbesat)/Ibsat

Rb = (5-0,6)/22,33 mA

Rb = 200 oomi

Valin standardväärtuse seeriast E12: Rb = 220 oomi väärtus.

Ekraanihalduse osa:

Voolupiirangu takistuse arvutamine ekraanisegmentide jaoks:

Siin on arvutuste tegemiseks tehnilise dokumentatsiooni (numbrinäidik ja BS170 transistor) erinevad kasulikud väärtused:

Vf = 2 V

Kui = 20 mA

Praeguse piirväärtuse arvutamine:

R = Vcc-Vf/kui

R = 5-2/20mA

R = 150 oomi

Valin standardväärtuse E12 seeriast: R = 150 oomi

Hulgimüügihaldus:

Valisin kasutada multipleksitud kuvamistehnikat, et piirata kuvaritel olevate märkide juhtimiseks vajalike juhtmete arvu. Seal on ekraan, mis vastab kümnete numbrite arvule ja teine kuvar, mis vastab ühikute numbrile. Seda tehnikat on üsna lihtne rakendada, siin on see, kuidas see toimib (nt: numbri 27 kuvamine)

1 - mikrokontroller saadab signaale seitsmest väljundist, mis vastavad kümnete numbrite jaoks kuvatavale tähemärgile (number 2) 2 - mikrokontroller aktiveerib transistori, mis annab kümnetele vastava kuva 3 - möödub 2 ms viivitus 4 - mikrokontroller deaktiveerib transistori, mis edastab kümnetele vastava ekraani 5 - mikrokontroller saadab signaale 7 väljundile, mis vastavad ühikute numbri jaoks kuvatavale tähemärgile (number 7) 6 - mikrokontroller aktiveerib ekraani varustava transistori vastab ühikutele 7 - möödub 2 ms viivitus 8 - mikrokontroller lülitab välja transistori, mis varustab ühikut vastavat ekraani

Ja see jada kordub silmusena väga kiiresti, nii et inimsilm ei taju hetke, kui üks näidikutest on välja lülitatud.

Nuppude ja valguse/heli indikaatorite osa:

Riistvara testimist ja selle osa arvutamist on väga vähe.

Arvutatakse, et oleku LED-i praegune piirav takistus: R = Vcc-Vf/Kui R = 5-2/20mA R = 150 oomi

Valin standardväärtuse E12 seeriast: R = 150 oomi

Nuppude puhul kontrollisin lihtsalt, et suutsin tänu mikrokontrollerile vajutamise tuvastada ja kuvarite vajutuste arvu suurendada. Testisin ka summeri aktiveerimist, et näha, kas see töötab korralikult.

Vaatame, kuidas seda kõike programmiga lahendatakse …

Samm: programm

Programm on kirjutatud C -keeles MPLAB IDE -ga ja kood koostatakse CCS C kompilaatoriga.

Kood on täielikult kommenteeritud ja üsna lihtsalt mõistetav. Luban teil allikad alla laadida, kui soovite teada, kuidas see toimib või kui soovite seda muuta.

Ainus asi, mis on pisut keeruline, on võib -olla loenduri juhtimine mikrokontrolleri taimeriga, proovin põhimõtet piisavalt kiiresti selgitada:

Mikrokontroller kutsub iga 2 ms tagant erifunktsiooni, see on funktsioon nimega RTCC_isr () programmis. See funktsioon haldab ekraani multipleksimist ja ka loenduse haldamist. Iga 2 ms tagant värskendatakse kuvasid, nagu eespool kirjeldatud, ja samal ajal kutsutakse ka TimeManagment funktsiooni iga 2 ms tagant ning see haldab loendamisväärtust.

Programmi põhiahelas on lihtsalt nuppude haldamine, just selles funktsioonis on olemas loendusväärtuse seadistamine ja nupp UV -valgusdioodide süttimise ja loendamise käivitamiseks.

Vaadake allpool MPLAB projekti zip -faili:

6. samm: jootmine ja kokkupanek

Olen jaotanud kogu süsteemi 2 plaadile: üks plaat toetab UV -LED -ide takistusi ja teine plaat, mis toetab kõiki teisi komponente. Seejärel lisasin kaartide paigutamiseks vahekaugused. Kõige keerulisem oli kõigi ülemise plaadi ühenduste jootmine, eriti kuvarite tõttu, mis nõuavad palju juhtmeid, isegi multipleksimissüsteemiga …

Ühendasin ühendused ja traadi kuumsulamliimi ja termokahaneva ümbrisega, et saada võimalikult puhas tulemus.

Seejärel tegin PVC -korgile märke, et LED -id võimalikult hästi jaotada, et saada võimalikult ühtlane valgus. Seejärel puurisin augud LED -ide läbimõõduga, piltidel on näha, et keskel on rohkem LED -e, see on normaalne, sest lampi kasutatakse peamiselt väikeste esemete valguse kiirgamiseks.

(Projekti alguses esitluspiltidelt näete, et PVC -toru pole maalitud nagu kork, see on normaalne, et mu naine soovib seda ise kaunistada … kui ühel päeval on mul pilte, lisan need!)

Ja lõpuks jootsin ma naissoost USB-pistiku, et saaksin näiteks mobiiltelefoni laadija või välise akuga toita lampi (kodus oleva isas-kaabli kaudu …)

Tegin realiseerimise ajal palju pilte ja need on üsna "räägivad".

7. samm: süsteemi töö skeem

Siin on skeem, kuidas süsteem töötab, mitte programm. See on mingi mini kasutusjuhend. Lisasin skeemi PDF -faili manusena.

8. samm: video

9. samm: järeldus

See on selle projekti lõpp, mida ma nimetaksin "oportunistlikuks", tõepoolest tegin selle projekti kohese vajaduse rahuldamiseks, nii et tegin seda juba olemasolevate taastamisseadmetega, kuid olen sellegipoolest üsna uhke lõpptulemuse üle, eriti üsna puhas esteetiline aspekt, mille suutsin saada.

Ma ei tea, kas mu kirjutamisstiil on õige, sest kasutan kiiremaks minekuks osaliselt automaatset tõlkijat ja kuna ma ei räägi inglise keelt emakeelena, arvan, et mõned laused on ilmselt inglise keelt ideaalselt kirjutavate inimeste jaoks imelikud. Nii et aitäh DeepL tõlkijale abi eest;)

Kui teil on selle projekti kohta küsimusi või kommentaare, andke mulle sellest teada!