LED Starlight: 3 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Detta är ett prydnads-, om än något säsongsbetonat föremål som har formen av en stjärna.

Jag ville dock ha något annat än den vanliga tvådimensionella konstruktionen.

Som ett resultat skapade jag en tredimensionell version med tre kretskort.

En för basen och två formade brädor som när de låses ihop bildar 3D -stjärnan.

Dessa brädor är förformade som en del av tillverkningen även om en rektangulär nålfil krävs för att justera spårbredden för en optimal passform.

Anslutningar till de sammankopplade brädorna som bildar stjärnan görs av dynor som ligger i linje med kontrollkortet och de andra två brädorna som utgör stjärnan.

Dessa är anslutna genom lödfogar som överbryggar de 2 dynorna och bildar en rät vinkel.

Jag avvisade ett uttag med andra liknande arrangemang för enkelhetens skull eftersom anslutningen skulle vara permanent.

De tvåstjärniga brädorna har lysdioder på båda sidor och är därför synliga från flera vinklar.

Det finns 3 lysdioder (rött, grönt och gult) på varje sida av de fyra armarna för totalt 24 lysdioder

För att inte försämra den övergripande formen av det färdiga föremålet och möjliggöra synlighet av skärmutskriften i en kubisk form är lysdioderna ytmonterade versioner.

Kubisk formdesign skapades direkt på kretskortet under designfasen och importerades inte från en annan applikation.

LED -mönstret kan ändras genom att justera hex -omkopplaren.

Dessutom kan blinkhastigheten ändras justering av potentiometern som ändrar oscillatorns frekvens.

Stjärnan drivs av en 3V CR2032 som sitter under styrkortets botten, den ligger i mitten av brädet och är platt så att stjärnan kan stå fritt på en plan yta.

Ström kan också levereras externt från ett större batteri (dvs 9V PP3), via skruvplintarna eller modifierad USB -kabel.

Detta uppnås genom lämplig positionering av en länk på en rubrik som väljer strömkälla.

Hål finns överst på varje arm så att stjärnan kan hängas om det behövs.

Det dubbelsidiga kretskortet har designats med EagleCAD och tillverkats på OSH Park.

Tillbehör

Antal ENHET

1 BATTERIKLIPP-20MM

3 0.1uF C-EUC1812K

1 1uF C-EUC1812K

1 10uF C-EUC1812K

6 1N4148 SMA-DO214AC

1 1N4004 DO41-10

3 CD4013D SO14

1 CD4070D SO14

2 CD4069D SO14

1 NA555D S08

12 LED -PUNKTER (3 x röd, 3 x grön, 3 x gul)

12 220R R-EU_R1206

14 10K R-EU_R1206

2 2K2R R-EU_R1206

1 0R R-EU_R1206

1 500KR-TRIM 3314G

1 SWS001 SPST Momentary

1 BCD -omkopplare

2 MPT2 2,54 mm skruvterminal

4 MPT3 2,54 mm skruvterminal

Steg 1: Kretsbeskrivning

Majoriteten av komponenterna är SMD, undantagen är mönstervalsomkopplaren, timerfrekvensstyrmotståndet, den externa strömkontakten, matningsvalbygeln och försörjningspolaritetsskyddsdioden.

Kretsen består av en oscillator tillverkad av en 555 -timer (8 -stifts SOIC), vars frekvens kan varieras från några hertz till några hundra hertz. ~ 1,25Hz till 220Hz även om de faktiska värdena varierar beroende på komponenttoleranser men inte är kritiska.

Timerns utgång används för att klocka 3 dubbla D -flip -flops (CD4013, 14pin SOIC), dessa är konfigurerade som ett Linear Feedback Shift Register (LFSR), med hjälp av en EXOR (CD4070), för att ge feedback.

Sanningstabell CD4070. (Se bild).

LH = Låg till Hög övergång, HL = Hög till Låg övergång, X = Bryr sig inte, NC = Ingen förändring.

Q -utgångarna från varje register matas till D -ingångarna i varje på varandra följande steg.

De fyra första registren har R-ingångarna anslutna till HEX-omkopplaren så att de kan förinstalleras med ett mönster för att förinitialisera startsekvensen.

S -ingångarna för alla registren är sammankopplade för att göra det möjligt att återställa registren med hjälp av återställningsknappen.

De återstående registren tillåter ytterligare slumpmässighet med hjälp av länkar för att ansluta Q- eller /Q -utgångarna till nästa steg. Standardlänkarna ansluter den femte registret Q -utgången till den sjätte registret D -ingången och den sjätte registret /Q -utgången till en av EXOR -ingångarna och kompletterar återkopplingsslingan.

Båda utgångarna på registren är var och en ansluten till en växelriktare (CD4069, 14 -stifts SOIC), med 2 lysdioder anslutna till var och en av de 12 utgångarna.

Strömförbrukningen är beroende av matningsspänningen och det specifika mönstret.

Riktlinjer för strömförbrukning för följande spänningar listas dock.

3V = 3mA, CR2032 kapacitet kan vara mellan 210-240mAH vilket betyder att batteriet kommer att hålla ~ 70-80 timmar.

5V = 11mA

9V = 38mA

Steg 2: Montering

Varje bräda monteras separat.

Börjar med att styrkortet monterar alla SMD -komponenter på framsidan än batteriklämman på baksidan.

Efter detta monteras genomgående hålskomponenter.

Brädorna som bildar stjärnan innehåller bara lysdioder och motstånd, det rekommenderas att kontrollera polariserade komponents orientering för att förhindra omarbetning eller skada.

Stjärnbrädorna har lödkuddar för anslutning till styrkortet i båda ändarna, vilket innebär att de kan monteras åt båda hållen så länge de är riktade korrekt till mittplatsen som sträcker sig halvvägs in i brädet. Låt de två brädorna slitsas ihop innan de fästs på styrkortet.

Steg 3: Felsökning

Problem kan uppstå och om de gör hur kan de hanteras.

Det första du ska göra är att leta efter det uppenbara.

IC på fel plats, fel orientering eller stift (er) inte lödda eller dåligt lödda, dålig sockelinsättning eller böjd stift.

Komponent i fel position, fel värde, fel orientering eller dålig lödning.

Lödbryggning, Matningsspänning på fel terminaler, matningsledningar bytt, fel spänning.

Även kretskortet kan ha ett öppet eller kortslutet spår.

Säg inte till dig själv att det inte kan vara ett särskilt problem utan att verifiera det