Uppladdningsbar blå LED SAD Light Book: 17 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Blå ljusterapi kan användas för att förbättra humöret, förbättra sömnen, behandla jetlag, justera sänggåendet och öka energin. Ljusterapi gynnar elever som börjar skolan tidigt när det fortfarande är mörkt. Den här får plats i din ryggsäck, är dimbar, har en justerbar timer och det kostar inte för mycket att bygga. Att använda den på morgonen kan göra dig till en tidig fågel och att använda den på kvällen kan göra dig till en nattuggla. Du kan använda den medan du åker buss. Funktioner AC eller Li-ion batteridriven Brett utbud av ingångsspänning: 8.4-24V 200 lysdioder Bred betraktningsvinkel Strömförbrukning: 14W Batterilivslängd vid full ljusstyrka: 1h 30min (med två 18650 2,5Ah batterier) Ljusstyrka: 256 nivåer Diffuserad skärm

Steg 1: Material

1 - uthålad bok med 8 x 6-1/4 x 1/8 lagringsutrymme 1 - klart plastark större än 8 x 6-1/4 x 1/8 med osynlig tejp 1 - 4 x 8 kopparklädd skiva 1 - 3 x 1-1/4 kopparklädda skivor 2 - 100nF kondensatorer 1 - 12-20V zenerdiod 1 - 1N4001 diod 200 - 0805 vidvinkel 470nm blå lysdioder (120-130 grader) 1 - IRFZ44N MOSFET 1 - AO3400 MOSFET 2 - 10M motstånd 1 - 33k motstånd 1 - 1k motstånd 1 - 10k motstånd 20 - 100R motstånd 1 - på / av -omkopplare 1 - LM7805 regulator 1 - ATtiny85 1 - 8 -polig DIP -chiphållare 1 - arduino (du behöver bara detta för att programmera ATTiny85) 1 - LM2577 DC -DC -omvandlare boost -modul 2 - 10k potentiometrar 1 - DC -uttag 1 - 9-24V strömförsörjning (18W eller högre) 1-2 cell 18650 hållare för skyddade celler (skyddade celler är något längre än oskyddade)) 2 - skyddade 18650 litiumjonbatterier 1 - 3A långsam säkring (om du använder oskyddade batterier) 4 - uppsättningar av avstängningar (1/8 "tänk) 4 - uppsättningar muttrar och bultar (1/8" tjocka) * alla motstånd och kondensatorer har 0805 paket

Steg 2: Krets

I denna krets programmerade jag ATTiny85 som en timer och PWM -ljusdimmer. Q1 är lastbrytaren för att driva den. Den kraftfulla IRFZ44N hanterar omvandlarens startström. D1 skyddar den lågdrivna Q1 genom att förhindra att dess grindspänning överstiger 20V. R5 skyddar Q2 genom matrisens spänningsfall genom att låta en liten mängd flöda genom dem, så att Vds för Q2 inte överstiger 30V. Du kommer att märka att även när timern är avstängd kommer de att vara svagt upplysta. LM2577-stegomvandlaren håller LED-arrayen på 30-35V och gör att vi kan använda ett brett spektrum av matningsspänningar. Den kan justeras till en lägre spänning om strömmen är för hög eller om du behöver mindre ljus. Jag hade utgångsspänningen inställd på 32,3V och motstånden var på 1,5V, vilket gav 15mA. DC -uttaget var anslutet för att tillåta dubbel ström genom att ansluta dess mittstift till batteriets mark, den yttre stiftet till strömförsörjningens mark.

Steg 3: Skiss för ATtiny85

Denna skiss programmerar ATtiny85 in i både en PWM -dimmer och en lamptimer. VR1 ställer in LED -matrisens ljusstyrka i 255 steg, och VR2 ställer in behandlingstiden mellan 0 och 60 minuter, upprepas varje timme, vilket kan vara att föredra om du arbetar på nätterna. Du måste justera inställningarna innan du slår på den eftersom ATtiny85 bara läser den i början. Om du vill ha en annan på/av -period, ändra värdet på periodMin. Du kan lära dig hur du programmerar ATtiny85 här: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // PWM -ingång ansluten till digital pin 0 int brightPin = 2; // ljusstyrka potentiometer ansluten till analog pin 2 int timerPin = 3; // timerpotentiometer ansluten till analog pin 3 lång periodMin = 60; // ställer in tidsperioden i minuter lång periodSec = periodMin*60; // beräknar tidsperioden i sekunder lång period = 1000*periodSec; // beräknar tidsperioden i millisekunder tomrumsinställning () {pinMode (LEDPin, OUTPUT); // anger pinnen som utgång} void loop () {int val1 = analogRead (brightPin); // läs inställningen för ljusstyrka potentiometer analogWrite (LEDPin, val1 / 4); // ställer in ljusstyrkanivåer för LED -array från 0 till 255 int val2 = analogRead (timerPin); // läser timerinställningspotentiometern lång på = (period*val2/1023); // i tid i millisekunder lång av = (period-on); // avstängningstid i millisekunder fördröjning (på); analogWrite (LEDPin, 0); // ställer in LED -arrayens ljusstyrka till 0 fördröjning (av); }

Steg 4: ExpressPCB -filer

Jag konstruerade kretskorten med ExpressPCB och inkluderade en fil för helsidesutskrift. Vänligen modifiera designen om du har ett annat komponentpaket. Du kan ladda ner ExpressPCB från den här webbplatsen: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm För Linux kan du installera WINE för att använda programmet.

Steg 5: Etsmotstånd för kretskorten

Steg 6: Etsning av kretskort

Jag använde järnklorid för att etsa brädorna.

Steg 7: Ets-resist Borttagen

Ta bort ets-resist med aceton.

Steg 8: Lödda komponenter

Jag handlödde SMD -komponenterna i detta steg. Flux bör användas innan du ställer upp de komponenter som är den tråkigaste delen av detta steg. En pincett behövs för att flytta lysdioderna och en tumtack kan användas för att hålla lysdioderna vid lödkuddarna under lödningen.

Steg 9: Avlägsnade Flux Rest

Ta bort flussresten med aceton.

Steg 10: Trådar med dragavlastning

Använd hett lim för att avlasta trådarna.

Steg 11: Hål för att fästa kretskort

Borra hål för att passa avstånden och likströmskontakten. Använd en Dremel för att platta hålkanterna.

Steg 12: Skruvar för kretskort och batterihållare

Steg 13: Ledningar med kabelband

Steg 14: Genomskinligt lock för lysdioder

Hetlim det genomskinliga plastarket på boken. Du kommer att använda osynlig tejp som diffusor, så vi behöver plastarket för att stödja det.

Steg 15: Osynlig tejp som en ljusdiffusor

Täck den genomskinliga plasten med osynlig tejp.

Steg 16: Avdelningsmarkeringar för potentiometer

Mät spänningen vid mittkranen på VR2 i steg om 500mV. Detta skulle motsvara 10% eller 6 minuter i 1 timme. Markera avdelningarna på kretskortet.

Steg 17: Förbättringar

Använd en 3- till 6-cellars litiumjonbatterihållare: Med en högre matningsspänning blir ljusboken mer effektiv och blir svalare eftersom omvandlaren kräver mindre ström och belastningen MOSFET är helt påslagen. komponenter för LED-matrisen: Du kan hitta genomgående hål-lysdioder lättare att löda, och du behöver inte ens etsa brädan! Leta efter lysdioder med breda strålvinklar på cirka 130 grader och använd istället en perf -bräda. Du kan behöva en tjockare bok för jämn belysning.

Andra pris i Microcontroller Contest