101-Led krans: 20 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Denna krans är gjord av 101 lysdioder och två trådstycken, utan andra komponenter. Den kan köras på ett 9-voltsbatteri. Ett slumpmässigt möte med ett 100-pack gröna lysdioder inspirerade min dotter och mig att göra en krans helt av lysdioder. Vi slutade med 96 av de gröna, plus 5 röda lysdioder kvar från ett tidigare loppmarknadsbesök, för totalt 101 lysdioder. Det kan vridas ihop utan verktyg, men lödning gör det mer robust och ett par nålnosor tång och en tredje jigg kommer att göra det enklare. ROHS-lysdioder (cirka en dollar mer per förpackning) och blyfritt löd är alltid ett alternativ, eller tvätta bara händerna och stick inte fingrarna i munnen.

Steg 1: Delar och verktyg krävs

Delarna100 gröna lysdioder5 röda lysdioder Några fot av fast förtennad anslutningstråd, liten mätare som #26. Använd tenntråd, eftersom vanlig koppartråd skulle vara en distraherande färg. Du kan också hitta speciella "busstråd" men använd inte en mätare som är för stor eftersom det kommer att vara svårt att sy. Även Starring Du behöver en strömförsörjning eller batterier som kan leverera cirka 0,6-1 amp vid 8- 10 volt, men den designen ingår inte i denna instruktionsbok. Istället kanske du gillar denna Super-Simple LED Driver Instructable. Eller bara använd ett 9V-batteri. För att testa lysdioderna under konstruktion, om du inte har strömförsörjning behöver du också ett lätt uttjänt 9V-batteri eller ett nytt 9V-batteri och ett 330 Ohm-motstånd. Verktygen För att avsluta jobb, behöver du följande verktyg: Löd och stryk om du vill löda (rekommenderas men inte nödvändigt) Nåltång med trådskär Tredje handjiggen (eller gör dina egna Alligator-clip testledningar

Steg 2: Platta ut lysdioderna

Lysdioder är polariserade enheter och har en plus (positiv) ledning och en minus (negativ) ledning. Ledningarna skiljer sig på två sätt: 1. LED -plasten är platt på minussidan2. Minuset är att bly är kortare. Platta av ledningarna på 96 av de gröna lysdioderna, så att de sticker ut i en 90 graders vinkel från LED -lampans kropp och 180 grader från varandra. Böj dem metodiskt med plusledningen på ett sätt och minus den andra, så att de alla ser likadana ut. Varför? För när du väl har böjt benen är det svårt att avgöra vilket som är vilket utan att titta på det platta märket, och i nästa steg spelar det roll hur du kopplar dem.

Steg 3: Vrid och rop

Du kommer att ansluta grupperna av lysdioder i fyror. Kom igång genom att ansluta två av dem. Om du har böjt ledningarna på samma sätt kan du bara ta upp två lysdioder, titta på botten och rikta dem på samma sätt och vrida ett par ledningar tillsammans. När du är nöjd har du två anslutna till pluset med en som är ansluten till minus på nästa, lägg till fler lysdioder en i taget tills du får fyra i rad. (Det är två lysdioder till.) Titta istället in i lysdioden från sidan och titta på dess inre struktur. Rikta in var och en av lysdioderna på samma sätt när du monterar dem. Konstruktionstips: Du kanske vill använda en liten nåltång för att vrida ihop ledningarna utan att bryta av dem eller sticka hål i fingrarna.

Steg 4: Testa din första sträng

Du bör nu ha en fin sträng med fyra lysdioder. Anslut den till din strömförsörjning inställd på ca 8V, eller ett lite använt 9V -batteri. Ännu bättre, om du har en strömbegränsad tillgång, ställ in den på cirka 20mA-30mA. Om du måste använda ett nytt 9V -batteri, seriera ett strömbegränsande motstånd i området 330 Ohm - 470 Ohm. Du bör belönas med fyra lysdioder med liknande ljusstyrka. Om du inte är det, försök att kontrollera varje grupp på tre (bättre använda det motståndet) och se om du kan ta reda på vilken lysdiod du har bakåt. Om du har tur kommer det inte att vara en av de mellersta. Du behöver inte strängen för polaritet, som du lätt kan räkna ut senare; men testa dem alla för att se till att de fungerar! Om du gör detta nu sparas du problem senare, när det är svårare att åtgärda.

Steg 5: Vetenskap

Denna instruerbara skulle inte vara lärorik utan vetenskap, så här är ett schematiskt diagram som jag gjorde i gratisversionen av Eagle CAD. Triangel-och-linjesymbolen är den generiska DIODE-symbolen, och blixtnedslaget betyder att LJUSEN UTSLÄPPS. Nu vet du vad lysdioder är! Det finns en allmän riktning till LED -symbolen också; den platta sidan är närmare marken, eller minus, sidan, och triangelbasen är närmare plussidan. Observera dessa riktningar, eftersom det kommer en annan vridning. V+ -symbolen visar var spänningen kommer in, och GND visar var den negativa änden av batteriet är, vilket per definition är noll volt. Så, med ett 9 volts batteri, får LED1 9 volt i plusänden. (Det kallas anoden; nu känner du dig inte vetenskaplig!) Kom ihåg att spänningen i botten av LED4 (det är "katoden") är noll? Tja, om alla lysdioder är ungefär lika kan vi anta att "spänningsfallet" över varje lysdiod är ungefär detsamma, eller ungefär 9/4 = 2,5 volt. Det är lite högt för gröna lysdioder, varför vi föreslog ett något uttömt 9V -batteri eller ett motstånd. Så låt oss försöka igen med 8,4V, vilket ger oss 2,1V droppe över varje LED. Det borde hålla de gröna lysdioderna glada. Så här är en övning: Om v+ är 8,4V och GND är 0V, vad är spänningen i mitten? Ger du upp redan? Det är bara 4,2V. Om du har en voltmeter och vill göra mer vetenskap själv, prova det och se!

Steg 6: Gör det och gör det och gör det bra …

OK, tillräckligt med vetenskap. När du har fått ner denna process, gör det om och om igen tills du har gjort 96/4 = 24 strängar med 4 lysdioder vardera. (Om du köpte 100 använder detta 96 lysdioder och ger dig fyra reservdelar.) Efter att varje sträng har testats, se till att ledningarna är mekaniskt sunda med nåltången, men var särskilt försiktig så att ledningarna inte bryts av lysdioderna.. Om du håller på med lödning, kanske du vid denna tidpunkt helt enkelt vill fästa tråden på ett tredjehands alligatorklippverktyg och lödda bort, men vrid ihop ledningarna åtminstone tillräckligt för att göra en mekanisk anslutning, eftersom lödning inte är bra för det jobbet.

Steg 7: Korsade trådar

Vi kommer att få våra ledare korsade, avsiktligt. Kommer du ihåg hur kransen såg vävd ut? Den effekten kommer från att korsa två strängar av de fyrledade sektionerna du gjorde tidigare. Och kom ihåg hur spänningen började högt uppe och gick till noll i botten? Och i mitten var spänningen, ja, i mitten? Vi ska göra X -talet genom att haka ihop mitten av varje sträng med fyra lysdioder tillsammans, och eftersom mitten vid samma spänning kommer det inte att orsaka gnistor. Och här är den twist du lovades tidigare! I varje X, haka en uppsättning lysdioder bakåt. Hur kan vi göra detta? Sa jag inte att vi måste få anoden och katoderna på samma sätt för att få lysdioder att fungera? Ja, men håll ut: Om du börjar med 8.4V och går ner till noll är spänningen i mitten 4.2V, och om du börjar på 0 och går upp till 8,4V, i mitten, är spänningen fortfarande 4,2V. Så vi kommer fortfarande att koppla plus till plussidan och minus till minussidan, men vi gör det på ett snyggt sätt. Läs vidare …

Steg 8: Testa en … två … tre..fyra

Låt oss testa detta. Använd ditt låga 9V -batteri (eller bra och motstånd) och fortsätt att försöka par ledningar i ett V (inte rakt över) tills du hittar ett par som lyser upp halva lysdioderna i ett V, precis som på bilden. du korsade trådarna, du hittar alltid ett par trådar som fungerar. (Om du vill använda vetenskap kan du bevisa detta för dig själv. Om inte, tryck på.) Om du tog med din voltmeter, mäta spänningen från plus till minus, sedan från minus till mitten och se om det är ungefär hälften. På grund av mindre variationer i lysdioderna kommer det inte nödvändigtvis att vara exakt 1/2, men det kommer att vara tillräckligt nära. OK, det fungerar, men varför gör vi det här? När vi ordnar alla dessa X: er i en cirkel kan vi sätta alla minusledningar på den yttre delen av cirkeln och alla plusledningar på den inre delen av cirkeln, och det kommer inte att vara bekvämt! Plus, de mellersta fästpunkterna på lysdioderna kommer att göra många trianglar, vilket ger vår krans strukturell stabilitet.

Steg 9: Tolv små X: or

Bli galen och använd resten av de gröna lysdioderna. I slutet av detta steg har du tolv uppsättningar LED X. Oroa dig inte för polaritet. Så länge du individuellt har testat varje sträng med fyra lysdioder kommer du att må bra. Du kan inte göra det fel.

Steg 10: Åtta lysdioder lyser upp

Hur får vi den andra halvan av LED X att tända? För att svara på denna fråga måste vi återigen vädja till SCIENCE! Här är en schematisk bild som visar åtta gröna lysdioder, med en linje mellan varje par av fyra, som vi diskuterade tidigare. Observera att det finns ett plus och ett minus på varje par. Allt vi behöver göra är att koppla ihop både plussar och nackdelar för att slutföra kretsen och få alla åtta lysdioderna att lysa. Gör detta med några krokodilklämmor "et voila"!

Steg 11: Åtta och åtta är sexton

Precis som glödormen går vi dubbla eller ingenting. Ta två X-skivor med lysdioder och använd praktiska fästklämmor för att ansluta alla positiva sidor och alla negativa sidor. Ditt pålitliga 8,4 volts batteri kommer fortfarande att driva dem alla, eftersom vi sätter två LED -X parallellt, vilket betyder att de körs på samma spänning, men tar bara dubbelt så mycket ström. (Så ditt batteri tar slut snabbare, men vem bryr sig? Det var inte så bra till att börja med …) Nu när du är genomsyrad av LED -vetenskap kan du följa schemat på egen hand.

Steg 12: En Ringie-dingie

Ordna dina tolv LED X: ar i en klockcirkel, med minusledarna på utsidan av cirkeln och plusledarna på insidan. När du har använt ditt batteri för att testa varje X, plocka upp det och rikta X så att de negativa avledningarna är högst upp och de positiva avlägsnarna längst ner. Använd sedan nåltången för att böja upp spetsen på den (övre) vänstra negativa ledningen på varje X. Denna böjning hjälper dig att behålla orienteringen när du monterar ihop X: erna i grupper om tre, plus det kommer att vara en liten hjälp i den mekaniska monteringen av X: erna.

Steg 13: Två Ringie-dingie

Ordna tre av X: erna från föregående steg med de böjda benen negativa lederna längst upp till vänster, som på ritningen. Eftersom vi vill att den resulterande gruppen på tre X: er ska bilda en kvartcirkel, klipp av ca 1/3 av Längden på varje positiv avledning. Gå med i alla de tre X: erna tillsammans vid de negativa avledningarna och vid de positiva avledningarna, vilket ger en halvcirkel av X: er. Konstruktionstips: Använd den nålnålade tången för att göra komplementära böjar vid spetsarnas spetsar så att de hakar ihop; använd sedan den tredje jiggen för att sätta spänning på korsningen när du lödder den. Resultatet blir ungefär en kvartcirkel av lysdioder.

Steg 14: Tre Ringie-dingie

Gör det föregående steget fyra gånger totalt, så har du fyra fjärdedelar av en cirkel. Ordna dem för att få en uppfattning om hur kransen kommer att se ut. Du kan sträcka och böja de sammanfogade X: erna till diamanter för att göra kransen mer symmetrisk, men gå inte överbord, eftersom det kommer att se mycket bättre ut än du tror när det är klart och lyser grönt. Du kan ge varje grupp ett snabbt test genom att klippa negativt till utsidan och positivt till insidan, i båda ändarna av varje kvartscirkel.. Alla lysdioder i varje grupp ska lysa. Om inte, gå tillbaka och hitta problemet.

Steg 15: En ring för att binda dem …

När du är nöjd, börja löda ihop ledningarna för att gå med i cirkeln. Som alltid är den tredje handen användbar. Beroende på hur du vill avsluta kransen kan du lämna ett yttre par oförbundna för att fungera som en öppet område för kransens övre eller nedre del. Vi valde att göra detta längst ner för att lämna plats för en stjärna av röda lysdioder och förenade sedan de två återstående avledningarna med en slinga av den fasta anslutningstråden.

Steg 16: Du är på bussen

Även om allt är i en cirkel, kommer kransen fortfarande inte att fungera. Vi måste koppla ihop alla minus med varandra och sedan alla plussar tillsammans, skapa det som kallas en powerbuss. Ta den lilla mätaren, förtinnade, massiva tråden och mäta ut tillräckligt för att gå runt slingans utsida, och sedan några. Om du måste ta bort isoleringen från tråden, gör det nu med trådavlägsnare eller din nåltång (och deras inre skäryta). Gör detta i etapper och var försiktig så att du inte skär eller borstar dina fingrar med trådkanten eller isoleringen. Forma först den negativa (mark) bussen. Sy en trådsträng genom kransens yttre punkter och linda de lösa ändarna tätt runt paret LED -ledningar som du lämnade oolderade. Du kanske vill slinga tråden en gång runt varje korsning när den passerar genom, för att ge lite mekanisk stabilitet. Se till att tråden är rak mellan korsningarna, men dra inte så hårt att den snedvrider kransens cirkulära form. Gör nu samma sak för den inre öglan, som kommer att bilda den positiva bussen. Var noga med att inte vidröra andra ledningar på lysdioderna med någon av bussarna.

Steg 17: Luke's Fiat

Ja, vi går av bussen och in i en sportbil. Men vad jag menade att säga var Lux Fiat !, eller som romaren sa, Let There Be Light! Ditt 9v -batteri kanske eller inte gör tricket vid denna tidpunkt, så om du har en strömförsörjning, förvänta dig ca 25mA * 24 = 600mA. Observera de två busstrådarna runt kransens yttre och inre kanter, som jag smart beskrev (men inte visade) i det sista steget. Tyvärr, om allt fungerar, ta ditt lödkolv (om du är så benägen) och tryck på funktionerna för plus- och minusbussledningarna.

Steg 18: Gör det i mörkret

Släck lamporna och se vad du ser. Om du har gjort allt rätt ska det se ut så här.

Steg 19: Bättre rött

Röda lysdioder har i allmänhet ett lägre spänningsfall än gröna lysdioder, så vi använder fem istället för fyra. Försök att vrida fem av dem tillsammans och köra ensemblen från ditt låga 9V batteri eller bra batteri och 330 Ohm motstånd. Om lysdioderna verkar för ljusa för sitt eget bästa måste du införliva ett högre motstånd eller kanske ändra designen eller ändra lysdioderna, men troligtvis kommer allt att lösa sig. Vrid de fem röda lysdioderna till en femkantig form, eller gör en rosett av dem, eller någon annan form som passar dig. Här har du chansen att bli galen!

Steg 20: En stjärna är född

Fäst den röda LED -ensemblen på det område du smart lämnade öppet på kransen och rör den med ett lödkolv. Kom ihåg att koppla den negativa ledningen för din strömförsörjning till den yttre bussen och den positiva till den inre bussen. Ett kasserat stycke ethernetkabel kommer att ge flera par festliga tvinnade par trådar så att du kan välja vilken färg du vill göra för att göra den slutliga anslutningen. av nyfikna åskådare. Det är dags att ge dem (och dig själv) den behandling du förtjänar.

Tvåa i de hemlagade semestrarna: Juldekorationer