Хөнгөн чичиргээ илрүүлэгч: 3 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Электроникс биднийг дагалддаг нь надад үргэлж сонирхолтой байсан. Энэ нь хаа сайгүй байдаг. Гэрлийн эх үүсвэрийн тухай ярихдаа (од шиг байгалийн зүйл биш) хэд хэдэн параметрийг анхаарч үзэх хэрэгтэй: тод байдал, өнгө, бидний ярьж буй компьютерийн дэлгэцийн хувьд зургийн чанар.

Цахилгаан гэрлийн эх үүсвэрийн гэрэл эсвэл гэрлийн харааны ойлголтыг янз бүрийн аргаар хянаж болно. Хамгийн алдартай нь импульсийн өргөний модуляци (PWM) юм - Төхөөрөмжийг маш хурдан асааж, унтраадаг тул хүний нүдэнд үл үзэгдэх мэт санагддаг. Гэхдээ энэ нь хүний нүдэнд удаан хугацаагаар хэрэглэхэд тийм ч сайн биш гэж харагдаж байна.

Жишээлбэл, бид зөөврийн компьютерын дэлгэцийг авч, түүний гэрлийг бууруулдаг - энэ нь бараан мэт санагдаж болох ч дэлгэц дээр маш их өөрчлөлт гарч байна. (Энэ талаархи бусад жишээг эндээс олж болно)

Энэхүү YouTube видео бичлэгийн санаа надад маш их урам зориг өгсөн бөгөөд тайлбар, энгийн байдал нь үнэхээр гайхалтай юм. Хадгалах энгийн төхөөрөмжүүдийг холбосноор анивчих төхөөрөмжийг бүрэн зөөврийн төхөөрөмж бүтээх боломжтой болно.

Бидний бүтээх гэж буй төхөөрөмж бол гэрлийн эх үүсвэрийн анивчдаг детектор бөгөөд жижиг нарны зайг гэрлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд дараах блокуудаас бүрдэнэ.

1. Жижиг нарны зай
2. Нэгдсэн аудио өсгөгч
3. Илтгэгч
4. Чихэвчийг холбох зориулалттай Жак, хэрэв бид илүү өндөр мэдрэмжтэйгээр туршихыг хүсч байвал
5. Цэнэглэдэг Li-Ion батерей нь тэжээлийн эх үүсвэр болно
6. Цэнэглэх зориулалттай USB Type-C холбогч
7. Цахилгаан LED үзүүлэлт

Хангамж

Цахим эд анги

• Аудио нэгдсэн цахилгаан өсгөгч
• 8 Ом чанга яригч
• 3.7V 850mAh Li-Ion батерей
• 3.5 мм аудио үүр
• Мини поликристалл нарны зай
• TP4056 - Li -Ion цэнэглэх самбар
• RGB LED (TH багц)

• 2 x 330 Ом эсэргүүцэл (TH багц)

Механик бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• Потенциометрийн бариул
• 3D хэвлэсэн хашаа (Нэмэлт, тавиургүй төслийн хайрцгийг ашиглаж болно)
• 4 х 5 мм диаметртэй эрэг

Багаж хэрэгсэл

• Гагнуурын төмөр
• Халуун цавуу буу
• Филлипс халив
• Нэг судалтай утас
• 3D принтер (заавал биш)
• Хавчуурга
• Хясаа
• Таслагч

Алхам 1: Үйл ажиллагааны онол

Оршилд дурдсанчлан ХОУХ -ны улмаас анивчдаг. Википедиагаар хүний нүд секундэд 12 кадр авах чадвартай байдаг. Хэрэв фрэймийн хурд нь энэ тооноос давсан бол энэ нь хүний харааны хөдөлгөөн гэж тооцогддог. Тиймээс, хэрэв ажиглагдсан объектын хурдацтай өөрчлөлт гарсан бол бид тусгаарлагдсан фрэймийн дарааллын оронд түүний дундаж эрчимийг хардаг. Гэрэлтүүлгийг хянах хэлхээнд ХОУХШ -ийг бий болгох санааны цөм нь байдаг: Бид зөвхөн 12fps -ээс өндөр хүрээний дундаж хурдыг харж чаддаг тул (Википедиагийн дагуу), бид гэрлийн эх үүсвэрийн гэрэлтүүлгийг (үүргийн мөчлөг) хялбархан тохируулж чаддаг. гэрэл асах эсвэл унтраах үед өөрчлөгдөх хугацаа (ХОУХ -ны талаар дэлгэрэнгүй), шилжих давтамж нь тогтмол бөгөөд 12 Гц -ээс их байдаг.

Энэхүү төсөл нь дууны хэмжээ, давтамж нь ХОУХ -ээс үүдэлтэй анивчсан дуу чимээтэй пропорциональ төхөөрөмжийг тайлбарласан болно.

Мини поликристал хавтан

Эдгээр төхөөрөмжүүдийн гол зорилго нь гэрлийн эх үүсвэрээс гаргаж авсан хүчийг амархан хурааж авах боломжтой цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах явдал юм. Энэхүү батерейны гол шинж чанаруудын нэг нь хэрэв гэрлийн эх үүсвэр тогтвортой тогтвортой эрчим хүч өгөхгүй, цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх юм бол энэ хавтангийн гаралтын хүчдэлд ижил өөрчлөлт гарах болно. Тиймээс бид үүнийг илрүүлэх гэж байна - цаг хугацааны явцад эрчим хүчний өөрчлөлт

Аудио өсгөгч

Нарны зайнаас үйлдвэрлэх гарц нь дундаж эрчмийн түвшинтэй шууд хамааралтай бөгөөд цаг хугацааны явцад эрчим нэмэгдэх болно. Бид зөвхөн хувьсах хүчдэлийг илрүүлэх сонирхолтой бөгөөд үүнд хүрэх хамгийн хялбар арга бол аудио системийг холбох явдал юм. Энэхүү загварт ашигласан аудио өсгөгч нь дан хангамж бүхий ПХБ бөгөөд хоёр талдаа DC хаалттай конденсаторууд оролт, гаралт хоёулаа байдаг. Тиймээс нарны хавтангийн гаралтыг аудио өсгөгчтэй шууд холбодог. Энэхүү загварт ашиглагдаж буй AMP нь аль хэдийн суурилуулсан ON/OFF унтраалгатай потенциометртэй тул төхөөрөмжийн хүч болон чанга яригчийн эзлэхүүнийг бүрэн хянах боломжтой болно.

Ли-ион батерейны менежмент

Төхөөрөмжийг зөөврийн болон цэнэглэдэг болгохын тулд TP4056 Li-Ion батерейны цэнэглэгч хэлхээг энэ төсөлд нэмсэн. USB-C холбогч нь цэнэглэгчийн оролтын үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд ашигласан батерей нь 850 мАч, 3.7 Вт бөгөөд энэ төхөөрөмжтэй ажиллахад хангалттай юм. Зайны хүчдэл нь дууны өсгөгчийн гол тэжээлийн үүрэг гүйцэтгэдэг тул бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн хувьд.

Системийн гаралтын хувьд чанга яригч

Төхөөрөмжид чанга яригч гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Би харьцангуй жижиг хэмжээтэй, хашлагад бэхлэгдсэн тул бага давтамж сонсох болно. Өмнө дурьдсанчлан чанга яригчийн давтамж, дууны хэмжээг дараахь байдлаар тодорхойлж болно.

f (Илтгэгч) = f (Нарны хавтангаас AC) [Гц]

P (Илтгэгч) = K*I (Нарны хавтангаас АС дохионы оргилоос оргил хүртэлх эрчим) [W]

K - Эзлэхүүний коэффициент

Аудио Жак

3.5мм Жак нь чихэвч холбохыг хүсдэг тохиолдолд ашиглагддаг. Энэ төхөөрөмжид jack нь аудио залгуурыг залгахад дохионы зүүгээс салгагдсан холболтыг илрүүлэх зүүтэй байдаг. Энэ нь тухайн үед нэг зам болох Чанга яригч эсвэл чихэвчний гаралтыг хангахын тулд хийгдсэн юм.

RGB LED

Энд LED нь давхар үүрэг гүйцэтгэдэг - төхөөрөмжийг цэнэглэх эсвэл асаах үед асдаг.

Алхам 2: Хавсралт - Дизайн ба хэвлэх

3D принтер бол тусгай зориулалтын хашлага, хайрцаг хийх гайхалтай хэрэгсэл юм. Энэхүү төслийн хашлага нь нийтлэг шинж чанар бүхий үндсэн бүтэцтэй. Үүнийг алхам алхмаар өргөжүүлье.

Бэлтгэл ба FreeCAD

Хаалтыг FreeCAD -д зохион бүтээсэн (Төслийн файлыг энэ алхамын доод хэсэгт татаж авах боломжтой), тэнд төхөөрөмжийн их биеийг эхлээд бүтээсэн бөгөөд биетэй харьцуулахад тусдаа хэсэг болгон хатуу бүрхүүл хийсэн болно. Төхөөрөмжийг зохион бүтээсний дараа тусдаа бие болон бүрхэвч болгон экспортлох шаардлагатай болно.

Бяцхан нарны хавтанг тогтмол хэмжээтэй талбай бүхий бүрхэвч дээр суурилуулсан бөгөөд энэ хэсэгт хайчлах хэсгийг утсанд зориулжээ. Хэрэглэгчийн интерфэйс хоёр тал дээр боломжтой: USB таслагч ба LED | Жак | Потенциометрийн нүх. Чанга яригч нь тусгай зориулалтын талбайтай бөгөөд энэ нь биеийн доод хэсэгт байрлах нүхнүүд юм. Батерей нь чанга яригчтай зэргэлдээ байрладаг тул эд анги тус бүрт байрлуулах боломжтой тул төхөөрөмжийг угсрахдаа бид бухимдах шаардлагагүй болно.

Зүсэх ба Ultimaker Cura

Бидэнд STL файлууд байгаа тул G-Code хөрвүүлэх процесс руу шилжиж болно. Үүнийг хийх олон арга бий, би энд хэвлэх үндсэн параметрүүдийг энд үлдээх болно.

• Програм хангамж: Ultimaker Cura 4.4
• Давхаргын өндөр: 0.18 мм
• Хананы зузаан: 1.2 мм
• Дээд/доод давхаргын тоо: 3
• Дүүргэлт: 20%
• Цорго: 0.4 мм, 215*C
• Ор: Шил, 60*C
• Дэмжлэг: Тийм ээ, 15%

Алхам 3: Гагнах, угсрах

Гагнах

3D принтер манай бүрхүүлийг хэвлэх завгүй байхад гагнуурын процессыг авч үзье. Схем дээр харж байгаачлан үүнийг хамгийн бага хэмжээнд хүртэл хялбаршуулсан бөгөөд энэ нь бидний холбох гэж буй бүх эд ангиудыг бие даасан нэгдсэн блок хэлбэрээр авах боломжтой юм. За, дараалал нь:

1. Ли-ион батерейны терминалуудыг TP4056 BAT+ ба BAT- голтой гагнах
2. TP4056-ийн VO+ ба VO- гагнуурыг аудио өсгөгчийн VCC ба GND терминал руу гагнах
3. Жижиг нарны хавтангийн "+" терминалыг аудио өсгөгчийн VIN (L эсвэл R) эсвэл "-" аудио өсгөгчийн газар руу гагнах
4. Хоёр өнгөт эсвэл RGB LED-ийг зохих тусгаарлагчтай 220R хоёр резистортой холбох
5. Аудио өсгөгчийн шилжүүлэгч терминал руу анхны LED анодыг гагнах (Холболтыг унтраалгын терминал дээр хийх ёстой). ПХБ -ийн доод талд байгаа унтраалгын аль терминал нь VCC -тэй холбогдсон байхыг шалгахыг зөвлөж байна.
6. Хоёрдахь LED анодыг хоёр SMD LED -ийн аль нэгэнд анодоор гагнах ёстой - тэдгээр нь нийтлэг анод холболттой байдаг
7. LED катодуудыг аудио өсгөгчийн GROUND руу гагнах
8. Аудио өсгөгчийн гаралт дээр гагнуурын чанга яригч терминалууд (Та оролт, Зүүн эсвэл баруун талд ижил сувгийг сонгосон эсэхээ шалгаарай)
9. Чанга яригчийг хүчээр унтраахын тулд чанга яригчаар гүйдэл дамжихаас сэргийлдэг 3.5 мм стерео үүр терминалуудыг гагнана.
10. Чихэвчийг L ба R тал бүрт дуу гаргахын тулд өмнөх алхамд тайлбарласан терминалуудыг богино холбож өгнө.

Чуулган

Хаалтыг хэвлэсний дараа хэсгийн өндрийг харгалзан хэсэгчлэн угсрахыг зөвлөж байна.

1. Хавтасны дотоод периметрийн дагуу халуун цавуугаар хүрээ хийж, нарны хавтан байрлуулна
2. Эсрэг талд самар, угаагч бүхий потенциометрийг бэхлэх
3. Чанга яригчийг халуун цавуугаар наадаг
4. Батерейг халуун цавуугаар нааж байна
5. 3.5 мм -ийн үүрийг халуун цавуугаар нааж байна
6. Батерейг халуун цавуугаар нааж байна
7. TP4056 -ийг USB -ээр тусгай зориулалтын зүсэлтийн гадна талд нь халуун цавуугаар нааж байна
8. Потенциометр дээр бариул тавих
9. Бүрхүүл ба их биеийг дөрвөн эрэг ашиглан бэхлэх

Туршилт

Манай төхөөрөмж бэлэн болсон бөгөөд ажиллахад бэлэн боллоо! Төхөөрөмжийг зөв шалгахын тулд өөр эрч хүч өгөх гэрлийн эх үүсвэрийг олох шаардлагатай. Хүний сонсголын зурвасын өргөн [20Hz: 20KHz] давтамжтай байдаг ээлжлэн эрчимжүүлж өгдөг тул би IR алсын удирдлага ашиглахыг зөвлөж байна.

Гэртээ байгаа бүх гэрлийн эх үүсвэрээ туршиж үзэхээ бүү мартаарай.

Уншсанд баярлалаа!:)