UVLamp - SRO2003: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Сайн байна уу!

Өнөөдөр би танд хэт ягаан туяаны LED чийдэнгийн талаар танилцуулах болно. Миний эхнэр полимер шавар эдлэлийн гоёл чимэглэлийн дизайнер бөгөөд ихэнхдээ давирхай ашиглан бүтээлээ хийдэг бөгөөд зарчмын хувьд ил задгай агаарт полимерждэг сонгодог давирхайг ашигладаг, сайн ажилладаг боловч хатуу болоход хангалттай урт (ойролцоогоор 2 хоног). Гэхдээ саяхан тэрээр хэт ягаан туяаны нөлөөгөөр полимержих давирхайг олж илрүүлжээ. Тэр давирхай захиалахдаа дэнлүү худалдаж авахаас татгалзав (энэ нь тийм ч үнэтэй биш …), гэхдээ би шууд л үүнийг зогсоов: Надад хэт ягаан туяаны гэрэл байгаа! Би юу хийхээ мэдэхгүй байна, би чамайг дэнлүү хийж чадна !!! (тийм ээ, би заримдаа электроникийн талаар хэтэрхий хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг …;))

Эндээс би шүүгээнийхээ ёроолд байгаа зүйлийг дэнлүү хийхийг оролдож байна …

Алхам 1: үүрэг хариуцлага

- Дэнлүүнээс ялгарах гэрэл аль болох нэгэн төрлийн байх ёстой бөгөөд чийдэн нь доор байрлуулах объектыг бүхэлд нь гэрэлтүүлэх ёстой.

- Дэнлүүний тохируулах тоолох хугацаа хамгийн багадаа 1 минут 30 секунд байх ёстой

- Дэнлүү нь 6см хүртэлх диаметртэй объектыг хамарч чадахаар том хэмжээтэй боловч хэт том хэмжээтэй байх ёсгүй.

- Дэнлүү амархан хөдлөх ёстой.

- Дэнлүүг "найдвартай" тэжээлийн эх үүсвэрээр тэжээх ёстой (зай/адаптер)

Алхам 2: Багаж хэрэгсэл ба электроникийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Электроникийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

- 1 Microchip PIC 16F628A

- Түр зуурын 2 товчлуур

- 2 транзистор BS170

- 1 транзистор 2N2222

- 2 нэг оронтой тоон дэлгэц

- 1 улаан LED 5 мм

- 17 мм хэт ягаан туяаны 5 мм

- 150 ом 8 эсэргүүцэл

- 68 эсэргүүцэлтэй 17 резистор

- 2 резистор 10 Кох

- 1 эсэргүүцэл 220 Ом

- 1 дуугаралт

- 2 ПХБ хавтан

- боодлын утас (жишээ нь: 30 AWG)

Бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

- 8 тусгаарлагч

- зарим эрэг

- 1 ширхэг PVC хоолойны таг (100 мм)

- 1 PVC хоолойны ханцуй (100 мм)

- Heath агшилтын хоолой

Хэрэгсэл:

- өрөм

- гагнуурын төмөр- гагнуурын утас

- кодыг Microchip 16F628 руу оруулах програмист (жишээ нь PICkit 2)

Хэрэв та кодыг өөрчлөхийг хүсвэл Microchip MPLAB IDE (үнэгүй програм) ашиглахыг танд зөвлөж байна, гэхдээ танд CCS хөрвүүлэгч (shareware) хэрэгтэй болно. Та бас өөр хөрвүүлэгч ашиглаж болно, гэхдээ програмд олон өөрчлөлт оруулах шаардлагатай болно. Гэхдээ би танд үүнийг өгөх болно. HEX файлыг ашигласнаар та микроконтроллер руу шууд оруулах боломжтой болно.

Алхам 3: Схем

CADENCE Capture CIS Lite ашиглан бүтээсэн схемийг энд оруулав. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үүргийн тайлбар:

- 16F628A: оролт/гаралт, тооллогын хугацааг зохицуулдаг микроконтроллер

- SW1: таймер тохируулах товчлуурыг тохируулах- SW2: эхлүүлэх товчлуур

- FND1 ба FND2: тоон тоонууд нь тоолох хугацааг заана

- U1 ба U2: тоон дэлгэцийн цахилгаан транзистор (мультиплекс)

- Q1: хэт ягаан туяаны гэрлийг асаах цахилгаан транзистор

- D2 to D18: Хэт ягаан туяа

- D1: статусын LED, хэт ягаан туяаны гэрлийг асаахад асдаг

- LS1: тоолуур дуусахад дуу чимээ гаргадаг дуугаралт

Алхам 4: Breadboard дээрх тооцоолол ба загварчлал

Дээрх схемийн дагуу бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг талхны самбар дээр угсарч, микроконтроллерыг програмчилцгаая!

Би системийг бүхэлд нь угсрахаасаа өмнө хэд хэдэн хэсэгт хуваасан:- хэт ягаан туяаны гэрлийн эд анги

- дэлгэцийн менежментийн хэсэг

- товчлуур болон гэрэл/дууны заагчийг удирдах хэсэг

Хэсэг бүрийн хувьд би өөр өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн утгыг тооцоолж, дараа нь талхны самбар дээрх зөв ажиллагааг шалгасан.

Хэт ягаан туяаны гэрлийн хэсэг: Лед нь анод дээрээ Vcc (+5V) руу резистороор холбогддог ба Q1 (2N2222) транзистороор дамжуулан катод дээрээ GND -тэй холбогддог.

Энэ хэсгийн хувьд транзисторыг хангалттай хангаж өгөх хангалттай гүйдэлтэй байхын тулд шаардлагатай үндсэн эсэргүүцэлийг тооцоолоход л хангалттай. Би хэт ягаан туяаны гэрлийг тус бүрт нь 20 мА гүйдэлээр хангахаар шийдсэн. 17 лед байдаг тул транзисторыг коллектороос ялгаруулагч руу гатлах нийт 17*20мА = 340мА гүйдэл байх болно.

Тооцоолол хийх техникийн баримт бичгийн өөр өөр ашигтай утгуудыг энд оруулав: Бетамин = 30 Вцесат = 1В (ойролцоогоор…) Vbesat = 0.6V

Транзистор ба Бетамины коллектор дээрх гүйдлийн утгыг мэдэхийн тулд транзисторын суурь дээр байх хамгийн бага гүйдлийг хангаж чадна: Ibmin = Ic/Betamin Ibmin = 340mA/30 Ibmin = 11.33 мА

Транзистор ханасан эсэхийг шалгахын тулд бид K = 2 коэффициентийг авна.

Ибсат = Ибмин * 2

Ибсат = 22.33мА

Одоо транзисторын үндсэн эсэргүүцлийн утгыг тооцоолъё.

Rb = (Vcc-Vbesat)/Ibsat

Rb = (5-0.6) /22.33mA

Rb = 200 Ом

Би E12 цувралаас стандарт утгыг сонгодог: Rb = 220 ом Зарчмын хувьд би 200 ом -той тэнцүү эсвэл бага утгатай эсэргүүцэл сонгох ёстой байсан ч резисторуудын хувьд тийм ч их сонголт байхгүй байсан тул би хамгийн ойрхон байсан. үнэ цэнэ.

Дэлгэцийн менежментийн хэсэг:

Дэлгэцийн сегментүүдийн одоогийн хязгаарлах эсэргүүцлийн тооцоо:

Тооцоолол хийх техникийн баримт бичиг (оронтой дэлгэц ба BS170 транзистор) -оос өөр өөр ашигтай утгуудыг энд оруулав.

Vf = 2V

Хэрэв = 20мА

Одоогийн хязгаарын утгыг тооцоолох:

R = Vcc-Vf/Хэрэв

R = 5-2/20mA

R = 150 Ом

Би E12 цувралаас стандарт утгыг сонгоно: R = 150 ом

Олон талт менежмент:

Дэлгэц дээрх тэмдэгтүүдийг хянахад шаардлагатай утаснуудын тоог хязгаарлахын тулд олон талт дэлгэцийн техникийг ашиглахаар шийдсэн бөгөөд хэдэн арван оронтой тохирох дэлгэц, нэгжийн цифртэй тохирох өөр дэлгэц байна. Энэ техникийг хэрэгжүүлэхэд маш энгийн, хэрхэн ажилладагийг энд харуулав (жишээ нь: 27 тоог харуулах)

1 - микроконтроллер нь хэдэн арван оронтой тоон дээр харуулах тэмдэгтэд харгалзах 7 гаралт дээр дохио илгээдэг (2 оронтой тоо) 2 - микроконтроллер нь аравтын 3 -тэй тохирох дэлгэцийг хангадаг транзисторыг идэвхжүүлдэг - 2ms -ийн саатал 4 - микроконтроллер нь аравт харгалзах дэлгэцийг хангадаг транзисторыг идэвхгүй болгодог 5 - микроконтроллер нь нэгжийн цифрийг харуулах тэмдэгтэд харгалзах 7 гаралт дээр дохио илгээдэг (7 орон) 6 - микроконтроллер нь дэлгэцийг хангадаг транзисторыг идэвхжүүлдэг. нэгжид харгалзах 7 - 2ms -ийн саатал 8 өнгөрч байна - микроконтроллер нь нэгжид харгалзах дэлгэцийг хангадаг транзисторыг идэвхгүй болгодог.

Энэхүү дараалал нь маш хурдан давтагддаг бөгөөд ингэснээр нэг дэлгэц унтарсан тэр мөчийг хүний нүд анзаардаггүй.

Товчлуур ба гэрэл/дууны индикаторуудын хэсэг:

Тоног төхөөрөмжийн туршилт маш бага бөгөөд энэ хэсгийн тооцоолол бүр бага байна.

Статусын одоогийн хязгаарлах эсэргүүцэл нь: R = Vcc-Vf/R = 5-2/20mA R = 150 ом

Би E12 цувралаас стандарт утгыг сонгоно: R = 150 ом

Товчлуурын товчлуурын хувьд би микроконтроллерийн ачаар даралтыг илрүүлж, дэлгэц дээрх даралтын тоог нэмэгдүүлэх боломжтой эсэхийг шалгасан. Би мөн дуугаралтын идэвхжүүлэлтийг зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгасан.

Хөтөлбөрт энэ бүхэн хэрхэн зохицуулагдаж байгааг харцгаая …

Алхам 5: Хөтөлбөр

Хөтөлбөрийг MPLAB IDE програмтай C хэл дээр бичсэн бөгөөд кодыг CCS C хөрвүүлэгчээр эмхэтгэсэн болно.

Кодыг бүрэн тайлбарласан бөгөөд ойлгоход маш энгийн бөгөөд хэрэв та үүнийг хэрхэн яаж хийхийг мэдэхийг хүсч байгаа эсвэл өөрчлөхийг хүсч байвал эх сурвалжийг татаж авах боломжийг танд олгоно.

Бага зэрэг төвөгтэй зүйл бол микроконтроллерийн тоолууртай тооллогын менежмент байж магадгүй тул би зарчмыг хурдан тайлбарлахыг хичээх болно.

Тусгай функцийг микроконтроллер 2 м тутамд дууддаг бөгөөд энэ нь програмын RTCC_isr () функц бөгөөд энэ функц нь дэлгэцийн мультиплекс болон тооллогын менежментийг удирддаг. 2 м тутамд дэлгэцийг дээр тайлбарласны дагуу шинэчилдэг бөгөөд TimeManagment функцийг 2 м тутамд дууддаг бөгөөд тоолох утгыг удирддаг.

Хөтөлбөрийн гол циклд товчлууруудын удирдлага байдаг бөгөөд энэ функц дээр тоолох тоолуур, хэт ягаан туяаны LED болон тоолуурын гэрэлтүүлгийг эхлүүлэх товчлуур байдаг.

MPLAB төслийн zip файлыг доороос үзнэ үү.

Алхам 6: Гагнах ба угсрах

Би бүхэл бүтэн системийг 2 самбар дээр тараасан: нэг самбар нь хэт ягаан туяаны LED эсэргүүцлийг дэмждэг, нөгөө самбар нь бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дэмждэг. Дараа нь би картуудыг давхцуулахын тулд зайг нэмж оруулав. Хамгийн төвөгтэй зүйл бол дээд самбарын бүх холболтыг гагнах явдал байв, ялангуяа мультиплекс хийх системтэй байсан ч маш их утас шаарддаг дэлгэцийн улмаас …

Би хамгийн цэвэр үр дүнд хүрэхийн тулд холболт, утсыг халуун хайлмал цавуу, халуунд наалддаг бүрхүүлээр бэхлэв.

Дараа нь би LED тагийг аль болох жигд хуваарилахын тулд PVC малгай дээр тэмдэг тавьж, хамгийн жигд гэрлийг олж авав. Дараа нь би LED -ийн диаметртэй нүх өрөмдсөн, зургуудаас харахад төв хэсэгт илүү олон LED байгаа нь хэвийн үзэгдэл бөгөөд учир нь дэнлүүг жижиг объект дээр гэрэл цацруулахад ашигладаг.

(Төслийн эхэн дэх танилцуулгын зургуудаас та PVC хоолойг таг шиг буддаггүй, эхнэр маань өөрөө чимэглэхийг хүсч байгаа нь хэвийн үзэгдэл юм … хэрвээ нэг өдөр надад зураг байвал би үүнийг оруулах болно!)

Эцэст нь би дэнлүүгээ гар утасны цэнэглэгч эсвэл гадны батерейгаар тэжээхийн тулд эмэгтэй USB холбогчийг гагнав (жишээ нь гэртээ байсан эрэгтэй эрэгтэй кабелиар …)

Ойлгох явцад би маш олон зураг авсан бөгөөд тэд нэлээд "ярьж" байна.

Алхам 7: Системийн үйл ажиллагааны диаграм

Энэ бол програм биш харин систем хэрхэн ажилладаг тухай диаграм юм. Энэ бол нэг төрлийн мини хэрэглэгчийн гарын авлага юм. Би диаграмын PDF файлыг хавсралт болгон оруулсан болно.

Алхам 8: Видео

Алхам 9: Дүгнэлт

Энэ бол "оппортунист" гэж нэрлэх төслийн маань төгсгөл юм, үнэхээр би энэ төслийг яаралтай хэрэгцээг хангахын тулд хийсэн, тиймээс би аль хэдийн байсан сэргээн засварлах төхөөрөмжөөр хийсэн боловч эцсийн үр дүнгээрээ бахархаж байна. миний олж авч чадсан маш цэвэр гоо зүйн тал.

Би хурдан бичихийн тулд хэсэгчлэн автомат орчуулагч ашиглаж байгаа тул миний бичгийн хэв маяг зөв эсэхийг мэдэхгүй байна, гэхдээ англи хэлээр ярьдаггүй болохоор зарим өгүүлбэрүүд англи хэлийг төгс бичсэн хүмүүст сонин санагдах байх. Тиймээс туслалцаа үзүүлсэн DeepL орчуулагчдаа баярлалаа;)

Хэрэв танд энэ төслийн талаар асуулт, санал байвал надад мэдэгдээрэй!