Зугаа цэнгэлийн Фарадей: Цахилгаан батерейгүй шоо: 12 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:06

Булчингаар ажилладаг электрон төхөөрөмжүүдийг ихээр сонирхож ирсэн нь ихэнхдээ мөнхийн бамбарыг батерейгүй LED бамбар гэж нэрлэдэг. Батерей багатай бамбар нь LED-ийг тэжээх хүчдэл үүсгэгч, хүчдэл үүсгэгч, өндөр үр ашигтай цагаан LED-ээр үйлдвэрлэсэн хүчдэлийг хадгалах, хадгалах электрон хэлхээнээс бүрдэнэ. Булчингаар ажилладаг хүчдэл үүсгэгч нь цилиндр соронз бүхий хоолойноос бүрдсэн Фарадейгийн хуулийг үндэслэдэг. Хоолойг соронзон утсаар ороосон байна. Хоолойг сэгсрэх үед соронзнууд хоолойн уртыг нааш цааш урагшлуулдаг бөгөөд ингэснээр ороомог ба ороомогоор дамжин соронзон урсгалыг өөрчилдөг тул AC хүчдэл үүсгэдэг. Бид дараа нь зааварчилгаанд буцаж ирэх болно. Энэхүү заавар нь баттеронгүй электрон шоо хэрхэн бүтээхийг танд харуулах болно. Баригдсан нэгжийн гэрэл зургийг доор харуулав.

Алхам 1: Цахим шоо

Уламжлалт шооны оронд электрон шоо ашиглах нь сайхан, дажгүй юм. Ихэвчлэн ийм шоо нь электрон хэлхээ, LED дэлгэцээс бүрдэнэ. LED дэлгэц нь долоон сегментийн дэлгэц байж болно. Доор үзүүлсэн шиг 1-6 хоорондох тоонуудыг харуулах эсвэл уламжлалт шоо загварыг дуурайхын тулд хоёрдахь зурагт үзүүлсэн шиг 7 LED -ээс бүрдэж болно. Шоо хоёулаа хоёулаа унтраалгатай бөгөөд хэрэглэгч "шоо өнхрүүлэх" (эсвэл "үхлийг өнхрүүлэх үү") хүссэн үедээ дарах ёстой. Шилжүүлэгч нь микроконтроллерт програмчлагдсан санамсаргүй тооны генераторыг ажиллуулдаг бөгөөд санамсаргүй тоог долоон сегментийн дэлгэц эсвэл LED дэлгэц дээр харуулдаг. Хэрэглэгч шинэ дугаар авахыг хүссэн тохиолдолд шилжүүлэгчийг дахин дарах шаардлагатай болно.

Алхам 2: Шоо цахилгаан хангамж

Өмнөх алхамд үзүүлсэн загваруудад хоёуланд нь ханын хорхой, тохирох шулуутгагч, тэгшлэх конденсатор, зохих +5V зохицуулагчаар гаргаж авах тохиромжтой цахилгаан хангамж шаардлагатай болно. Хэрэв хэрэглэгч шоо зөөвөрлөхийг хүсч байгаа бол хананы хананд трансформаторыг тохирох батерейгаар солино гэж 9В батерейг хэлнэ үү. Батерейны бусад сонголтууд байдаг, жишээлбэл, нэг AA эсвэл AAA батерейнаас шоо ажиллуулахын тулд ердийн шугаман зохицуулагч ажиллахгүй болно. Шоо ажиллуулахын тулд +5V-ийг олж авахын тулд DC-DC хөрвүүлэгчийг ашиглах ёстой. Зураг дээр хананы 9В батерейгаас шоо ажиллуулахад тохиромжтой +5V тэжээлийн хангамжийг харуулсан бол нөгөө зурагт TPS61070 DC-DC хөрвүүлэгч ашиглан 1.5V AA эсвэл AAA төрлийн батерейгаас +5V тэжээлийн хангамжийн схемийг үзүүлэв.

Алхам 3: Чөлөөт хүч: Булчингаа ашиглаарай …

Энэ алхам нь булчингийн хүчдэлийн үүсгүүрийг тодорхойлдог. Генератор нь 6 инчийн урт, гадна диаметр нь 15 мм хэмжээтэй Perspex хоолойноос бүрдэнэ. Дотоод диаметр нь 12 мм. Хоолойн гаднах гадаргуу дээр 1 мм орчим гүн, 2 инч урттай ховил хийдэг. Энэхүү ховилыг 30 SWG соронзон утсаар 1500 орчим эргэлтээр ороосон байна. Гурван ховор газрын цилиндр хэлбэртэй соронзны багцыг хоолойд байрлуулна. Соронзны диаметр нь 10 мм, урт нь 10 мм байна. Соронзон хоолойг хоолойд оруулсны дараа хоолойны үзүүрийг нүцгэн ПХБ -ийн дугуй хэлбэртэй хэсгүүдээр битүүмжилж, хоёр хэсэг эпокси, дотор нь цочрол шингээгч дэвсгэр наасан байна (би IC савлагааны хөөс ашигласан). Ийм хоолойг McMaster (mcmaster.com) дээрээс авах боломжтой, хэсгийн дугаар: 8532K15. Соронзыг гайхалтайmagnets.com дээрээс худалдаж авч болно. Хэсэг # D375D.

Алхам 4: Хүчдэл үүсгэгчийн гүйцэтгэл

Булчингийн хүчдэлийн хүчдэл үүсгэгч хэр сайн ажилладаг вэ? Осциллографын дэлгэцийн агшинг энд оруулав. Зөөлөн чичиргээ хийснээр генератор нь ойролцоогоор 15V оргилоос оргил хүртэл оргилж өгдөг. Богино залгааны гүйдэл нь ойролцоогоор 680 мА байна. Энэ төсөлд хангалттай хангалттай.

Алхам 5: Схем бүдүүвч

Энэ алхам нь шооны хэлхээний диаграммыг харуулав. Энэ нь Фарадей генераторын үйлдвэрлэсэн хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг арилгахын тулд шулуутгагч диодын гүүрний хэлхээнээс бүрдэх ба 4700uF/25V электролитийн конденсатороор шүүнэ. Конденсаторын хүчдэлийг 5V гаралтын хүчдэл бүхий LDO, LP-2950-ээр зохицуулдаг бөгөөд энэ нь микроконтроллер ба LED-ээс бүрдэх хэлхээний бусад хэсгийг хүчдэлээр хангахад хэрэглэгддэг. Би "шоо" хэлбэрээр байрлуулсан тунгалаг сав баглаа боодол бүхий 3 мм-ийн цэнхэр өнгийн LED 7 өндөр үр ашигтай байдлыг ашигласан. LED-ийг 8 зүү AVR микроконтроллер ATTiny13 удирддаг. Faraday генератороос гарах хүчдэлийн гаралт нь импульсийн гаралт юм. Энэхүү импульсийн гаралтыг резистор (1.2KOhm) ба Zener диод (4.7V) ашиглан нөхцөлт байдлаар тодорхойлно. Нөхцөл байдлын хүчдэлийн импульсийг микроконтроллер мэдрэн хоолойг сэгсрэх эсэхийг тодорхойлно. Хоолойг сэгсрэх л юм бол микроконтроллер хүлээнэ. Хэрэглэгч хоолойг сэгсрэхээ больсны дараа микроконтроллер нь чөлөөт гүйлтийн горимд ажилладаг дотоод 8 битийн таймер ашиглан санамсаргүй тоо гаргаж, санамсаргүй тоог 1-6 хооронд гаралтын LED дээр гаргадаг. Микроконтроллер дараа нь хэрэглэгч хоолойг дахин сэгсрэхийг хүлээнэ. LED нь санамсаргүй тоог харуулсны дараа конденсатор дээр байгаа цэнэг нь LED -ийг дунджаар 10 секунд асаахад хангалттай юм. Шинэ санамсаргүй тоо авахын тулд хэрэглэгч хоолойг хэд хэдэн удаа сэгсрэх ёстой.

Алхам 6: Микроконтроллерыг програмчлах

Tiny13 микроконтроллер нь 128 кГц цагны дохио үүсгэх зориулалттай дотоод RC осциллятороор ажилладаг. Энэ бол Tiny13 -ийн дотооддоо үүсгэж болох хамгийн бага цагны дохио бөгөөд микроконтроллерийн зарцуулалтыг багасгах зорилгоор сонгосон бөгөөд хянагч нь AVRGCC хөрвүүлэгчийг ашиглан C хэлээр програмчлагдсан бөгөөд урсгалын диаграмыг энд харуулав. Би STIN500-ийг ашиглан Tiny програмаа ашиглаж байсан боловч хэрэв та AVR Dragon програмистыг илүүд үзвэл энэ зааварчилгааг ашиглаж болно: https://www.instructables.com/id/Help%3a-An-Absolute-Beginner_s-Guide- 8-битийн-AVR-Pr/

Алхам 7: Хяналтын програм хангамж

/*Цахим батерей Less Dice*//*Dhananjay Gadre*//*2007 оны 9 -р сарын 20***Tiny13 Процессор @ 128KHz дотоод RC осциллятор*//*7 LED -ийг дараах байдлаар холбосон LED0 - PB1LED1, 2 - PB2LED3, 4 - PB3LED5, 6 - PB4D3 D2D5 D0 D6D1 D4Ороомогоос импульсийн оролт PB0 дээр байна// #include #include #include #includeconst char ledcode PROGMEM = {0xfc, 0xee, 0xf8, 0xf2, 0xf0, 0xe2, 0xfeigned); char temp = 0; int count = 0; DDRB = 0xfe; /*PB0 бол оролт*/TCCR0B = 2; /*8 -д хуваах*/TCCR0A = 0; TCNT0 = 0; PORTB = 254; /*бүх LED -ийг идэвхгүй болгох*/while (1) {/*импульс өндөр болох хүртэл хүлээх*/while ((PINB & 0x01) == 0); _дэйл_лүүк_2 (50); /*судасны цохилт буурахыг хүлээх*/ while ((PINB & 0x01) == 0x01); _дэйл_лүүк_2 (50); тоо = 5000; while ((тоолох> 0) && ((PINB & 0x01) == 0)) {тоолох--; } if (count == 0) /* импульс байхгүй болсон тул санамсаргүй тоог харуулна* / {PORTB = 0xfe; /*бүх LED унтраасан*/ _delay_loop_2 (10000); температур = TCNT0; температур = температур%6; temp = pgm_read_byte (& ledcode [temp]); PORTB = температур; }}}

Алхам 8: Хэлхээ угсрах

Цахим шоо угсрах үе шатуудын зарим зургийг энд оруулав. Цахим хэлхээг перспекс хоолойд нэвтрэх хангалттай нарийн перфрон самбар дээр угсардаг. Цахилгаан хэлхээг хаахад хүчдэл үүсгүүрт ашигладаг ижил өнцөгт хоолойг ашигладаг.

Алхам 9: Угсралт дууссан

Фарадей хүчдэлийн генератор ба электрон шоо хэлхээ нь одоо механик, цахилгаан холбогч болж байна. Хүчдэл үүсгэгч хоолойн гаралтын терминалууд нь электрон шооны хэлхээний 2 зүү оролтын холбогчтой холбогдсон байна. Хоолойнуудыг хоёуланг нь кабелийн зангиагаар холбож, илүү аюулгүй байдлыг хангах үүднээс 2 хэсгээс бүрсэн эпокси ашиглан наасан байна. Би AralditeAraldite ашигласан.

Алхам 10: Баттерейгүй электрон шоо ашиглах

Угсрах ажил дуусч, хоёр хоолойг хооронд нь бэхлэсний дараа шоо ашиглахад бэлэн болно. Хэдэн удаа сэгсрэхэд л санамсаргүй тоо гарч ирнэ. Дахин сэгсэрвэл өөр санамсаргүй зүйл гарч ирнэ. Шоо үйлдэж буй видео энд байна, мөн энэхүү зааварчилгааны видеонд байрлуулсан болно:

Алхам 11: Лавлагаа ба дизайны файлууд

Энэхүү төсөл нь миний өмнө хэвлэгдсэн нийтлэлүүд дээр үндэслэсэн болно. тухайлбал:

1. "Зөөврийн хэрэглээний цахилгаан үүсгүүр", хэлхээний зоорь, 2006 оны 10 -р сар 2. "Kinetic Remote Control", Make:, 2007 оны 11 -р сар, Дугаар 12. C эх кодын файлыг эндээс авах боломжтой. Төслийг анх загварчилсан тул би бүргэд ашиглан ПХБ хийжээ. Одоо хэрхэн харагдаж байгааг энд харуулав. Eagle -ийн схем, самбарын файлууд энд байна. Прототиптэй харьцуулахад эцсийн ПХБ -ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг арай өөр байдлаар байрлуулсан болохыг анхаарна уу. Шинэчлэлт (2008 оны 9 -р сарын 15): Монголбанкны файлыг нэмсэн

Алхам 12: Та илүү ихийг хүсч байгаагаа мэдэж байна

Ганц дэлгэцтэй электрон шоо уу? Гэхдээ би таны хэлсэн хоёр шоо хэрэгтэй олон тоглоом тоглодог. За, та үүнийг хүсч байгаагаа мэдэж байна. Миний бүтээх гэж оролдсон зүйл энд байна. Надад энэ шинэ хувилбарын ПХБ бэлэн байгаа бөгөөд кодоо бөглөх, самбарыг турших чөлөөт цаг гарахыг хүлээж байна. Би үүнийг дуусмагц энд төсөл оруулах болно … Тэр болтол ганц шоо үзэх болно.