Twinkle_night_lights: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Proyek ini adalah penghitung yang diaktifkan cahaya otomatis yang menjadi hidup setelah gelap dan mengganti LED dalam urutan biner. Karena LED bebas kabel, mereka dapat ditempatkan dalam urutan apa pun untuk menyorot item yang dilampirkan.

Sirkuit ini memiliki desain PCB yang dibuat di EagleCAD dan diproduksi sebagai OSHpark meskipun sirkuit dapat dibangun di Veroboard dengan komponen lubang tembus.

Rangkaian tersebut kemudian akan digunakan untuk menerangi objek cetakan 3D.

Perlengkapan

EagleCAD

PCB atau Veroboard untuk dipasang melalui komponen lubang.

BlokCAD

Pencetak 3D

Filamen Tembus Pandang

Langkah 1: Deskripsi Sirkuit

Rangkaian terdiri dari osilator yang dibuat menggunakan pengatur waktu ICM7555 yang dikonfigurasi dalam mode Astabil. Frekuensi osilasi dapat diatur dengan menggunakan resistor variabel 500k yang memberikan rentang frekuensi 1,5Hz hingga 220Hz, ini mengontrol seberapa cepat urutan penghitung berubah.

Kontrol cahaya rangkaian dilakukan dengan menggunakan LDR bersama dengan resistor variabel 50k untuk penyesuaian sensitivitas. Jaringan pembagi potensial ini terhubung ke pin 4 (reset), timer dan menonaktifkan operasi timer ketika tegangan pada titik ini <0,7V.

Ketika LDR terkena cahaya terang, resistansinya turun menjadi ~170R dan tanpa cahaya 1,3MR

Oleh karena itu, dalam cahaya terang, tegangan reset adalah 4,8V dan pengatur waktu diaktifkan.

Output osilator diumpankan ke CD4024 (Seven stage ripple counter), setiap output dihubungkan ke LED. LED efisiensi tinggi tegangan rendah direkomendasikan untuk menjadikan MERAH sebagai warna yang paling sesuai meskipun warna lain dapat digunakan, namun cenderung kurang efisien.

Arus keluaran CD4024 dalam mode sumber berada di urutan 5mA pada 5V, keluaran akan dijepit pada tegangan LED dan arus akan jauh lebih kecil dari nominal, meniadakan kebutuhan resistor secara seri dengan LED. Ini mengurangi jumlah komponen dan menyederhanakan rangkaian.

Ketika pencacah dihentikan karena tidak adanya pulsa clock dari pengatur waktu, keluaran pencacah akan tetap dalam hitungan apa pun yang ada pada saat itu, ini bisa dengan atau tanpa nilai hitungan.

Untuk memastikan bahwa output penghitung selalu nol ketika pengatur waktu berhenti, reset dinamis diterapkan.

Oleh karena itu, ketika pengatur waktu diaktifkan tanpa adanya cahaya, penghitung diaktifkan dan ketika pengatur waktu dinonaktifkan dengan adanya cahaya, penghitung diatur ulang.

Reset counter ini disediakan oleh pengganda tegangan charge pump yang juga terhubung ke output timer.

Pull up resistif terhubung ke pin reset counter dan juga ke output pompa pengisian, ketika timer dinonaktifkan counter reset oleh resistor pull up ini.

Setelah pengatur waktu memulai pompa pengisian daya, naik hingga ~3V yang menyalakan FET saluran N, menarik pin reset rendah dan mengaktifkan penghitung. Ketika penghitung berhenti, FET mati dan jalur reset ditarik ke VCC melalui resistor pull up yang mengatur ulang keluaran penghitung rendah.

Langkah 2: Perakitan PCB

Mayoritas komponen pada PCB adalah SMD dengan resistor dan kapasitor jenis 1206.

IC dipasang terlebih dahulu karena akan dikelilingi oleh komponen dan ini akan membuat lebih sulit untuk mengakses pin untuk menyolder.

Kemudian resistor, kapasitor, dioda, transistor dan terakhir konektor.

Seperti halnya beberapa pemeriksaan sederhana untuk memastikan tidak ada jembatan solder atau sirkuit terbuka sebelum tes penyalaan untuk memverifikasi bahwa pengatur waktu dan penghitung keduanya berfungsi.

Perakitan lebih lanjut akan dilanjutkan dengan LED setelah kami memiliki objek untuk menghubungkannya juga.

Sekarang kita memiliki sirkuit pencahayaan kita, kita membutuhkan sesuatu untuk menyala.

Langkah 3: Pemilihan Objek

Dengan pemikiran itu, lampu aksen malam taman diputuskan dan pada saat yang sama jajak pendapat jerami dilakukan dan kupu-kupu menang.

Untuk alasan berikut:

1: Sesuatu yang akan membuat tata letak LED simetris.

2: Cocok dengan lokasinya.

3: Bentuknya akan mengakomodasi PCB tanpa mengganggu objek.

4: Objek bisa dicetak 3d.

Langkah 4: Desain Objek

Menggunakan BlocksCAD saya merancang bentuk kupu-kupu dasar.

Bentuknya terdiri dari kepala, perut, dada dan 2 pasang sayap.

Kepala akan digunakan untuk memasang LDR dan sayap akan menampung 8 LED (2 per sayap), meskipun dalam versi final karena penghitung hanya memiliki 7 keluaran dan untuk mempertahankan simetri hanya 6 keluaran yang akan digunakan.

Untuk mendukung LED yang akan menjadi tipe bertimbal 5 mm, dudukan akan disertakan di sayap.

Untuk menahan PCB 2 lubang dimasukkan dalam 2 sayap depan untuk sekrup M2.

Setelah desain selesai, tinggal dicetak.

Dalam hal ini pemilihan filamen penting karena harus tembus cahaya untuk menunjukkan LED yang dipasang di bagian belakang sayap, sehingga akan terlihat dari depan.

Langkah 5: Majelis Akhir

Kupu-kupu dicetak LED dipasang pada dudukan dan kabel cukup panjang untuk mencapai PCB terpasang.

PCB disekrup di tempatnya dan kabel dari LED disolder ke PCB kemudian LDR yang diumpankan melalui 2 lubang di kepala disolder di tempatnya di papan.

Yang tersisa hanyalah tes akhir untuk menyesuaikan frekuensi tampilan yang optimal dan sensitivitas cahaya untuk menentukan kapan tampilan dihidupkan.

Sekarang redupkan lampu dan tonton pertunjukannya.