Modra LED svetlobna knjiga za ponovno polnjenje: 17 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Terapijo z modro svetlobo lahko uporabimo za izboljšanje razpoloženja, izboljšanje spanja, zdravljenje jet lag -a, prilagoditev časa spanja in povečanje energije. Svetlobna terapija koristi učencem, ki v šolo začnejo zgodaj, ko je še tema. Ta se lahko prilega v nahrbtnik, je zatemnljiv, ima nastavljiv časovnik in gradnja ne stane preveč. Zjutraj ga lahko spremenite v zgodnjo ptico, zvečer pa zvečer. Uporabljate ga lahko med vožnjo z avtobusom. Značilnosti Napajanje z izmenično ali litij-ionsko baterijo Širok razpon vhodne napetosti: 8,4-24 V 200 LED Širok vidni kot Poraba energije: 14 W Življenjska doba baterije pri polni svetlosti: 1h 30 min (z dvema baterijama 18650 2,5Ah)) Razpon svetlosti: 256 stopenj Razpršen zaslon

1. korak: Materiali

1 - izdolbena knjiga z 8 x 6-1/4 x 1/8 prostora za shranjevanje 1 - prozorna plastična folija, večja od 8 x 6-1/4 x 1/8 z nevidnim trakom 1 - 4 x 8 bakreno obložena plošča 1 - 3 x 1-1/4 bakreno obložena plošča 2 - 100nF kondenzatorji 1 - 12-20V zener dioda 1 - 1N4001 dioda 200 - 0805 širokokotni 470nm modre LED (120-130 stopinj) 1 - IRFZ44N MOSFET 1 - AO3400 MOSFET 2 - 10M upori 1 - 33k upor 1 - 1k upor 1 - 10k upor 20 - 100R upori 1 - stikalo za vklop -izklop 1 - regulator LM7805 1 - ATtiny85 1 - 8 -polni nosilec DIP čipa 1 - arduino (to potrebujete samo za programiranje ATTiny85) 1 - LM2577 DC -DC pretvorniški ojačevalni modul 2 - 10k potenciometrov 1 - enosmerna vtičnica 1 - 9-24V napajanje (18 W ali več) 1 - 2 celica 18650 držalo za zaščitene celice (zaščitene celice so nekoliko daljše od nezaščitenih) 2 - zaščitene 18650 litij -ionske baterije 1 - 3A varovalka s počasnim pregorevanjem (če uporabljate nezaščitene baterije) 4 - sklopi izklopov (pomislite 1/8 ") 4 - kompleti matic in vijakov (debeline 1/8") * vse upore in kondenzatorje imajo 0805 paketov

2. korak: Vezje

V tem vezju sem programiral ATTiny85 kot časomer in PWM zatemnilnik svetlobe. Q1 je stikalo za obremenitev, ki ga napaja. Zmogljiv IRFZ44N upravlja z vhodnim tokom pretvornika. D1 ščiti nizkozmogljiv Q1 in preprečuje, da bi njegova napetost na vratih presegla 20V. R5 ščiti Q2 skozi padec napetosti matrike tako, da skozi njih teče majhna količina, pri čemer Vds Q2 ne preseže 30V. Opazili boste, da bodo tudi, ko je časovnik izklopljen, slabo osvetljeni. Povečilni pretvornik LM2577 ohranja niz LED pri 30-35 V in nam omogoča uporabo širokega razpona napajalnih napetosti. Če je tok previsok ali potrebujete manj svetlobe, ga lahko nastavite na nižjo napetost. Izhodno napetost sem nastavil na 32,3 V, upori pa so bili pri 1,5 V, kar je dalo 15 mA. Vtičnica DC je bila ožičena, da omogoča dvojno napajanje, tako da svoj srednji zatič povežete z ozemljitvijo baterije, zunanji pa na ozemljitev napajalnika.

3. korak: Skica za ATtiny85

Ta skica programira ATtiny85 v PWM zatemnilnik in časovnik svetilke. VR1 nastavi svetlost LED matrike v 255 korakih, VR2 pa nastavi čas obdelave med 0 in 60 minutami, ki se ponavlja vsako uro, kar je morda bolje, če delate ponoči. Pred vklopom boste morali prilagoditi nastavitve, saj jih ATtiny85 bere šele na začetku. Če želite drugačno obdobje vklopa/izklopa, spremenite vrednost periodMin. Kako se programira ATtiny85, se lahko naučite tukaj: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // PWM vhod priključen na digitalni pin 0 int brightPin = 2; // potenciometer svetlosti, priključen na analogni pin 2 int timerPin = 3; // časovni potenciometer, priključen na analogni pin 3 dolgo obdobjeMin = 60; // nastavi časovno obdobje v minutah long periodSec = periodMin*60; // izračuna časovno obdobje v sekundah dolgo obdobje = 1000*periodSec; // izračuna časovno obdobje v milisekundah void setup () {pinMode (LEDPin, OUTPUT); // nastavi pin kot izhod} void loop () {int val1 = analogRead (brightPin); // preberemo potenciometer za nastavitev svetlosti analogWrite (LEDPin, val1 / 4); // nastavi svetlost LED nizov od 0 do 255 int val2 = analogRead (timerPin); // bere potenciometer za nastavitev časovnika dolgo vklopljen = (period*val2/1023); // čas v milisekundah dolg izklop = (obdobje vklopljeno); // čas izklopa v milisekundni zamudi (vklopljeno); analogWrite (LEDPin, 0); // nastavi svetlost LED polja na 0 zakasnitve (izklopljeno); }

4. korak: Datoteke ExpressPCB

Oblikoval sem vezja z uporabo ExpressPCB in vključil datoteko za celostransko tiskanje. Če imate drugačen paket komponent, lahko spremenite zasnovo. ExpressPCB lahko prenesete s tega spletnega mesta: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm Za Linux lahko za uporabo programa namestite WINE.

5. korak: Odpornost proti vlečenju za vezje

Korak 6: Jedkanje vezja

Za jedkanje plošč sem uporabil železov klorid.

Korak 7: Odpornost proti udarcem Odstranjena

Odstranite odpornost proti jedkanju z acetonom.

8. korak: Spajkane komponente

V tem koraku sem ročno spajkal komponente SMD. Pred polaganjem komponent, ki so najbolj dolgočasen del tega koraka, je treba uporabiti fluks. Za premikanje LED -jev je potrebna pinceta, med spajkanjem pa lahko LED -diode držite na spajkalnih blazinicah.

9. korak: Odstranite ostanke fluksa

Ostanke fluksa odstranite z acetonom.

10. korak: Žice z razbremenitvijo

Za razbremenitev žic uporabite vroče lepilo.

11. korak: Luknje za pritrditev tiskanih vezij

Izvrtajte luknje, da se prilegajo stojnicam in priključku za enosmerni tok. Za poravnavo robov lukenj uporabite Dremel.

Korak 12: Vijaki za vezje in nosilec baterije

Korak: Žice s kabelskimi vezmi

Korak 14: Prozoren pokrov za LED

Prosojno plastično folijo vroče prilepite na knjigo. Kot difuzor boste uporabljali nevidni trak, zato bomo za njegovo podporo potrebovali plastično folijo.

Korak 15: Nevidni trak kot svetlobni difuzor

Čisto plastiko prekrijte z nevidnim trakom.

Korak 16: Delitvene oznake za potenciometer

Izmerite napetost na osrednjem pipe VR2 s koraki po 500mV. To bi pomenilo 10% ali 6 minut za 1 uro. Označite delitve na vezju.

17. korak: Izboljšave

Uporabite držalo za litij-ionsko baterijo s 3 do 6 celicami: z višjo napajalno napetostjo svetlobna knjiga postane učinkovitejša in deluje hladneje, ker bi pretvornik potreboval manj toka, obremenitveni MOSFET pa je v celoti vklopljen. komponente za matriko LED: Morda se vam bo zdelo, da je LED skozi luknje lažje spajkati, plošče pa vam niti ni treba jedkati! Poiščite LED s širokimi koti žarka okoli 130 stopinj in namesto tega uporabite ploščo perf. Za enakomerno osvetlitev boste morda potrebovali debelejšo knjigo.

Druga nagrada na natečaju za mikrokrmilnik