Naboj svetlobnega niza: 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

To je vrsta praznih pločevink za hrano za pse, vsaka z eno LED lučko v notranjosti in barvno lečo na odprtini. LED diode nadzirajo detektorji gibanja, ki jih sproži interakcija gledalca. Z uporabo LED kot vira svetlobe za vsako pločevinko so zahteve po moči nizke. Vezje uporablja majhno količino komponent za pogon LED, ta navodila pa bodo podrobno opisala, kako uporablja detektorje gibanja, tranzistorje, upore in LED za ustvarjanje interaktivne svetlobne oddaje. ustvaril prvo zasnovo vezja in uspešno izdelal ta projekt. Vsakdo, ki se zanima za elektroniko, bi z branjem in početjem zlahka dosegel mojo stopnjo znanja kot uspešen novinec. Moja modrost se je naučila, da če si lahko privoščite boljša orodja, je to prava pot. Kot umetnik res ne želim promovirati eno trgovino ali izdelek nad drugim, vendar moja skupnost nima najboljše izbire trgovin, kjer bi lahko našla dobre elektronske komponente, zato navajam Radio Shack kot samo "Shack", zamenjajte z vašo najljubšo trgovino ali dobaviteljem. 64 pločevinke za hrano za pse (oprane) 32 zelene 10 mm super svetleče diode (www.evilmadscientist.com) 32 modre 10 mm super svetleče diode (www.evilmadscientist.com) 50 'priključna žica (elektronsko napajanje, ugibam, ker nisem upošteval porabe) 10 cedrove plošče (Trgovina s strojno opremo) 2 aluminijasta kotna palica (Trgovina s strojno opremo) 2 aluminijaste palice debeline 1/16 palca (Trgovina s strojno opremo) 8 1/4 w 1K upori (baraka) 8 tranzistorjev PNP (Koča) 8 Detektorji gibanja DP-001 (www.glolab.com) 8 Fresnelovih leč (www.glolab.com) 5 'toplotno skrčljiva cev (za profesionalne končne izdelke ukrivljene, usklajene barve so hladne) 1 9V 800ma napajanje (baraka) 1 stikalo (baraka) 1 okroglo tiskano vezje (baraka) 31 medenina #vijaki 8 (trgovina s strojno opremo) 31 medenina #8 matic (trgovina s strojno opremo) 31 medenina #8 podložk (Trgovina s strojno opremo) 32 steklenih leč (prvotna zamisel je bila za papir, vellum in sljudo ali kakršno koli obliko silhuete) 1 Podaljšek Orodja: Pištola za vroče lepilo (bolje kot lepilni trak) Odstranjevalci žice (orodje na sliki tukaj je najboljše orodje za delo) spajkalnik (tukaj se ne goljufajte, postal sem boljši z boljšim likalnikom) spajkalnik (fluks) Toplotna pištola (potrebna je le, če svoje žice spajate s toploto) roke za pomoč (neobvezno, vendar zelo predlagano) povečevalno steklo (neobvezno) Okrošna plošča (neobvezno, a potrebno orodje za vse, ki se resno ukvarjate z zasnovo elektronskega vezja) 1 39K upor (programiranje občutljivosti DP-001) 1 2,7K upor (programiranje bivanja DP-001) 1 vrtalnik 1 večnamenski sveder (obvezno nad standardnim svedrom) 1 izvijač 1 kladivo (neobvezno, če razbijete prst, odstranite dolgčas smiselnost spajkanja 64 LED z 128 žicami) 1 čeljust ali lestvica 1 lepilo za les 2 dolge vijačne sponke Električne opombe: Vcc = vir pozitiven Vdd = FET pozitiven, napajanje detektorju daje pozitivno, tranzistor NFET na DP-001 daje pozitivno vrednost na terminalu to imenujemo VddVss = vir negativen. Kot umetnik, ki dela predvsem v oljih in v zadnjem času v bolj visokotehnoloških delih, sem želel v svoje delo vključiti tudi malo zelenega. Imam dva mopsa in zdi se, da radi jedo vsak dan, kar vodi v odpadke iz posod za hrano, zato sem pločevinke začel varčevati za kakšen prihodnji projekt, za katerega sem vedel, da ga bom pripravil, ko bom imel večjo zbirko. Drug prijatelj umetnik, ki dela v zlitju stekla, je omenil, da je bila žirirana predstava, katere tema je bila "sodelovanje", zato smo se odločili, da skupaj delamo na umetniškem delu. To je bila odlična priložnost, da sem uporabil tiste pločevinke s hrano za pse, ki so prebivale v moji garaži. Ob toliko konzervah je bilo očitno, da mora biti del v obliki neke vrste matrike, ki se je osvetlila z gibanjem gledalca. Spoznala sva se v lokalni kavarni in predstavil sem svoj načrt, ime dela je bilo tako naravno kot narava sama, niz svetlobe z električnim nabojem. Tukaj je kratek opis dela in procesa ustvarjanja tega umetniškega dela.

1. korak: Izdelava okvirja

Cedrove plošče so bile najdene v lokalni trgovini s strojno opremo in so bile zasnovane za oblaganje omar. Stroški so bili poceni 23 dolarjev za 12 desk; bili so popolni za projekt. Prav tako so bili izbrani za barvo in obliko z dodatno koristjo rahle arome cedre.

Najprej smo brusili površino desk in jih premazali z ravnim varitanom, da preprečimo, da bi z rokovanjem pritegnili maščobo in umazanijo, ter da bi odkrili barvo cedre. Plošče so široke 3,75 "in dolge 48", kot nalašč za to, da se matrika prilega širini in višini desk, kar ustvarja popoln razmik za kvadratno matriko. Premer pločevinke za hrano za pse je 3 "in najti luknjo za žago te velikosti je bilo enostavno. Izmeril sem osrednjo ploščo in nato razdaljo med središči dveh desk skupaj. S to meritvijo sem luknje razmaknil vzdolž navpične črte desk za ustvarjanje kvadratnega niza pločevink. To mi je dalo nekaj prostora na vrhu in dnu kosa, da vodoravno uravnotežim kos, sta bili dodani dve prazni deski, po ena na vsaki strani matrice. Izvrtajte luknje za pločevinke s 3 -palčno žago za luknje pobrusite in preizkusite pločevinko v luknji, da preizkusite odprtino. Plošče zlepimo skupaj z majhno količino lepila za les in jih pritrdimo skupaj, pustimo, da se posušijo čez noč. Želel sem, da so konci pločevink enakomerni in osnova, da bi štrlela skozi zadnji del plošče le za 1 ". S pomočjo skladov kosov lukenj, ki so bili izvrtani iz desk, da bi izravnali dokončano ploščo z licem navzdol tako da lahko vsak štrli za 1 "skozi hrbet. S pištolo za vroče lepilo smo okoli dna vsake pločevinke položili kroglico lepila, ki jih je pritrdila na ploščo. Da bi kos dobili dovolj trdnosti, da plošče pri rokovanju ne bi razpokale in se ločile, so bile tudi deske na vrhu in na dnu povezane z ravno aluminijasto palico in kosom aluminijastega kota. Ravno palico bi lahko izpustili, vendar sem si želel moči in od časa do časa sem bil znan po pretiravanju. Najprej poravnajte palico in kotni nosilec z robom plošče, vpenjajte in nato izvrtajte eno samo luknjo skozi navpično središčno črto vsake deske, eno na vrhu in eno na dnu. Povežite jih z medeninastimi vijaki, maticami in podložkami. Če želite tej aplikaciji dodati moč, po dolžini palic in desk položite kroglico vročega lepila. Na dno vsakega oreščka sem dal tudi majhno kroglico vročega lepila, da ostanejo na svojem mestu; okvir je pripravljen. Nato pripravite pločevinke. Notranjost pločevink je bila sive barve, ki je absorbirala svetlobo LED, da bi več svetlobe udarila v leče, da bi se odbijala, to je bilo doseženo z barvanjem notranjosti pločevink z označevalno barvo. Razlog za izbiro izbrane barve za označevanje je bila njena šoba, ki je zasnovana tako, da je usmerjena navzdol proti tlom, zato je šoba ravna, kar olajša barvanje notranjosti pločevink. Želel sem tudi, da se barve nekoliko premaknejo, zato sem izbral rdečo, zeleno, modro, belo in rumeno barvo; v tem času mi videz in barva nista bila znana, saj jih je prijatelj delal pri izdelavi okvirja in elektronike. Za vrtanje lukenj v pločevinkah je standardni vrtalnik ustvaril zarezo, ki jo je bilo težko očistiti, prav tako pa je bila luknja podolgovata, ko so jo odstranili. Z uporabo stopničastega svedra je luknja čista, ker bo ta vrtalnik med vrtanjem rezkal robove luknje in tako naredil popolno okroglo luknjo prave velikosti za LED. Nato sem izmeril premer poslovnega konca DP-001, da sem lahko v plošči izvrtal luknje, da so lahko pokukali skozi; izbral ustrezno velikost svedra in postavil krožni vzorec za luknje. To naj bi ohranilo dosledno podobnost s krogi. Ko so vse pločevinke pobarvane, izvrtane in nameščene v okvir, je čas za delo na elektroniki.

2. korak: elektronsko oblikovanje

Razumejte, da sem novinec v elektronskem oblikovanju, če so nekatere moje razlage o delovanju komponent napačne, prosim, komentirajte, da bo bralcu jasnost. Tudi orodje za odstranjevanje žice je bilo zelo dragoceno orodje na delovni mizi. prihranite zobe, če je to vaša navada, in lahko prihranite razum pri odstranjevanju na stotine žic; To je poceni orodje, vendar odlično orodje. Preden dodamo vso elektroniko, je bolje ustvariti zasnovo in nato preizkusiti delovanje vezja. Odstranjevanje spajkanja ni pot do napredka in na ta način lahko zapravite veliko dobrih delov. Prvi vrstni red poslovanja je izračunati vrednosti komponent in opredeliti zahteve po moči vezja. Prva komponenta je detektor gibanja DP-001, ki ima območje zahtevane moči od najmanj 4v DC do največ 15v DC, kar nam daje lep razpon za delo. Vezje bo poganjalo 65 LED diod, vsaka LED pa bo ocenjena tako, da porabi največ 20 mA toka. 65 x.020A = 1,3A (64 LED v pločevinkah in 1 za luč za napajanje), tok, potreben za DP-001, je nizkih 45 mikroamperov ali 0,000045A x 8 = 00036A, kar je zelo nizka zahteva po moči. izbral 12V 800mA enosmerni napajalni transformator, pri čemer se je zavedal, da ne bom imel prižganih vseh LED hkrati in nobena ne bo nikoli prižgana zelo dolgo, to ima veliko moči. Zdaj, ko vemo, kakšna moč bo poganjala LED, moramo izračunati velikost omejevalnih uporov, ki bodo preprečili, da bi LED izgorele, hkrati pa bi bile čim bolj svetle. To je preprosta naloga, da uporabite Ohmov zakon, da ugotovite, koliko upora mora vsaka LED ohraniti hladna in svetla. Specifikacije LED -ja pravijo, da največji tok ne sme presegati 0,20A (20 mA), to vrednost lahko potisnete, da postanejo svetlejše, če je trajanje vklopa dovolj kratko. Izračunajte potrebno upornost, vzemite napetost in jo delite z največjo vrednostjo toka. 12v DC /.020mA = 600 ohmov. Želel sem dobiti največ svetlobe iz vsake LED, zato je bil izbran upor 470 ohmov. Ne pozabite, da luči ne bodo svetile neprekinjeno, zato je nevarnost, da jih izgorejo majhna, plus 470 je blizu 600. Če želite preveriti, koliko toka bo potegnemo skozi LED, če uporabimo 470 ohmski upor, razdelimo 12v na 470 ohmov na enako.0255mA, razlika v.0055mA, kar je zanemarljivo. Svetleče diode iz enega modula ne bi delovale, poleg tega bi se vklopile vse naenkrat, kar bi bilo manj učinkovito in nekoliko dolgočasno. Če 64 LED razdelimo na 8 in uporabimo 8 detektorjev DP-001, ki vsak poganja 8 LED za skupni tok 160 ma na detektor, to je še vedno preveč za DP-001, ki ima največjo vrednost umivalnika 100 mA. Specifikacija 2N3906 pravi, da lahko potone od 10 mikroamperov do 100 miliamperov, vendar bi raje tvegal tranzitor kot modul za zaznavanje gibanja. Kako izberem tranzistor, ki bo deloval v našem vezju: Obstajata dve osnovni vrsti preklopnih tranzistorjev, ki jih bomo gledali, tranzitor NPN ali PNP. Oznaka NPN in PNP opisuje njuna vrata in delovanje. Izbral sem univerzalni upor PNP, 2N3906, ki mu ne bo treba odvajati veliko toplote in je zelo primeren za ta projekt. Tranzistorji imajo tri priključke, imenovane osnova, zbiralnik in oddajnik. Vklopi jih napetost, zaznana na njihovi bazi, kar bo odprlo vrata in omogočilo pretok več toka med zbiralnikom in oddajnikom. Razlika med delovanjem med NPN in PNP je v tem, da se bo NPN vklopil, če ima osnova pozitivna napetost 0,7v ali več in se bo izklopila pod to vrednostjo. PNP je obrnjen pristransko in se vklopi, ko baza zazna nizko napetost pod 0,07v, in se vklopi nad to vrednostjo. Svetleče diode se vklopijo s priključkom iz DP-001 za vklop tranzistorja, ki omogoča pretok toka skozi LED. DP-001 oddaja "visoko" na izhodnem priključku in bo ob zaznavi gibanja "nizko" proti negativnemu. Na kratko o tranzistorjih PNP in NPN, ne bom se spuščal v konstrukcijo teh komponent, samo v dejstvo, da se obnašajo nasprotno, ker so pristranski. Tranzistor NPN bo vodil tok med zbiralnikom in oddajnikom, če obstaja razlika v vrednosti vrednosti napetosti med bazo in oddajnikom, medtem ko bo PNP vodil tok med zbiralnikom in oddajnikom, če bo podlaga zaznala nižjo napetost med bazo in oddajnikom. Tranzistorja NPN ne moremo uporabiti, ker se preklopi, ko je na njegovi podlagi "visoko" glede na njegov oddajnik. Ne pozabite, da DP-001 "zazna nizko", ko zazna gibanje. Zato sem se odločil za uporabo tranzistorjev PNP, ker jih sproži "nizko" na osnovi glede na oddajnik, kar omogoča tok, ki teče skozi tranzistor, ko je terminal DP-001 "nizek" z zaznavanjem IR gibanja. Spodnje vezje je preprosto vezje, ki prikazuje, kako bo sistem deloval, če želimo dodati še 7 detektorjev, uporov in LED, kar moramo narediti, da osemkrat prekopiramo to zasnovo. Tukaj je nekaj logike, ki je šla v spodnje vezje, tako da da deluje po načrtih in komponente ne gorijo v oblaku modrega dima. Ne potrebujemo toka, da teče skozi izhod terminala DP-001 in skozi osnovo tranzistorja 2N3906, le imeti moramo logično stikalo med "visokim" in "nizkim", da zmanjšate tok skozi osnovo tranzitorja, dodajte 1k ohmski upor (r1) na izhodu priključka DP-001 in osnovo tranzistorja 2N3906. Preden anodo LED privežemo na tranzistor, med obe komponenti postavimo upor za omejevanje toka (r2) z vrednostjo upora 470 ohmov. Ko DP-001 ne zazna gibanja, bo njegov izhodni priključek "visok" (Vdd) in ta visoka vrednost bo zaznana na dnu našega tranzistorja, kar blokira pretok toka med zbiralnikom in oddajnikom. Ko DP-001 zazna gibanje, bo izhodni terminal "nizek" (Vss), tranzistor pa se bo vklopil in omogočil pretok toka med zbiralnikom in oddajnikom, pri čemer bo prižgal LED, 470 ohmski upor bo omejil toploto, ki povzroča tok skozi LED.

3. korak: Izdelava vezja

Predlagam, da vlagate v vsaj povprečno velikost ploščice, je dobro orodje za izdelavo vezja. Najprej sem preizkusil preprosto zasnovo z uporabo DP-001, omejevalnih uporov, preklopnega tranzistorja in LED. Ko je to delovalo po načrtih, sem zgradil stikalno vezje z vsemi osmimi tranzistorji in upori ter jih vse skupaj povezal za zadnji test.

Preprosto vezje je bilo preizkušeno, ko je IR gibanje potekalo pred detektorjem, je zasvetila LED. Na tej točki je bil čas, da spajkamo žice na vse LED diode, nato pa vse detektorje ožičimo s pozitivnim (rdečim), negativnim (črnim) in priključnim izhodom (zeleno). Da bi prihranili prostor na vezju, sem upor za omejevanje toka (r2) postavil v vrsto z žico, ki je bila vezana na kolektorsko stran tranzistorja. Spodnje fotografije prikazujejo "cvetlično" vezje, opazite rumene in rdeče črte, vsaka ima svoj linijski upor za omejevanje toka (r2) in prekrit s toplotno krčenjem. Zdaj pripravite 64 LED z vsemi njihovimi pozitivnimi in negativnimi vodi; tu vam kladivo pride v poštev za lajšanje dolgčasa, odločite se, da boste razbili prst na nogi, ker za dokončanje dela potrebujete prste. Ko sem priklopil vseh osem detektorjev, tranzistorjev, LED, sem jih ožičil na plošči, z zamahom roke je osem LED prižgalo in nato ugasnilo. Čas je bil, da vse skupaj povežemo. Ker bo vsak detektor poganjal osem LED, sem ustvaril vzorec skupin LED, pri čemer bom pazljivo razširil LED, ki bi zasvetile s katerim koli detektorjem. Povežite vse pozitivne kable skupine 8 LED. Zdaj vzemite osem skupin negativnih vodnikov in jih vse povežite s skupnim temeljem napajalnika. Vsaka skupina LED je bila pripeta na zbiralnik tranzistorjev; pozitivna in ozemljitev je bila vezana na vezje. Oddajna stran tranzistorjev je bila neposredno vezana na Vdd, stran kolektorja pa na anodo LED skozi omejevalni upor, medtem ko je bila katoda LED vezana na tla. Preskus vezja je deloval; naslednji del je bil vroče lepljenje vseh LED v njihove pločevinke, pri čemer se vzdržuje urejeno usmerjanje žic. Rožna vezica je bila na zadnji strani plošče matrike pritrjena na kovinski nosilec z zadrgami na hrbtni strani plošče. Nato sem vsako skupino 8 pozitivnih vodnikov LED privezal do zbiralnika tranzistorja na roži. Nato vse detektorje gibanja zlepite v luknje, ki so bile prej izvrtane, pri tem pazite, da uporabite dobro vodenje žice, da se gnezdo žic ne umakne od vas. Na sprednjo stran matrične plošče sem pred vsakim detektorjem vroče zlepil Fresnelove leče. Ko so bile Fresnelove leče nameščene, se je občutljivost detektorjev opazno povečala. Stenski transformator za napajanje z napetostjo 12V je bil nato nameščen na zadnjo stran plošče s pozitivnim kablom, vezanim na stikalo, drugi konec pa na pozitivno povezavo rože vezja. Ozemljitveni vodi detektorja cvetja in gibanja so bili vezani na skupno podlago sistema. Podaljšek je bil z zadrgo varno pritrjen na transformator, da se prepreči, da bi kabel potegnil iz omrežja. Stikalo je bilo pritrjeno na zadnji rob plošče z vročim lepilom. Uporabil sem nekaj trakov za napeljavo cevi, da sem ta kos obesil na steno (prva slika), bili so začasni in so bili izbrani tako, da so v celotni zasnovi ohranili podobnost krogov. Že zamenjali so D-obroče in zaponke, da bi ploščo postavili stran od stene. S tem komadom se je zelo zabavno igrati, ko se gledalec premika, vzorci svetlobe plešejo z gibanjem. V prihodnosti bi lahko ta kos ponovno ožičil z dodatkom mikrokrmilnika in lučmi charlieplex, ki ustvarjajo kul vzorce, ko za določen čas ni gibanja.