Xây dựng trang trí trái tim bằng đèn LED nhị phân (Blinkenheart): 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Đây là hướng dẫn đầu tiên của tôi, vì vậy hãy chắc chắn gửi cho tôi phản hồi. Nếu tôi có thể tạo một giản đồ không khủng khiếp, tôi sẽ thêm nó vào đây.

Tôi chỉ mới bắt đầu học một số thiết bị điện tử cơ bản và một người bạn muốn có một cái gì đó đặc biệt cho vị hôn phu của cô ấy trong ngày lễ tình nhân. Thời gian hoàn hảo! Vì vậy, tôi lập danh sách các bộ phận, đợi chúng đến và bắt đầu xây dựng. Thiết bị này bao gồm 32 đèn LED màu đỏ, mạch hẹn giờ 555 và bộ đếm nhị phân, cùng với một loạt các thành phần hỗ trợ và một số hệ thống dây điện sáng tạo. Đây là dự án điện tử lớn đầu tiên của tôi và chắc chắn tôi đã học được rất nhiều điều từ nó. Tất nhiên, nếu tôi đã biết tất cả những gì tôi đã học, tôi có thể đã không háo hức bắt đầu nó như vậy… Tôi đã mất nhiều thời gian hơn tôi mong đợi, nhưng tôi không hối hận vì đã làm điều đó. Nếu tôi có bất kỳ lý do gì để làm điều này trên quy mô lớn hơn, tôi đang suy nghĩ nghiêm túc về bảng mạch đúc sẵn. Kết quả cuối cùng là một dãy 32 đèn LED tạo thành hình trái tim, từng mảnh và hy vọng sẽ trở thành một vật trang trí trên màn hình đẹp.

Bước 1: Danh sách bộ phận

Bước đầu tiên đối với tôi là tạo nguyên mẫu các phần nhỏ của dự án trên một breadboard. Tôi đã sử dụng một máy tính trực tuyến tại https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm để xác định các giá trị cho bộ đếm thời gian của mình và sử dụng định luật Ohm để xác định điện trở nào tôi cần. pin không hết quá nhanh hoặc làm cháy đèn LED của tôi. Tôi đã mua hầu hết mọi thứ từ Mouser (công tắc bật tắt là từ Radio Shack), vì vậy tôi có sẵn tất cả các bộ phận, nếu ai muốn, tôi sẽ đăng chúng ở đây, nhưng chúng nên có sẵn ở bất cứ đâu. Các điện trở trong phần Hiển thị một phần để giới hạn dòng điện và một phần để tạo sự thuận tiện. Tôi có thể sẽ phát điên nếu tôi phải cắt và tước nhiều dây như vậy. từ họ… Mua một công tắc nút bật tắt hoặc chốt và tránh tóc bạc và hói đầu sớm. Tôi hơi khó chịu vì giá thành của bảng điều khiển so với các thành phần khác, nhưng tôi rất ấn tượng với chất lượng, vì vậy tôi cảm thấy tốt hơn về việc giao dịch giá trị tiền mặt của một chiếc bánh sandwich thức ăn nhanh cho nó.:-) Đây là danh sách các bộ phận: Bảng mạch (để tạo mẫu) Sắt hàn (20W-40W) Vật hàn lõi nhựa thông tiêu chuẩn Dao cắt dây / dao tước dây Dao cắt hình giác 18-20 dây đo để tạo mẫu và kết cấu cuối cùng3M / Nexcare Micropore (tm) Băng phẫu thuật, băng giấy nhẹ nhàng, băng che, băng dính gaffer hoặc chất kết dính kín đáo yêu thích của bạn Nhiều thời gian rảnh và sự kiên nhẫn- Plaftorm: 1x protoboard 0,100 tiêu chuẩn khoan trước- Phần hẹn giờ / kích hoạt: 1x 555 chip hẹn giờ1x 0,01 uF tụ gốm2x 1K Ohm 1/4 W điện trở1x Tụ điện 470 uF- Phần bộ đếm nhị phân: 1x SN74HC590AN hoặc bộ đếm nhị phân tương tự- Màn hình: Đèn LED mờ màu đỏ 32x, bóng bán dẫn T1 3/4 (5mm) kích thước 8x bóng bán dẫn NPN 2N3904 hoặc bóng bán dẫn tín hiệu nhỏ tương tự Điện trở 8x 56 Ohm 1/2 W8x 82 Ohm 1 / Điện trở 2 W- Nguồn: 1x 4 giá đỡ pin AAA1x 100 uF tụ điện 1x công tắc chuyển đổi PCB hoặc nút nhấn chốt

Bước 2: Nguyên mẫu 555 và các giai đoạn bộ đếm nhị phân

Tôi đã kiểm tra các bảng dữ liệu cho cả hai chip của mình và sau đó thiết lập đấu dây một mạch kiểm tra, chỉ để đảm bảo rằng tôi đang làm đúng. Các giá trị tôi đã chọn khiến 555 kích hoạt thường xuyên hơn một lần mỗi giây. Điều này sẽ làm cho bộ đếm nhị phân đầy và tràn khoảng 4 phút một lần. 555 sơ đồ chân (được đánh số ngược chiều kim đồng hồ, bắt đầu từ phím hoặc phím wrt phía trên bên trái): pin 1: Ground / Earthpin 2: Triggerpin 3: Outputpin 4: Resetpin 5: Điều khiển 6: Threshholdpin 7: Dischargepin 8: Vcc (Nguồn điện áp) Kết nối một điện trở 1K giữa chân 8 và 7 và một điện trở khác giữa 7 và 6. Kết nối điện phân 470 uF giữa chân 1 và 2, đảm bảo rằng phía âm được kết nối với Đất / Đất (chốt 1). Kết nối 0,01 uF giữa Nối đất và chân 5 (Điều khiển). Kết nối đèn LED dự phòng với chân 3, kết nối dây dẫn dương của pin với chân 8 và cực âm của pin với chân 1. Kết nối chân 8 với chân 4 rồi đến chân 6 với chân 2. Điều này thiết lập hoạt động ổn định của mạch 555. rằng đèn LED nhấp nháy nhanh như bạn nghĩ. Xung này sẽ được sử dụng để kích hoạt bộ đếm nhị phân của chúng tôi trong bước tiếp theo. Video cho thấy rất độc đáo cách bộ đếm nhị phân được kích hoạt cạnh. Http://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/555.htm có mô tả tốt về các chân khác nhau và chức năng của chúng. Khi 555 hoạt động khiến bạn hài lòng, thêm giai đoạn bộ đếm nhị phân. Xung đầu ra từ chân 3 của chip 555 sẽ kết nối với chân 11 của chip này để tăng bộ đếm. Bạn sẽ muốn tham khảo biểu dữ liệu cho chip cụ thể của mình, nhưng đối với chip này, SN74HC590AN, tôi phải kết nối đồng hồ bộ đếm và đồng hồ thanh ghi với nhau. Có nhiều cách để sử dụng con chip này liên quan đến việc thay đổi số đếm bên trong chứ không phải số lượng hiển thị, điều này rất thú vị từ góc độ máy tính, nhưng không liên quan lắm đến dự án này. Chân 12 (cho phép đếm ngược) và chân 14 (cho phép đầu ra đảo ngược) đều được gắn với đất, trong khi chân 10 (thiết lập lại tổng thể ngược / xóa xung nhịp) được kết nối với nguồn cung cấp. Đừng để kết nối này quá lâu, vì chúng tôi không ' t có bất kỳ điện trở hạn chế hiện tại tại chỗ. Điều đó, và bạn sẽ muốn bắt đầu các bước tiếp theo!

Bước 3: Tạo bố cục thô của vị trí cấu kiện

Trước khi bắt đầu bất cứ điều gì, tôi đặt các đèn LED trên bảng điều khiển chỉ để đảm bảo rằng tôi không bị điên và 32 đèn LED thực sự sẽ phù hợp trên bảng theo một kiểu đẹp. Tôi quyết định rằng các dây dẫn âm sẽ tốt nhất ở bên ngoài, vì vậy tôi có thể kết nối chúng với nhau một cách dễ dàng, tạo thành một cực âm chung cho màn hình của tôi. Tôi không nghĩ rằng nó sẽ hoạt động quá tốt nếu tôi đặt các dây dẫn tiêu cực gần bên trong thiết bị hơn.

Tôi không chắc rằng mạch điều khiển sẽ phù hợp, vì tôi nghĩ rằng 32 đèn LED là rất nhiều, nhưng tất cả đều hoạt động. Hệ thống dây điện, như bạn sẽ thấy ở phần sau, được chứng minh là phần tốn nhiều thời gian nhất của dự án.

Bước 4: Đặt 555, Bộ đếm nhị phân và bóng bán dẫn

Đây là nơi có ích cho băng giấy hoặc chất kết dính khác. Sau khi bạn đã đặt các thành phần của mình, hãy dán chúng xuống bảng mạch và lật nó lên để hàn các thành phần lại với nhau. Có một ý tưởng rõ ràng về những gì bạn muốn bố cục của mình chắc chắn sẽ hữu ích, hoặc bạn có thể giống như tôi và chắp cánh cho nó, cầu nguyện rằng mọi thứ sẽ phù hợp.

Tôi uốn cong các đầu dẫn của cả hai con chip xuống sao cho bằng phẳng với bảng protoboard nhất có thể. Nếu bạn muốn thiết kế thông minh hơn tôi, bạn có thể sử dụng ổ cắm cho chip, nhưng cấu trúc sẽ phải thay đổi đáng kể nếu bạn muốn dễ dàng tiếp cận để thay thế chip nếu chúng bị lỗi. Các dây màu trắng trong hình là đầu ra (555, bên trái) và bộ kích hoạt (bộ đếm, bên phải). Nếu tôi đã lên kế hoạch xa hơn một chút, chúng sẽ là một sợi dây duy nhất. Sau khi cả hai chip được đặt đúng vị trí, hãy thêm các điện trở hạn chế dòng điện vào bộ đếm nhị phân. Những thứ này không cần thiết về mặt kỹ thuật, nhưng tôi chắc chắn đánh giá cao việc có dây làm sẵn chắc chắn mà tôi không phải cắt hoặc dải. Bạn cũng sẽ muốn ghi lại những thứ này. Trong một động thái may mắn, tôi đã thay đổi vị trí chốt cuối trên bảng để tôi có thể có chút hy vọng lắp được các bóng bán dẫn. Khi chúng đã được đặt xong, hãy dán chúng xuống và hàn chúng vào các chân của bộ đếm và chân đế của các bóng bán dẫn tương ứng của chúng. Không sử dụng quá nhiều nhiệt trong thời gian quá lâu, nếu không bạn sẽ làm hỏng chip, bóng bán dẫn hoặc cả hai. Sau khi bộ điện trở đầu tiên được kết nối, hãy thêm bộ thứ hai, băng keo, vật hàn. Chúng sẽ được kết nối với bộ thu của bóng bán dẫn và cung cấp hầu hết năng lượng cho đèn LED của chúng tôi. Các điện trở 56 Ohm từ bộ đếm nhị phân sẽ được kết nối với đế của các bóng bán dẫn, sẽ nằm bên dưới một bộ điện trở khác, lần này là các điện trở 82 Ohm, sẽ đi trực tiếp vào nguồn điện và vào đèn LED của chúng ta. Nó chỉ trông sẽ không đẹp cho lắm. Chip đếm nhị phân cụ thể này có thể cung cấp đủ dòng điện để thắp sáng 8 đèn LED 20mA, nhưng vì tôi sẽ chạy 32 trong bộ 4 song song, tôi quyết định sử dụng bóng bán dẫn. Bên cạnh đó, các bóng bán dẫn rất gọn gàng!

Bước 5: Chuẩn bị đèn LED để kết nối

Đây là phần tốn nhiều thời gian nhất của dự án. Để các đèn LED vào đúng vị trí không quá khó, nhưng hàn tất cả chúng lại với nhau theo đúng cách, đảm bảo không làm ngắn bất kỳ thứ gì ra ngoài hoặc vặn vít mối hàn trước đó là một nhiệm vụ khá tinh vi. Ngay lúc này, tôi ước mình có thêm vài tuần cho dự án này, và có thể là một số bảng mạch in hai mặt được làm sẵn.

Không có quá nhiều công việc trí óc cho bước này, nhưng có rất nhiều lao động. Đầu tiên, bố trí các đèn LED theo kiểu mong muốn của bạn và quyết định xem bạn muốn kích hoạt đèn nào cùng một lúc. Trong trường hợp này, tôi đang chọn nhóm 4 người sẽ được kích hoạt bởi cùng một chốt, bắt đầu ở trên cùng và dưới cùng và tiếp tục xung quanh các cạnh sang hai bên. Khi bạn đã đặt tất cả chúng ở nơi bạn muốn, hãy dán chúng vào bảng bằng chất kết dính bạn chọn. Lật bảng và bắt đầu thử thách. Bạn nên dừng lại và kiểm tra từng đèn LED và nhóm đèn LED để đảm bảo chúng vẫn hoạt động. Phương pháp xây dựng này không chính xác dẫn đến việc sửa chữa đơn giản. Tôi định vị tất cả các dây dẫn âm sao cho chúng đi xung quanh bên ngoài của hình dạng, và sau đó đặt các dây dẫn dương bằng phẳng ở nơi tôi có thể và uốn cong các dây dẫn khác thành cấu trúc bậc thang. Để tạo ra các khoảng trống trên lớp cách điện ở giữa các sợi dây, tôi uốn cong dây và cẩn thận cắt bỏ lớp cách điện ở đầu đoạn uốn cong, sau đó uốn theo cách khác và cẩn thận làm lại. CÒN LẠI GIỜ SAU… Tôi đã hoàn thành. Sau tất cả, hãy đảm bảo kết nối các dây dẫn tương ứng cho các nhóm đèn LED của bạn với các chân phát thích hợp của bóng bán dẫn. 0-7 được sắp xếp từ trái sang phải trên mặt linh kiện, vì vậy chỉ cần chọc qua và hàn nó lên. Tape cũng giúp ở đây. Hình ảnh sẽ cho bạn biết tất cả những gì bạn cần biết về bước tốn thời gian này…

Bước 6: Kết nối nguồn và nói chung là kết thúc

Chà, điều đó mất nhiều thời gian hơn lẽ ra… nhưng bây giờ đã xong, và các bước cuối cùng đang trong tầm mắt! Một cụm điện trở lớn được kết nối với các cực thu tương ứng của bóng bán dẫn sẽ được kết nối với nguồn dương, cùng với cả hai chip. Để tạo mạch, chúng tôi cũng cần kết nối dây dẫn đất của đèn LED với kết nối pin âm và đảm bảo các chip cũng được kết nối. Tôi đã chọn đặt công tắc bật tắt ở phía dưới để dễ dàng truy cập, mặc dù tôi sẽ có thích thứ gì đó dễ lắp hơn một chút để ổn định. Có rất nhiều thứ tôi sẽ cải thiện nếu đây là một bộ dụng cụ hoặc thứ gì đó yêu cầu thiết kế nhiều hơn, nhưng hiện tại, superglue giữ nó ở một vị trí khá ổn định.: tụ điện 100 uF nối giữa hai đầu acquy. Điều này là để giúp bù đắp cho bất kỳ dòng điện lớn nào có thể phát ra hoặc bất kỳ sự căng thẳng nào khác mà pin có thể không theo kịp sau này. Nó cũng giúp đưa sợi dây dài màu xanh lá cây đó vào một vị trí có thể quản lý được.