UVLamp - SRO2003: 9 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Hi!

Ngayon ay ipapakita ko sa iyo ang pagsasakatuparan ng isang UV LED lamp. Ang aking asawa ay isang tagadisenyo ng alahas sa polimer na luad at madalas siyang gumagamit ng dagta upang gawin ang kanyang mga nilikha. Sa prinsipyo gumagamit ito ng isang klasikong dagta na simpleng nagpapalabi sa bukas na hangin, gumagana ito ng maayos ngunit sapat itong mahaba upang maging solid (mga 2 araw). Ngunit kamakailan lamang ay natuklasan niya ang isang dagta na nagpapolimerize salamat sa ilaw ng UV, sapat na upang ilantad ang na-resin na bagay sa isang mapagkukunan ng UV rays sa isang maikling panahon upang gawing solid ang dagta. Nang umorder siya ng dagta ay nag-atubiling bumili ng lampara (hindi gaanong gastos …) ngunit pinahinto ko kaagad ito na sinasabi: MAY UV LEDS AKO! HINDI KO ALAM ANONG GAGAWIN, MAAARI KO ANG IYONG LAMPAS !!! (oo minsan napakabilis kong reaksyon pagdating sa electronics…;))

At kaya narito sinusubukan kong gumawa ng isang ilawan gamit ang kung ano ang mayroon ako sa aking ilalim na drawer …

Hakbang 1: Mga Obligasyon

- Ang ilaw na pinapalabas ng lampara ay dapat na homogenous hangga't maaari, dapat ilawan ng lampara ang buong bagay na mailalagay sa ibaba.

- Ang lampara ay dapat magkaroon ng isang madaling iakma oras ng countdown ng hindi bababa sa 1 minuto 30 segundo

- Ang lampara ay dapat na sapat na malaki upang masakop ang mga bagay hanggang sa 6cm ang lapad ngunit hindi dapat masyadong malaki.

- Ang lampara ay dapat na madaling ilipat.

- Ang lampara ay dapat na pinalakas ng isang "ligtas" na mapagkukunan ng kuryente (baterya / adapter)

Hakbang 2: Mga Tool at Mga Sangkap ng Elektronikong

Mga sangkap ng electronics:

- 1 Microchip PIC 16F628A

- 2 pansamantalang switch button

- 2 transistors BS170

- 1 transistor 2N2222

- 2 solong digit na pagpapakita ng bilang

- 1 pulang LED 5mm

- 17 UV LED 5mm

- 8 resistors 150 ohm

- 17 resistors 68 ohm

- 2 resistors 10 Kohm

- 1 risistor 220 ohm

- 1 buzzer

- 2 board ng PCB

- pambalot na kawad (hal: 30 AWG)

Ang iba pang mga bahagi:

- 8 spacers

- ilang mga turnilyo

- 1 pvc tube cap (100mm)

- 1 pvc pipe manggas (100mm)

- heath shrink tubes

Mga tool:

- isang drill

- soldering iron- welding wire

- isang programmer na mag-iiksyon ng code sa isang Microchip 16F628 (hal. PICkit 2)

Pinapayuhan ko kayo na gamitin ang Microchip MPLAB IDE (freeware) kung nais mong baguhin ang code ngunit kakailanganin mo rin ang CCS Compiler (shareware). Maaari mo ring gamitin ang isa pang tagatala ngunit kakailanganin mo ng maraming mga pagbabago sa programa. Ngunit ibibigay ko sa iyo ang. HEX file upang maipasok mo ito nang direkta sa microcontroller.

Hakbang 3: Skematika

Narito ang eskematiko na nilikha gamit ang CADEN Capture CIS Lite. Paliwanag ng papel na ginagampanan ng mga bahagi:

- 16F628A: microcontroller na namamahala ng mga input / output at oras para sa countdown

- SW1: itakda ang setting ng timer setting- SW2: launch button

- FND1 at FND2: ipinapakita ang digit na bilang upang ipahiwatig ang oras ng countdown

- U1 at U2: mga transistor ng kuryente para sa mga digit na pagpapakita ng bilang (multiplexing)

- Q1: kapangyarihan transistor sa kapangyarihan sa UV leds

- D2 hanggang D18: UV leds

- D1: status LED, ilaw kapag ang UV leds ay naka-on

- LS1: buzzer na naglalabas ng tunog kapag natapos na ang countdown

Hakbang 4: Mga Pagkalkula at Prototyping sa Breadboard

Tipunin natin ang mga sangkap sa isang breadboard alinsunod sa iskemat sa itaas at i-program ang microcontroller!

Hinati ko ang system sa maraming bahagi bago tipunin ang kabuuan: - isang bahagi para sa mga UV leds

- isang bahagi para sa pamamahala ng display

- isang bahagi para sa pamamahala ng mga pindutan ng push at light / sound na tagapagpahiwatig

Para sa bawat bahagi kinakalkula ko ang mga halaga ng iba't ibang mga bahagi at pagkatapos ay nasuri ang kanilang tamang operasyon sa breadboard.

Ang bahagi ng UV leds: Ang mga leds ay konektado sa Vcc (+ 5V) sa kanilang mga anode sa pamamagitan ng resistors at konektado sa GND sa kanilang mga cathode sa pamamagitan ng transistor Q1 (2N2222).

Para sa bahaging ito kinakailangan lamang upang kalkulahin ang base risistor na kinakailangan para sa transistor na magkaroon ng sapat na kasalukuyang upang mababad ito nang tama. Pinili kong ibigay ang mga UV leds na may kasalukuyang 20mA para sa bawat isa sa kanila. Mayroong 17 leds, kaya magkakaroon ng kabuuang kasalukuyang 17 * 20mA = 340mA na tatawid sa transistor mula sa kolektor nito patungo sa emitter nito.

Narito ang iba't ibang mga kapaki-pakinabang na halaga mula sa dokumentasyong panteknikal upang gawin ang mga kalkulasyon: Betamin = 30 Vcesat = 1V (tinatayang…) Vbesat = 0.6V

Alam ang halaga ng kasalukuyang sa kolektor ng transistor at ng Betamin na maaari nating mabawasan mula dito ang pinakamababang kasalukuyang mayroon sa base ng transistor upang ito ay puspos: Ibmin = Ic / Betamin Ibmin = 340mA / 30 Ibmin = 11.33mA

Kumuha kami ng isang coefficient K = 2 upang matiyak na ang transistor ay puspos:

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22.33mA

Ngayon ay kalkulahin natin ang halaga ng base risistor para sa transistor:

Rb = (Vcc-Vbesat) / Ibsat

Rb = (5-0.6) /22.33mA

Rb = 200 ohm

Pumili ako ng isang karaniwang halaga mula sa seryeng E12: Rb = 220 ohm Sa prinsipyo dapat na pumili ako ng isang risistor na may normalized na halaga na pantay o mas mababa sa 200 ohm ngunit wala na akong napiling pagpipilian sa mga halaga para sa mga resistor kaya kinuha ko ang pinakamalapit halaga

Ang bahagi ng pamamahala ng display:

Pagkalkula ng kasalukuyang naglilimita ng risistor para sa mga segment ng pagpapakita:

Narito ang iba't ibang mga kapaki-pakinabang na halaga mula sa teknikal na dokumentasyon (pagpapakita ng digit at BS170 transistor) upang gawin ang mga kalkulasyon:

Vf = 2V

Kung = 20mA

Pagkalkula ng kasalukuyang halaga ng limitasyon:

R = Vcc-Vf / Kung

R = 5-2 / 20mA

R = 150 ohm

Pumili ako ng isang karaniwang halaga mula sa serye ng E12: R = 150 ohm

Pamamahala ng multiplexing:

Pinili kong gamitin ang multiplexed display technique upang malimitahan ang bilang ng mga wires na kinakailangan upang makontrol ang mga character sa mga display. Mayroong isang display na tumutugma sa sampung digit at isa pang display na tumutugma sa digit ng mga unit. Ang pamamaraan na ito ay medyo simple upang ipatupad, narito kung paano ito gumagana (hal: upang ipakita ang bilang 27)

1 - ang microcontroller ay nagpapadala ng mga signal sa 7 output na naaayon sa character na ipapakita para sa sampung digit (digit 2) 2 - pinapagana ng microcontroller ang transistor na nagbibigay ng display na tumutugma sa sampu-sampung 3 - isang pagkaantala ng 2ms lumipas ang 4 - ang hindi pinapagana ng microcontroller ang transistor na nagbibigay ng display na tumutugma sa sampu-sampung 5 - ang microcontroller ay nagpapadala ng mga signal sa 7 output na naaayon sa character na ipapakita para sa digit ng mga unit (digit 7) 6 - pinapagana ng microcontroller ang transistor na nagbibigay ng display naaayon sa mga yunit 7 - isang pagkaantala ng 2ms lumipas 8 - hindi pinapagana ng microcontroller ang transistor na nagbibigay ng display na naaayon sa mga yunit

At ang pagkakasunud-sunod na ito ay umuulit sa loop nang napakabilis upang ang mata ng tao ay hindi makita ang sandali kapag ang isa sa mga display ay naka-off.

Ang mga pindutan ng push at light / sound tagapagpahiwatig bahagi:

Mayroong napakakaunting pagsubok sa hardware at kahit mas kaunting pagkalkula para sa bahaging ito.

Kinakalkula na ang kasalukuyang naglilimita sa paglaban para sa katayuan na humantong: R = Vcc-Vf / Kung R = 5-2 / 20mA R = 150 ohm

Pumili ako ng isang karaniwang halaga mula sa serye ng E12: R = 150 ohm

Para sa mga pindutan ng itulak ay nasuri ko lang na nakita ko ang pagpindot salamat sa microcontroller at nadagdagan ang bilang ng mga pagpindot sa mga ipinapakita. Sinubukan ko rin ang pag-activate ng buzzer upang makita kung gumagana ito nang maayos.

Tingnan natin kung paano mapangasiwaan ang lahat ng ito sa programa …

Hakbang 5: Ang Programa

Ang programa ay nakasulat sa wikang C na may MPLAB IDE at ang code ay naipon sa CCS C Compiler.

Ang code ay ganap na nagkomento at medyo simple upang maunawaan na hinayaan ko kang i-download ang mga mapagkukunan kung nais mong malaman kung paano ito gumagana o kung nais mong baguhin ito.

Ang tanging bagay na medyo kumplikado ay marahil ang pamamahala ng countdown sa timer ng microcontroller, susubukan kong ipaliwanag nang mabilis ang sapat na prinsipyo:

Ang isang espesyal na pagpapaandar ay tinatawag na bawat 2ms ng microcontroller, ito ang pagpapaandar na tinatawag na RTCC_isr () sa programa. Pinangangasiwaan ng pagpapaandar na ito ang multiplexing ng display at pati na rin ang pamamahala ng countdown. Ang bawat 2ms ang ipinapakita ay nai-update tulad ng ipinaliwanag sa itaas, at sa parehong oras ang TimeManagment function ay tinatawag ding bawat 2ms at namamahala sa countdown na halaga.

Sa pangunahing loop ng programa mayroong simpleng pamamahala ng mga pindutan ng itulak, nasa pagpapaandar na ito na mayroong setting ng halaga ng countdown at ang pindutan upang simulan ang pag-iilaw ng UV LEDs at countdown.

Tingnan sa ibaba ang isang zip file ng proyekto ng MPLAB:

Hakbang 6: Paghihinang at pagpupulong

Ipinamahagi ko ang buong sistema sa 2 board: sinusuportahan ng isang board ang resistances ng UV LEDs at isa pang board na sumusuporta sa lahat ng iba pang mga sangkap. Pagkatapos ay nagdagdag ako ng mga spacer upang i-superimpose ang mga card. Ang pinaka-kumplikadong bagay ay upang maghinang ng lahat ng mga koneksyon ng pang-itaas na board, lalo na dahil sa mga display na nangangailangan ng maraming mga wire, kahit na sa multiplexing system …

Pinagsama ko ang mga koneksyon at ang kawad na may hot-melt glue at heat-shrinkable sheath upang makuha ang pinakamalinis na posibleng resulta.

Gumawa ako pagkatapos ng mga marka sa takip ng PVC upang maipamahagi ang mga LED pati na rin upang makuha ang pinaka-pare-parehong ilaw na posible. Pagkatapos ay binarena ko ang mga butas na may diameter ng mga LED, sa mga larawan makikita mo na maraming mga LED sa gitna normal ito dahil ang lampara ay pangunahing gagamitin upang maglabas ng ilaw sa maliliit na mga bagay.

(Maaari mong makita sa mga larawan ng pagtatanghal sa simula ng proyekto na ang tubo ng PVC ay hindi ipininta tulad ng takip, normal na nais ng aking asawa na palamutihan ito mismo … kung isang araw mayroon akong mga larawan idaragdag ko ang mga ito!)

At sa wakas ay naghinang ako ng isang babaeng konektor ng USB upang ma-power ang lampara gamit ang isang charger ng mobile phone o isang panlabas na baterya halimbawa (sa pamamagitan ng isang male-male cable na mayroon ako sa bahay…)

Kumuha ako ng maraming mga larawan sa panahon ng pagsasakatuparan at sila ay "pakikipag-usap".

Hakbang 7: Diagram ng Pagpapatakbo ng System

Narito ang diagram kung paano gumagana ang system, hindi ang programa. Ito ay isang uri ng manu-manong manwal ng gumagamit. Inilagay ko ang PDF file ng diagram bilang isang kalakip.

Hakbang 8: Video

Hakbang 9: Konklusyon

Ito ang pagtatapos ng proyektong ito na tatawagin kong "oportunist", sa totoo lang ginawa ko ang proyektong ito upang matugunan ang isang agarang pangangailangan, kaya ginawa ko ang mga kagamitan sa pagbawi na mayroon na ako ngunit gayunpaman ay lubos akong ipinagmamalaki ang pangwakas na resulta, lalo na ang medyo malinis na aspeto ng aesthetic na nagawa kong makuha.

Hindi ko alam kung magiging tama ang aking istilo sa pagsulat dahil bahagyang gumagamit ako ng isang awtomatikong tagasalin upang mas mabilis na lumipat at dahil hindi ako nagsasalita ng Ingles nang natural sa palagay ko ang ilang mga pangungusap ay maaaring maging kakaiba para sa mga taong ganap na nagsusulat ng Ingles. Kaya salamat sa tagasalin ng DeepL para sa kanyang tulong;)

Kung mayroon kang anumang mga katanungan o puna tungkol sa proyektong ito, mangyaring ipaalam sa akin!