UMAkers-lantaarn - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Hallo makers!

Wij zijn een groep studenten van de Universiteit van Málaga (UMA). Dit project maakt deel uit van het vak 'Creative Electronics', een BEng Electronic Engineering 4e jaars module aan de UMA, School of Telecommunications (www.etsit.uma.es).

Ons project bestaat uit een stroboscooplamp. Details over de gebruikte componenten en het gevolgde proces zullen in de volgende stappen worden beschreven.

Stap 1: Voorbereiding

Gebruikte componenten:

• Weerstanden (50Ω en 10kΩ)
• Potentiometer 10kΩ
• Vermogenstransistor BDX
• SMD Led 50W
• Led-driver (240Vac - 50Vdc)

We kochten de SMD-led met zijn driver via Amazon (hier).

ATMega 328p

We hebben twee Arduino-kaarten nodig (een met verwijderbare microcontroller)

• Voorgeboorde prototype-PCB
• DC-DC Buck-converter (LM2596)
• Heatsink en koelpasta [optioneel]

Op de afbeelding bovenaan deze stap staat een onderdeel dat niet wordt gebruikt op deze eerste versie van de lantaarn. Dit onderdeel is een versnellingsmeter, we zijn van plan het in toekomstige versies op te nemen om het knipperen van het licht te regelen met een beweging van de hand in plaats van de potentiometer te draaien.

Stap 2: Schema's en uitleg

We hebben voor de BDX-transistor gekozen vanwege de hoge DC-stroomversterkingswaarde (bèta) omdat we de verzadigings- en afsnijtoestanden van de transistor moeten regelen alleen met de stroom van de microcontroller (de collector-emitterstroom kan waarden van 1A bereiken).

Ons project is ontworpen om een circuit van hoogspanningswaarden te besturen met een microcontroller die lage stroomwaarden levert via de digitale uitgangen.

We hebben een DC-DC-reductor geplaatst (met behulp van de uitgang van de AC-DC-converter) om de microcontroller aan te zetten. Om de duty-cycle van de PWM (die het knipperen van het licht regelt) te regelen, hebben we een potentiometer gebruikt die op de microcontroller is aangesloten.

Stap 3: Coderen en uploaden van de code

Om de code naar de microcontroller te uploaden, kunt u de volgende stappen volgen: (van de officiële arduino-webpagina)

• Download het hardwareconfiguratiearchief (hier).
• Maak een map met de naam "hardware" in uw Arduino-schetsboekmap.
• Verplaats de eerder gedownloade map naar de map "hardware".
• Start de Arduino-software opnieuw.
• Wanneer u het programma opnieuw uitvoert, zou u "ATMega 328 op een breadboard (8MHz interne klok)" moeten zien in het menu Extra>Board.

• Brand de bootloader (je hoeft de bootloader maar één keer te branden).

  • Selecteer het bord en de seriële poort in het menu Extra.
  • Sluit het Arduino-bord en de microcontroller op deze manier aan.
  • Selecteer ATMega 328 op een breadboard (8MHz interne klok) van Tools>Board.
  • Selecteer Arduino als ISP uit Tools>Programmer.
  • Voer Extra>Bootloader branden uit.

• Upload de code: zodra uw ATMega 328p de Arduino-bootloader heeft, kunt u programma's uploaden.

  • Verwijder de microcontroller van het Arduino-bord.
  • Sluit het Arduino-bord en de microcontroller aan zoals weergegeven op de volgende afbeelding.
  • Selecteer "ATMega 328 op een breadboar (8MHz interne klok)" in het menu Extra>Board
  • Upload zoals gewoonlijk.

Stap 4: Laten we de onderdelen solderen

1. We beginnen met het solderen van de transistor en de weerstanden.
2. Introduceer de microcontroller in de voorgeboorde PCB en knip de rest van de sporen uit.
3. Laten we de microcontroller solderen.
4. Soldeer de potentiometer dicht bij de analoge ingang van de microcontroller. Voeg de benodigde draden toe om de DC-DC-reductormodule te plaatsen.
5. Soldeer de DC-DC aan de andere voorkant van de print.
6. Neem de SMD led (het is optioneel om een koellichaam te plaatsen, we hebben er een hergebruikt van een 3D-printer).
7. Soldeer de draden die +Vcc en Ground (GND) verbinden.
8. Nadat elk van de onderdelen is gesoldeerd, hebben we besloten om het hele systeem in een oude discolamp te plaatsen, zodat de ontwerpen compact blijven.
9. Vergeet niet de Led aan Vcc en de transistor te solderen (we hebben een elektrische connector gebruikt). Vergeet niet de aansluiting van de DC-DC converter te solderen (let op de schema's).

Enkele aanbevelingen:

• We hebben de draden van de Led-driver aangesloten om wat comfort te krijgen voor het gebruik ervan. De uiteinden van de koperdraden zijn vertind en we hebben beide uiteinden met elkaar verbonden. Om een beter resultaat te krijgen en kortsluiting te voorkomen, hebben we koelpasta gebruikt.
• We hebben twee gaten in de discolamp gemaakt zodat we de draden eruit kunnen halen en de potmeter beter kunnen bedienen.