Bouw een binaire LED-hartdecoratie (Blinkenheart) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Dit is mijn eerste instructable, dus stuur me zeker feedback. Als ik een schema kan maken dat niet verschrikkelijk is, zal ik het hier toevoegen.

Ik begin net wat basiselektronica te leren en een vriendin wilde iets speciaals kopen voor haar verloofde voor Valentijnsdag. Perfecte timing! Dus maakte ik de onderdelenlijst, wachtte tot ze arriveerden en begon met bouwen. De unit bestaat uit 32 rode LED's, een 555 timercircuit en een binaire teller, samen met een aantal ondersteunende componenten en wat creatieve bedrading. Dit was mijn eerste grote elektronicaproject en ik heb er zeker veel van geleerd. Natuurlijk, als ik alles al wist wat ik heb geleerd, was ik misschien niet zo enthousiast geweest om eraan te beginnen… Het kostte me veel langer dan ik had verwacht, maar ik heb er geen spijt van dat ik het heb gedaan. Als ik een reden heb om dit op grotere schaal te doen, denk ik serieus aan geprefabriceerde printplaten. Het eindresultaat is een reeks van 32 LED's die stuk voor stuk een hart vormen en hopelijk een mooi bureaubladornament vormen.

Stap 1: Onderdelenlijst

De eerste stap voor mij was het prototypen van kleine onderdelen van het project op een breadboard. Ik gebruikte een online rekenmachine op https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm om de waarden voor mijn timer te bepalen en gebruikte de wet van Ohm om te bepalen welke weerstanden ik nodig zou hebben de batterij loopt niet te snel leeg of mijn LED's verbranden niet. Ik heb bijna alles gekocht van Mouser (tuimelschakelaar was van Radio Shack), dus ik heb alle onderdeelnummers beschikbaar, als iemand dat wil, zal ik ze hier posten, maar ze zouden overal beschikbaar moeten zijn. De weerstanden in het gedeelte Display zijn deels voor stroombegrenzing en deels voor het gemak. Ik ben misschien gek geworden als ik zoveel draad moest doorknippen en strippen. van hen … Koop een tuimel- of vergrendelingsdrukknop en houd het grijze haar en vroegtijdige kaalheid weg. Ik was een beetje geïrriteerd door de kosten van het protoboard in verhouding tot de andere componenten, maar ik was onder de indruk van de kwaliteit, dus ik voelde me beter over het ruilen van de contante waarde van een fastfoodsandwich ervoor.:-)Hier is de onderdelenlijst:Broodbord (voor prototyping)Soldeerbout (20W-40W)Standaard harskernsoldeerDraadsnijder/stripperDiagonaalknipper18-20 gauge draad voor prototyping en uiteindelijke constructie3M/Nexcare Micropore(tm) Chirurgische tape, zachte papieren tape, masking tape, gaffer tape of je favoriete onopvallende lijm Enorme hoeveelheden vrije tijd en geduld- Plaftorm:1x standaard 0,100 voorgeboord protoboard- Timer/trigger-sectie:1x 555 timerchip1x 0,01 uF keramische condensator2x 1K Ohm 1/4 W weerstand1x 470 uF elektrolytische condensator- Binaire tellersectie:1x SN74HC590AN of soortgelijke binaire teller- Display:32x rode matte LED's, T1 3/4 (5 mm) maat8x 2N3904 NPN-transistor of soortgelijke kleinsignaaltransistor8x 56 Ohm 1/2 W weerstand8x 82 Ohm 1 /2 W weerstand - Vermogen:1x 4 AAA batterijhouder1x 100 uF elektrolytische condensator1x PCB tuimelschakelaar of vergrendelbare drukknop

Stap 2: Maak een prototype van de 555 en binaire tellerstadia

Ik heb de datasheets van mijn beide chips bekeken en ben toen begonnen met het aansluiten van een testcircuit om er zeker van te zijn dat ik het goed deed. De waarden die ik heb gekozen zorgen ervoor dat de 555 iets vaker dan één keer per seconde wordt geactiveerd. Dit zou ervoor moeten zorgen dat de binaire teller ongeveer elke 4 minuten vult en overloopt. 555 pinout (genummerd tegen de klok in, beginnend bij linksboven tov kuiltje of sleutel): pin 1: Ground / Earthpin 2: Triggerpin 3: Outputpin 4: Resetpin 5: Controlpin 6: Drempelpin 7: Ontladingpin 8: Vcc (voedingsspanning) Sluit een weerstand van 1K aan tussen pin 8 en 7 en een andere tussen 7 en 6. Sluit de elektrolytische 470 uF aan tussen pin 1 en 2 en zorg ervoor dat de negatieve kant is verbonden met aarde / aarde (pin 1). Sluit de 0,01 uF aan tussen aarde en pin 5 (besturing). Sluit een reserve-LED aan op pin 3, sluit de positieve kabel van de batterij aan op pin 8 en de negatieve batterij op pin 1. Sluit pin 8 aan op pin 4 en vervolgens pin 6 op pin 2. Dit stelt de stabiele werking van het 555-circuit in. dat de LED ongeveer zo snel knippert als u denkt dat het zou moeten. Deze puls wordt gebruikt om onze binaire teller in de volgende stap te activeren. De video laat heel mooi zien hoe de binaire teller edge-triggered is., voeg de binaire tellerfase toe. De uitgangspuls van pin 3 van de 555-chip zal verbinding maken met pin 11 van deze chip om de teller te verhogen. U zult de datasheet van uw specifieke chip willen raadplegen, maar voor deze, de SN74HC590AN, moest ik de tellerklok en de registerklok met elkaar verbinden. Er zijn manieren om deze chip te gebruiken waarbij de interne telling wordt gewijzigd, maar niet de weergegeven telling, wat interessant is vanuit een computerperspectief, maar niet erg relevant voor dit project. Pin 12 (inverted count enable) en pin 14 (inverted output enable) waren beide met aarde verbonden, terwijl pin 10 (inverted master reset/clock clear) was aangesloten op de voeding. Laat dit niet te lang aangesloten, want dat doen we niet. t hebben stroombeperkende weerstanden op hun plaats. Dat, en u wilt door naar de volgende stappen!

Stap 3: Maak een ruwe lay-out van de plaatsing van componenten

Voordat ik met iets begon, plaatste ik de LED's op het protoboard om er zeker van te zijn dat ik niet gek was en 32 LED's zouden inderdaad in een mooi patroon op het bord passen. Ik besloot dat de negatieve draden het beste aan de buitenkant zouden zijn, zodat ik ze gemakkelijk met elkaar kon verbinden, waardoor een gemeenschappelijke kathode voor mijn display werd gevormd. Ik denk niet dat het zo goed had uitgepakt als ik de negatieve draden dichter bij de binnenkant van het apparaat had gemaakt.

Ik was er niet helemaal zeker van of het regelcircuit zou passen, aangezien ik dacht dat 32 LED's veel was, maar het is allemaal gelukt. De bedrading blijkt, zoals u later zult zien, het meest tijdrovende onderdeel van het project te zijn.

Stap 4: plaats 555, binaire teller en transistors

Dit is waar de papieren tape of andere lijm van pas komt. Nadat u uw componenten hebt geplaatst, plakt u ze op het protoboard en draait u het om om de componenten aan elkaar te solderen. Een duidelijk idee hebben van wat u wilt dat uw lay-out is, helpt zeker, of u kunt net als ik zijn en erop uittrekken, biddend dat alles zal passen.

Ik heb de draden van beide chips naar beneden gebogen om zo gelijk met het protoboard te zijn als ik ze kon maken. Als je slimmer wilt zijn over het ontwerp dan ik was, zou je sockets voor de chips kunnen gebruiken, maar de constructie zou aanzienlijk moeten veranderen als je gemakkelijk toegang wilde hebben om de chips te vervangen als ze falen. De witte draden in de afbeelding zijn de uitgang (555, links) en de trigger (teller, rechts). Als ik wat verder vooruit had gepland, zou het een enkele draad zijn. Nadat beide chips op hun plaats zitten, voegt u de stroombeperkende weerstanden toe aan de binaire teller. Deze zijn technisch niet nodig, maar ik waardeerde het zeker om stevige kant-en-klare draden te hebben die ik niet hoefde door te knippen of te strippen. Deze wil je ook vastplakken. Met een gelukkige zet heb ik de plaatsing van de eindpin over de hele linie afgewisseld, zodat ik enige hoop had dat de transistors passen. Zodra ze zijn geplaatst, plak je ze vast en soldeer je ze aan de pinnen van de teller en de bases van hun respectievelijke transistors. Gebruik niet te lang te veel warmte, anders bak je de chip, de transistor of beide. Nadat de eerste set weerstanden is aangesloten, voegt u de tweede set, tape, soldeer toe. Deze worden aangesloten op de collectoren van de transistoren en leveren het grootste deel van het vermogen voor onze leds. De 56 Ohm-weerstanden van de binaire teller worden aangesloten op de basis van de transistors, die onder een andere set weerstanden zullen zitten, dit keer de 82 Ohm-weerstanden, die rechtstreeks naar de voeding en in onze LED's gaan. Het ziet er alleen niet zo mooi uit. Deze specifieke binaire teller-chip kan voldoende stroom leveren om 8 20mA LED's te laten branden, maar aangezien ik 32 parallelle sets van 4 zou gebruiken, besloot ik transistors te gebruiken. Trouwens, transistors zijn gaaf!

Stap 5: Bereid de LED's voor op verbinding

Hier komt het meest tijdrovende deel van het project. De LED's op hun plaats krijgen is niet zo moeilijk, maar ze allemaal op de juiste manier aan elkaar solderen, ervoor zorgen dat er niets wordt kortgesloten of het vorige solderen verknoeit is een vrij delicate taak. Op dit moment zou ik willen dat ik nog een paar weken had voor dit project, en misschien wat dubbelzijdige, kant-en-klare printplaten.

Er is niet te veel denkwerk aan deze stap, maar er is genoeg arbeid. Leg eerst de LED's in het door u gewenste patroon en beslis welke u tegelijkertijd wilt activeren. In dit geval kies ik groepen van 4 die door dezelfde pin moeten worden geactiveerd, beginnend aan de boven- en onderkant en doorgaand langs de randen naar de zijkanten. Zodra je ze allemaal hebt geplaatst waar je ze wilt hebben, plak je ze op het bord met je lijm naar keuze. Draai het bord om en begin met de beproeving. Het is een goed idee om individuele en groepen LED's te stoppen en te testen om er zeker van te zijn dat ze nog werken. Deze manier van bouwen leidt niet bepaald tot eenvoudige reparaties. Ik plaatste alle negatieve draden zo dat ze rond de buitenkant van de vorm zouden gaan, en legde de positieve draden vervolgens plat waar ik kon en boog de anderen in een ladderstructuur. Om de gaten in de isolatie in het midden van draden te maken, heb ik de draad gebogen en voorzichtig de isolatie aan het uiteinde van de bocht weggeknipt, vervolgens de andere kant op gebogen en voorzichtig opnieuw gedaan. ENKELE UUR LATER… Ik was klaar. Zorg er tenslotte voor dat u de respectieve draden voor uw LED-groepen aansluit op de juiste emitterpinnen van de transistors. 0-7 zijn van links naar rechts aan de componentzijde gerangschikt, dus steek het er gewoon doorheen en soldeer het vast. Tape helpt hier ook. De foto's zouden u alles moeten vertellen wat u moet weten over deze tijdrovende stap…

Stap 6: Sluit de stroom aan en voltooi in het algemeen

Nou, dat heeft langer geduurd dan het had moeten zijn… maar het is nu gedaan, en de laatste stappen zijn in zicht! beide chips. Om het circuit te maken, moeten we ook de aardingsdraden van de LED's aansluiten op de negatieve batterijverbinding en ervoor zorgen dat de chips ook worden aangesloten. Ik koos ervoor om de tuimelschakelaar aan de onderkant te plaatsen voor gemakkelijke toegang, hoewel ik zou hebben hield van iets dat iets gemakkelijker te monteren was voor stabiliteit. Er zijn veel dingen die ik zou hebben verbeterd als dit een kit was of iets waarvoor meer ontwerp nodig was, maar voor nu houdt superlijm het in een redelijk stabiele positie. Er is één onderdeel dat ik op de foto's heb weggelaten, maar het later weer heb toegevoegd: de condensator van 100 uF die is aangesloten tussen de twee accukabels. Dit is om te helpen compenseren voor grote stroomafnames die kunnen ontstaan of andere spanningen die de batterij later mogelijk niet kan bijhouden. Het hielp ook om die lange groene draad in een beheersbare positie te brengen.