UVLamp - SRO2003: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Hai!

Hari ini saya akan mengemukakan kepada anda mengenai realiti lampu LED UV. Isteri saya adalah pereka perhiasan di tanah liat polimer dan dia sering menggunakan resin untuk membuat ciptaannya. Pada prinsipnya ia menggunakan resin klasik yang hanya berpolimer di udara terbuka, ia berfungsi dengan baik tetapi cukup lama untuk menjadi padat (kira-kira 2 hari). Tetapi baru-baru ini dia menemui resin yang berpolimerisasi berkat sinar UV, cukup untuk memaparkan objek yang diresap ke sumber sinar UV untuk waktu yang singkat untuk menjadikan resin itu padat. Semasa dia memesan resin, dia teragak-agak untuk membeli lampu (ia tidak memerlukan banyak…) tetapi saya segera menghentikannya dengan berkata: SAYA MEMILIKI LED UV! SAYA TIDAK TAHU APA YANG HARUS DILAKUKAN, SAYA DAPAT MEMBUAT LAMPU ANDA !!! (ya saya kadang kala bertindak balas terlalu cepat ketika datang ke elektronik …;))

Oleh itu, saya cuba membuat lampu dengan apa yang saya ada di bahagian bawah laci saya …

Langkah 1: Kewajipan

- Lampu yang dipancarkan oleh lampu harus sama homogen, lampu harus menerangi seluruh objek yang akan diletakkan di bawah.

- Lampu mesti mempunyai masa undur yang boleh disesuaikan sekurang-kurangnya 1 minit 30 saat

- Lampu harus cukup besar untuk menutup objek dengan diameter hingga 6cm tetapi tidak boleh terlalu besar.

- Lampu mesti mudah bergerak.

- Lampu mesti dihidupkan oleh sumber kuasa "selamat" (bateri / penyesuai)

Langkah 2: Komponen Alatan dan Elektronik

Komponen elektronik:

- 1 Microchip PIC 16F628A

- 2 butang suis sesaat

- 2 transistor BS170

- 1 transistor 2N2222

- Paparan angka 2 digit tunggal

- 1 LED merah 5mm

- 17 LED UV 5mm

- 8 perintang 150 ohm

- 17 perintang 68 ohm

- 2 perintang 10 Kohm

- 1 perintang 220 ohm

- 1 buzzer

- 2 papan PCB

- wayar pembungkus (contoh: 30 AWG)

Komponen lain:

- 8 spacer

- beberapa skru

- 1 penutup tiub pvc (100mm)

- Sarung paip 1 pvc (100mm)

- tiub penyusutan heath

Alat:

- gerudi

- besi pematerian - kawat kimpalan

- pengaturcara untuk memasukkan kod ke dalam Microchip 16F628 (mis. PICkit 2)

Saya menasihati anda untuk menggunakan Microchip MPLAB IDE (perisian percuma) jika anda ingin mengubah kod tetapi anda juga memerlukan CCS Compiler (shareware). Anda juga boleh menggunakan penyusun lain tetapi anda memerlukan banyak perubahan dalam program ini. Tetapi saya akan memberikan anda. Fail HEX supaya anda dapat memasukkannya terus ke mikrokontroler.

Langkah 3: Skematik

Berikut adalah skema yang dibuat dengan CADENCE Capture CIS Lite. Penjelasan mengenai peranan komponen:

- 16F628A: mikrokontroler yang menguruskan input / output dan masa untuk undur

- SW1: tetapkan butang tetapan pemasa- SW2: butang pelancaran

- FND1 dan FND2: paparan angka digit untuk menunjukkan waktu undur

- U1 dan U2: transistor kuasa untuk paparan angka digit (multiplexing)

- Q1: transistor kuasa untuk menghidupkan LED UV

- D2 hingga D18: LED UV

- D1: LED status, menyala apabila LED UV dihidupkan

- LS1: bel yang mengeluarkan suara ketika undur selesai

Langkah 4: Pengiraan dan Prototaip pada Breadboard

Mari pasang komponen pada papan roti mengikut skema di atas dan atur mikrokontroler!

Saya membahagikan sistem kepada beberapa bahagian sebelum memasang keseluruhannya: - bahagian untuk LED UV

- bahagian untuk pengurusan paparan

- bahagian untuk pengurusan butang tekan dan petunjuk cahaya / bunyi

Untuk setiap bahagian saya mengira nilai komponen yang berlainan dan kemudian memeriksa operasi yang betul di papan roti.

Bahagian LED UV: LED disambungkan ke Vcc (+ 5V) pada anodnya melalui perintang dan disambungkan ke GND pada katod mereka melalui transistor Q1 (2N2222).

Untuk bahagian ini, hanya perlu mengira perintang asas yang diperlukan agar transistor mempunyai arus yang mencukupi untuk menepisnya dengan betul. Saya memilih untuk membekalkan LED UV dengan arus 20mA untuk masing-masing. Terdapat 17 led, jadi akan ada arus keseluruhan 17 * 20mA = 340mA yang akan menyeberangi transistor dari pemungut ke pemancarnya.

Berikut adalah nilai berguna yang berbeza dari dokumentasi teknikal untuk membuat pengiraan: Betamin = 30 Vcesat = 1V (lebih kurang…) Vbesat = 0.6V

Dengan mengetahui nilai arus pada pemungut transistor dan Betamin, kita dapat menyimpulkan dari itu arus minimum yang ada pada dasar transistor sehingga tepu: Ibmin = Ic / Betamin Ibmin = 340mA / 30 Ibmin = 11.33mA

Kami mengambil pekali K = 2 untuk memastikan bahawa transistor tepu:

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22.33mA

Sekarang mari kita mengira nilai perintang asas untuk transistor:

Rb = (Vcc-Vbesat) / Ibsat

Rb = (5-0.6) /22.33mA

Rb = 200 ohm

Saya memilih nilai piawai dari siri E12: Rb = 220 ohm Pada prinsipnya saya semestinya memilih perintang dengan nilai normal sama atau lebih rendah daripada 200 ohm tetapi saya tidak mempunyai banyak pilihan dalam nilai untuk perintang jadi saya mengambil yang terdekat nilai.

Bahagian pengurusan paparan:

Pengiraan perintang had semasa untuk segmen paparan:

Berikut adalah nilai berguna yang berbeza dari dokumentasi teknikal (paparan digit dan transistor BS170) untuk membuat pengiraan:

Vf = 2V

Sekiranya = 20mA

Pengiraan nilai had semasa:

R = Vcc-Vf / Sekiranya

R = 5-2 / 20mA

R = 150 ohm

Saya memilih nilai standard dari siri E12: R = 150 ohm

Pengurusan multiplexing:

Saya memilih untuk menggunakan teknik paparan berbilang untuk mengehadkan bilangan wayar yang diperlukan untuk mengawal watak pada paparan. Terdapat paparan yang sepadan dengan digit puluhan dan paparan lain yang sesuai dengan digit unit. Teknik ini cukup mudah untuk dilaksanakan, berikut adalah cara kerjanya (contoh: untuk memaparkan nombor 27)

1 - mikrokontroler menghantar isyarat pada 7 output yang sesuai dengan watak yang akan ditunjukkan untuk digit puluhan (digit 2) 2 - mikrokontroler mengaktifkan transistor yang membekalkan paparan yang sepadan dengan puluhan 3 - penundaan 2ms berlalu 4 - mikrokontroler menyahaktifkan transistor yang membekalkan paparan yang sepadan dengan puluhan 5 - mikrokontroler menghantar isyarat pada 7 output yang sesuai dengan watak yang akan ditunjukkan untuk digit unit (digit 7) 6 - mikrokontroler mengaktifkan transistor yang membekalkan paparan sepadan dengan unit 7 - penundaan 2ms berlalu 8 - mikrokontroler mematikan transistor yang membekalkan paparan sepadan dengan unit

Urutan ini berulang secara cepat sehingga mata manusia tidak dapat melihat momen ketika salah satu paparan dimatikan.

Butang tekan dan penunjuk cahaya / bunyi bahagian:

Terdapat sedikit ujian perkakasan dan pengiraan yang lebih sedikit untuk bahagian ini.

Dikira bahawa rintangan had semasa untuk status yang diketuai: R = Vcc-Vf / Jika R = 5-2 / 20mA R = 150 ohm

Saya memilih nilai standard dari siri E12: R = 150 ohm

Untuk menekan butang saya hanya memeriksa bahawa saya dapat mengesan penekanan terima kasih kepada mikrokontroler dan meningkatkan jumlah penekanan pada paparan. Saya juga menguji pengaktifan buzzer untuk melihat apakah ia berfungsi dengan betul.

Mari lihat bagaimana semua ini ditangani dengan program …

Langkah 5: Program

Program ini ditulis dalam bahasa C dengan MPLAB IDE dan kodnya disusun dengan CCS C Compiler.

Kodnya dikomentari sepenuhnya dan cukup mudah difahami. Saya membiarkan anda memuat turun sumber jika anda ingin mengetahui cara kerjanya atau jika anda ingin mengubahnya.

Satu-satunya perkara yang agak rumit adalah pengurusan pengiraan undur dengan pemasa mikrokontroler, saya akan cuba menerangkan dengan cepat prinsipnya:

Fungsi khas dipanggil setiap 2ms oleh mikrokontroler, ini adalah fungsi yang disebut RTCC_isr () dalam program ini. Fungsi ini menguruskan multiplexing paparan dan juga pengurusan undur. Setiap 2ms paparan dikemas kini seperti yang dijelaskan di atas, dan pada masa yang sama fungsi TimeManagment juga disebut setiap 2ms dan menguruskan nilai undur.

Dalam gelung utama program hanya terdapat pengurusan butang tekan, dalam fungsi ini terdapat pengaturan nilai undur dan tombol untuk memulakan pencahayaan LED UV dan undur.

Lihat di bawah fail zip projek MPLAB:

Langkah 6: Pematerian dan Pemasangan

Saya telah mengagihkan keseluruhan sistem pada 2 papan: satu papan menyokong ketahanan LED UV dan papan lain yang menyokong semua komponen lain. Saya kemudian menambahkan spacer untuk meletakkan kad tersebut. Perkara yang paling rumit adalah menyolder semua sambungan papan atas, terutamanya kerana paparan yang memerlukan banyak wayar, walaupun dengan sistem multiplexing…

Saya menyatukan sambungan dan wayar dengan gam cair panas dan sarung yang dapat dikecilkan panas untuk mendapatkan hasil yang paling bersih.

Saya kemudian membuat tanda pada penutup PVC untuk menyebarkan LED sebaik mungkin untuk mendapatkan cahaya yang paling seragam. Kemudian saya menggerudi lubang dengan diameter LED, pada gambar anda dapat melihat bahawa terdapat lebih banyak LED di tengahnya adalah perkara biasa kerana lampu akan digunakan terutamanya untuk memancarkan cahaya pada benda-benda kecil.

(Anda dapat melihat pada gambar persembahan pada awal projek bahawa tiub PVC tidak dicat seperti topi, wajarlah isteri saya menghiasnya sendiri … jika suatu hari saya mempunyai gambar, saya akan menambahkannya!)

Dan akhirnya saya menyolder penyambung USB wanita agar dapat menyalakan lampu dengan pengecas telefon bimbit atau bateri luaran misalnya (melalui kabel lelaki-lelaki yang saya ada di rumah…)

Saya mengambil banyak gambar semasa menyedari dan mereka cukup "bercakap".

Langkah 7: Diagram Operasi Sistem

Berikut adalah rajah bagaimana sistem berfungsi, bukan program. Ini semacam manual pengguna mini. Saya telah meletakkan fail PDF rajah sebagai lampiran.

Langkah 8: Video

Langkah 9: Kesimpulannya

Ini adalah akhir projek ini yang saya panggil "oportunis", memang saya membuat projek ini untuk memenuhi keperluan segera, jadi saya lakukan dengan peralatan pemulihan yang sudah saya miliki tetapi saya tetap bangga dengan hasil akhirnya, terutamanya aspek estetik yang agak bersih yang dapat saya perolehi.

Saya tidak tahu sama ada gaya penulisan saya betul kerana sebahagian saya menggunakan penterjemah automatik agar lebih pantas dan kerana saya bukan berbahasa Inggeris secara asli, saya rasa beberapa ayat mungkin akan pelik bagi orang yang menulis bahasa Inggeris dengan sempurna. Oleh itu, terima kasih kepada penterjemah DeepL atas pertolongannya;)

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau komen mengenai projek ini, beritahu saya!