| A_Teacher |
OK, hasta ahora que puedo decir, esto es una marca nueva de diseño.
Llamar a los cadetes del espacio: Como una manera de motivar la gente para hacer el proyecto, que estoy actualmente regalando 3 meses membresía Pro Instructables a la primera persona que lo hace (en una PCB) y los mensajes de sus fotografías haciendo clic en hice!.
Felicitaciones a alxandre.alzate por ser la primera persona en hacer el proyecto.
¿Qué hace?
El proyecto hace un rojo/verde/azul led flash en patrones bastante colores, ajustables por interruptores y mover los diales en el extremo.
¿Cómo funciona?
Consulte paso 1: esquema
Fondo
He sido un fan del circuito de LED arco iris utilizando un contador binario de 4029 para un muy de largo plazo. Quería una vieja escuela (no programable - no arduino/pic) usando un Temporizador 555 que conduciría un LED RGB, utilizando sólo la oscilación entre el pin 3 y los carriles de alta y baja energía por hundimiento/compra de componentes y combinar las salidas con los interruptores en paralelo. Tarareó y harred y pensó que podía hacerlo con sólo diodos, rectificador de puente estilo.
Conseguí trabajo como no había un solo ánodo común (positivo) / cátodo (negativo), que por desgracia más baja energía LED RGB tienen. De hecho podría obtener este diseño trabaja con diodos y un triple cinco (sin la viruta del inversor), si usted ha utilizado sólo tres LEDs individuales. Si hay suficiente interés dará a conocer los diseños así.
Terminé yendo con un
Temporizador 555 (en modo astable )
Diodos 1N4001
Una característica única de este diseño es la capacidad para convertir colores individuales, para ya sea el espacio o marca tiempo de ciclo de trabajo 555.
Interruptores
He utilizado una forma seis interruptor DIL para la selección de color, en realidad que tienes que tener una pluma en la mano para quitar los interruptores. Son demasiado pequeñas, sin embargo usando interruptores individuales aumenta el costo del proyecto por sobre un factor de diez (en los switches solo). Estoy aún indeciso si debe tienen interruptores individuales, o ir con el DIL seis individidual más grande 'a bordo' interruptores para el color de selección también requeriría un rediseño de la ergonómica del proyecto, y por lo tanto el pcb de enrutamiento también tendría que ser rediseñada.
Temporizador 555
Mi selección de resistencia para el triple cinco forma apagado. Hay ciertamente puntos cuando torcer los cuadrantes, sin embargo toma un poco de mano para encontrar. Estoy abierto a sugerencias sobre valores de resistencia recomendados/favorito. Por supuesto que podría lograr un buen proyecto sustituyendo VR2 con una resistencia fija, pero tal vez le lobotomise algunos de los patrones disponibles en este diseño (con resistencias variables para R1 y R2). Hay probablemente suficiente espacio para añadir resistencias "bias" en la pcb, para que R1 no ir arriba R2 en valor. La mayoría triple cinco astable circuitos que he investigado tienen R2 a R1 de diez a cien veces. Así que si R2 (resistencia variable) se fija en 100k, un buen valor para R1 es cualquier cosa entre 1k y 10 k.
La información siguiente es desde el sitio web del Club de electrónica:
http://electronicsclub.info/555timer.htm#astable
- Elegir R1 que alrededor de una décima parte de R2 (min. 1 k) a menos que quieras el tiempo marca Tm a ser significativamente más largo que el espacio tiempo Ts.
- Si desea utilizar una resistencia variable es mejor hacerlo R2.
- Si R1 es variable debe tener un resistor fijo de menos de 1k en serie
(esto no es necesario para R2 si es variable).
Las matemáticas implicadas en el cálculo de los tiempos de carga y descarga de un condensador son bastante particular. Recuerde que las baterías están diseñadas para descarga lenta, condensadores (y súper condensadores) están diseñados para volcar su carga rápida. Por lo tanto su uso en productos como una cámara flash, aviones no tripulados y helicópteros rc (http://electronicsclub.info/capacitance.htm#charging). Ciertamente, usted puede sentir el 'lag' como el triple cinco condensador se llena y se vacía cuando moviendo el dial/s, las matemáticas de las cuales se describen en el enlace de arriba.
Aquí encontrará más información sobre 555 temporizadores:
http://www.555-Timer-circuits.com/
Hex Inverter (no puerta)
El voltaje de compuerta 74LS04 es un poco alto, que podían ser abordadas colocando una resistencia a cada lado del interruptor y bajar la tensión de riel positivo. El consumo de corriente en el 74LS04 es probablemente un poco alto, esto podría resolverse conduciendo los LEDs con transistores, pero por el momento el 74LS04 en mi prototipo parece estar aguantando bien.
Intenté un chip de la 4000 serie en la simulación, pero encontró que había problemas con la actual entrega en las simulaciones usando el Asistente de circuito. En cuanto pasé a la 74 serie cada cosa era genial. Podría reemplazar el 74LS04 con un 4069B (como lo han hecho las mismas asignaciones de pines), pero no estoy seguro de lo bien que funcionaría en la vida real. Nota que no hay sólo tres de las seis puertas que se utilizan en este diseño.
Actualización: Acabo de ver una descripción de un transistor se utiliza como un inversor, una implementación de este diseño sería acabar con el IC 74LS04 en conjunto.
Fuente de alimentación
Oh, y antes de que olvide, el temporizador triple cinco tiene una mínimo de alimentación de 5 volts. Así que cualquier configuración de fuente de alimentación debe tener al menos 5 volts, no funciona tres voltios. Es realmente muy ergonómico para sujetar en la mano con la batería de nueve voltios donde es.
Salida
Lo que me lleva hasta el final de la línea y condensadores de alisado sentado en los LEDs. El valor de 220 microfaradios es arbitrario en esta etapa. El suavizado de los condensadores sin duda 'suavizar' algunos patrones que usted vería si no estaban allí. (Sugerencia: sí, el tablero puede ser aún más pequeño, si eliminas los condensadores suavizados).
Actualización: Sólo he trabajado hacia fuera que las ubicaciones de condensadores suavizado son grandes puntos de anclaje para el adicional, el condensador podría ser reemplazado por LEDs individuales - bono 3 X LEDs individuales. Por supuesto las resistencias de 390 ohmios tendría que calcularse dependiendo de la configuración de la salida del pin 3 del temporizador triple cinco (ver paso 7: cálculo de LEDs en serie).
Diseño y producción
El circuito se extiende ciertamente a un montón de LEDs RGB en paralelo con una mayor potencia y transistores de la fuente. No dude en hackear el diseño y elaborar sus propias variantes.
Se ha añadido un diseño de protoboard al paso 2. No estoy 100% satisfecho con el diseño pero me funciona.
Especificaciones de PCB
- Las pistas son 1,02 mm de ancho.
- Cojines redondeos se fijan sobre todo a 2,54 mm.
- Son 3,05 X 2,03 mm aplastadas.
- La rejilla utilizada en el diseño se fijó sobre todo en 0.10, con un poco de ajuste fino utilizando en 0,05.
- El PCB se mecaniza con una herramienta cónica de 60 grados, a 0,2 mm profundidad de corte. Esto dio lugar a un diámetro de herramienta de corte de 0,24 mm (calculado por CopperCam).
- Fabricación de la Junta, recomiendo un taladro de 0,9 mm, como los diodos 1N4001 tienen una caña de 0,85 mm.
Actualmente estoy trabajando en un zener diodo regulado nueve cargador, con diseño de puente rectificador PCB. Ojala que terminará por el tamaño del clip de la batería de nueve voltios. Más detalles sobre eso pronto.
Actualización 1:
Puesto que la fotografía fue tomada, tuve problemas con las patas del componente piercing la batería y poniendo en cortocircuito el circuito. Te recomiendo cortar un trozo de cartón del tamaño del pcb y colocarlo entre el pcb y la batería como un aislante.
Actualización 2:
Tengo modded mi diseño, intercambio de VR2 para una resistencia fija de k 1 y reemplazado los condensadores suavizados con individual rojo verde y azul LED. La resistencia de 1 k parece funcionar mejor que los valores más altos, y los LEDs extras hacen mucho más dinámica en el ojo (también ayudan a explicar lo que está sucediendo dentro del solo LED RGB). Estos mods fueron hechos en el diseño original de la tabla presentado aquí.
Ah y para los más observadores, si el interruptor principal en la foto de perfil es en la posición incorrecta para el led a ser brillante verde. Se me olvidó activar el kit cuando tomé la fotografía, por lo que manipulado en photoshop: P
Recursos utilizados en la producción:
Circuito Wizard http://www.new-wave-concepts.com/ed/circuit.html
Se utilizó para crear la simulación, esquema, diseño de PCB (y archivos Gerber) y lista de partes.
CopperCam http://www.galaad.net/coppercam-eng.html
Fue utilizado para moler el PCB en el Roland MDX-40A.
Roland MDX-40 http://www.rolanddga.com/products/milling/mdx40/
Fue utilizado para moler el PCB.
Una nota en matemática combinatoria:
Gracias a hanelyp para obtener ayuda con la siguiente información:
Hay 64 Estados posibles entre 6 interruptores binarios. Cada interruptor es independiente y el orden no importa, 2 ^ 6. Si quieres eliminar todo de negro, 63 combinaciones de interés.
Esto por supuesto no toma en cuenta las variaciones adicionales en marca de espacio tiempo por utilizando valores de los diferentes componentes para el temporizador de cinco triples y suavizado de los valores del condensador.
Además si alguien quiere hacer algunos valores de componentes dulces y les mapa a través de un superordenador para graphings de forma de onda a través de R, G y B, son más que bienvenidos ;)
Ajustes del interruptor favoritos:
- 1 de 2 en, 3, 4, 5 en, 6 apagado (011110)
- (100110)
Hackear:
4511/7447 4029 4026
El hack de 45117447 es interesante y merece comentario. El circuito proporciona una salida binaria de 3 bits. 4511/7447 decodifica un máximo de 4 bits binarios, para mostrar un número en un display de siete segmentos (a-g). Para más información consulte 4026. Puede utilizar los bits de 3 en las entradas de 4511/7447 y luego usar las salidas (a-g) para conseguir combinaciones muy diferentes a través de LEDs de RGB X 2 (seis de siete salidas).
Interruptores de offboard. Sería bueno reemplazar la manera seis DIL interruptores con momentáneo de encendido/apagado los interruptores conectados a distintas articulaciones en el cuerpo y salir a bailar:
Una consola con los cursores de las resistencias variables (el PCB se presta a un diseño de la consola) con diez o más con resistencias variables para cada 'canal'. Luz de VJ en vivo. Sólo asegúrese de que usar una fuente de alimentación con la suficiente entrega de corriente.
Faders.
Diodo en paralelo con R2 (incluido un switch), en el reloj del triple cinco.
Usar transistores en lugar de un temporizador triple cinco para el multi-vibrador, quitar ICs todos (si los transistores se utilizan también para los tres no puertas).
VR1 o VR2 en el temporizador triple cinco podría ser sustituido por resistencias dependientes de luz o termistores, que podría crear diferentes patrones dependiendo de la luz/temperatura. Tal vez incluso usar un micrófono en su lugar.
Función de bloqueo de color.
Cambiar VR1 y VR2 con otro temporizador de cinco triples y la función de suavizado en el LED del arco iris con 4029. Que daría cambios automáticos de la velocidad de los patrones.
Añadir otro condensador conectado al temporizador triple cinco, según este instructivo:
Tomando fotografías de equipos lentos y luz de la escritura de palabras y formas (tipo sparkler).
Juguetes de circo como Poi, artículos de malabares y fuego no da vueltas pega. Asegure bien, por favor no cualquiera tortazo en la cabeza con una batería de nueve voltios.
Para sub-módulos, ver a continuación:
ECT en las escuelas
(http://www.ectinschools.org/page.php?m=3&ps=2)
Huevo de Pascua:
Ocultos en el diseño de pcb es un módulo de temporizador triple bastante prolijo de las cinco astable (16 X 22 mm antes de salidas). Si usted replica en sus diseños por favor crédito donde lo tienes de-
A_Teacher
Salud y seguridad
Si usted es propenso a la epilepsia, por favor, no hacer o exponerse a este proyecto.
