Lewende LED: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Ek en my span wou 'n aangesteekte LED laat sweef. Na 'n kort rukkie rondloop, kom ek op 'n video van SparkFun Electronics af, wat ons hier kan vind en waarop ons ons ontwerp gebaseer het. Ons lig sweef met een elektromagneet bo die lig. Ons het hierdie ontwerp gekies omdat dit slegs een elektromagneet benodig om die LED te sweef. Om die draadlose kragoordrag te bewerkstellig, gebruik ons 'n primêre spoel wat aan die onderkant van die levitasie -elektromagnet vasgemaak is en 'n sekondêre spoel wat aan die LED is gesoldeer. Die LED -module het 'n wit LED, 'n sekondêre spoel en 'n sterk permanente magneet. Ek het die struktuur ontwerp en al die dele in 3D gedruk.

Stap 1: Ontwerp die struktuur

Ek het Solidworks gebruik om die struktuur te ontwerp. Die basis is bedoel om 'n printplaat te huisves. Daar is tonnels deur die basis, bene en topstukke om drade te lei. Ons het nie die tyd gehad om 'n printplaat te laat druk nie, en daarom is die uitsny van die printbord ongebruik.

Stap 2: Draai die elektromagneet

Om die elektromagneet op te draai, gebruik ons 'n kragboor om 'n bout met ringe as hindernisse te draai. Ons het baie stadig gegaan om seker te maak dat die draad nie homself oorvleuel nie. Dit het lank geneem om dit so te doen. Ek dink dit sal goed wees om baie tyd te bespaar en minder versigtig te wees met oorvleueling tydens die kronkel. Ons het geraam dat daar 1500 draaie in die elektromagneet is.

Stap 3: Kragtoevoer

Vir toetsing het ons 'n veranderlike GS -kragtoevoer gebruik. Nadat alles gewerk het, het ek 'n ou 19V skootrekenaarlaaier en 'n 12V spanningsreguleerder gebruik om die 12V -spoor van krag te voorsien. Ek het 'n 5V -reguleerder vanaf die uitset van die 12V -reguleerder gebruik om die 5V -spoor van krag te voorsien. Dit is baie belangrik om al u gronde met mekaar te verbind. Ons het probleme met ons stroombane gehad voordat ons dit gedoen het. Ons gebruik kapasitors oor die 12V- en 5V -kragtoevoer om enige geraas in die kragrails op die bord te verminder.

Stap 4: Levitasiebaan

Die levitasiebaan is die moeilikste deel van hierdie projek. Magnetiese swewing word uitgevoer met behulp van 'n saal -effek sensor om afstand van die permanente magneet tot die elektromagneet te beoordeel en 'n vergelykingskring om die elektromagneet aan of uit te skakel. Aangesien die sensor 'n sterker magnetiese veld ontvang, voer die sensor 'n laer spanning uit. Hierdie spanning word vergelyk met 'n verstelbare spanning van 'n potensiometer. Ons het 'n op-amp gebruik om die twee spannings te vergelyk. Die uitset van die op-versterker skakel 'n N-kanaal-mosfet aan of af om stroom deur die elektromagneet te laat vloei. As die permanente magneet (wat aan die LED gekoppel is) te naby aan die elektromagneet is, waar dit na die elektromagneet gesuig sal word, skakel die elektromagneet uit en as dit te ver weg is, waar dit uit swewing sou val, sal die elektromagneet aanskakel. As 'n balans gevind word, skakel die elektromagneet baie vinnig aan en af, vang en laat die magneet los sodat dit kan sweef. Die potensiometer kan gebruik word om die afstand wat die magneet sal hou, aan te pas.

Op die skerm van die ossilloskoop kan u die sein van die uitset van die saal -effek sensor sien en die magneet aan en af skakel. Namate die LED nader aan die sensor kom, neem die geel lyn toe. As die magneet op die groen lyn is, is die lyn laag. As dit af is, is die groen lyn hoog.

Afhangende van die omgewing en wat u as golfvormgenerator gebruik, moet u moontlik 'n klein kondensator van die sensoruitset na die aarde voeg. Dit laat die meeste geraas reguit grond toe en die skoon sein van die sensor kan deur die op-amp gebruik word.

Stap 5: Draadlose kragkring

Om die draadlose kragoordrag te hanteer, het ons 'n primêre spoel van 25 draaie met 'n magneetdraad van 24 meter om die sensorhouer gedraai. Ons maak toe 'n sekondêre spoel deur 'n magneetdraad van 32 meter vir 25 draaie om 'n buis papier te draai. Sodra dit toegedraai is, het ons die spoel van die papier afgegooi en aan 'n LED gesoldeer. Maak seker dat u die emalje -laag van die magneetdraad waar u soldeer, verwyder.

Ons het 'n vierkantsgolfopwekker by 1 MHz gebruik om 'n MOSFET aan en af te skakel, waardeur stroom deur die primêre spoel kan vloei van 0 tot 12V by 1 MHz. Vir die toets het ons 'n Analog Discovery gebruik vir 'n funksiegenerator. Die finale weergawe gebruik 'n 555 -timer vierkantsgolfgeneratorstroombaan om die MOSFET te skakel. Hierdie kring het egter 'n klomp geraas veroorsaak wat die kragrails belemmer het. Ek het 'n boks met aluminiumfoelie gemaak wat 'n verdeler het om die golfgenerator en die levitasiekring te skei. Dit het die hoeveelheid geraas aansienlik verminder.

Stap 6: Montering

Ek het Chroma Strand Labs ABS gebruik om die basis en bene in 3D te druk. Die bene het te veel kromgetrek tydens die drukwerk, en ek het weer met Chroma Strand Labs PETg gedruk. Die PETg het baie min verdraai. Al die dele pas bymekaar sonder die gebruik van gom. Ons moes 'n paar inkepings daarin sny om ekstra speling vir drade by te voeg. Miskien moet u die gebiede wat met ander stukke in aanraking kom, afskuur om 'n losser pasvorm moontlik te maak.

Ons beplan om 'n printplaat te laat druk en die komponente daaraan te soldeer sodat dit alles in die uitsny van die printplaat pas.