UVLamp - SRO2003: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hi!

Vandag bied ek u die besef van 'n UV LED -lamp aan. My vrou is 'n juweliersontwerper in polimeer klei en sy gebruik dikwels hars om haar skeppings te maak. In beginsel gebruik dit 'n klassieke hars wat eenvoudig in die buitelug polymeriseer, dit werk goed, maar dit is lank genoeg om solied te word (ongeveer 2 dae). Maar onlangs het sy 'n hars ontdek wat polimeriseer danksy UV -lig, dit is genoeg om die hars -voorwerp vir 'n kort tydjie bloot te stel aan 'n bron van UV -strale om die hars stewig te maak. Toe sy die hars bestel, huiwer sy om 'n lamp te koop (dit kos nie veel nie …), maar ek stop dit dadelik en sê: EK HET UV -LEDS! EK WEET NIE MET WAT OM TE DOEN NIE, EK KAN JOU LAMP MAAK !!! (ja, ek reageer soms 'n bietjie te vinnig as dit kom by elektronika …;)

En hier probeer ek 'n lamp maak met wat ek in my laaibakke het …

Stap 1: Verpligtinge

- Die lig wat deur die lamp uitgestraal word, moet so homogeen moontlik wees; die lamp moet die hele voorwerp verlig wat hieronder geplaas sal word.

- Die lamp moet 'n verstelbare afteltyd van ten minste 1 minuut en 30 sekondes hê

- Die lamp moet groot genoeg wees om voorwerpe tot 6 cm in deursnee te bedek, maar moet nie te groot wees nie.

- Die lamp moet maklik beweegbaar wees.

- Die lamp moet aangedryf word deur 'n 'veilige' kragbron (battery/adapter)

Stap 2: Gereedskap en elektroniese komponente

Elektroniese komponente:

- 1 Microchip PIC 16F628A

- 2 kort skakelaars

- 2 transistors BS170

- 1 transistor 2N2222

- 2 enkelsyfer numeriese vertoning

- 1 rooi LED 5 mm

- 17 UV LED 5 mm

- 8 weerstande 150 ohm

- 17 weerstande 68 ohm

- 2 weerstande 10 Kohm

- 1 weerstand 220 ohm

- 1 gonser

- 2 PCB borde

- wikkeldraad (bv: 30 AWG)

Ander komponente:

- 8 afstandhouers

- 'n paar skroewe

- 1 pvc buisdop (100 mm)

- 1 pvc pypmou (100 mm)

- krimpbuise van heide

Gereedskap:

- 'n boor

- soldeerbout- sweisdraad

- 'n programmeerder om die kode in 'n Microchip 16F628 te spuit (bv. PICkit 2)

Ek raai u aan om Microchip MPLAB IDE (freeware) te gebruik as u die kode wil verander, maar u benodig ook die CCS Compiler (shareware). U kan ook 'n ander samesteller gebruik, maar u benodig baie veranderinge in die program. Maar ek sal u die. HEX -lêer sodat u dit direk in die mikrobeheerder kan inspuit.

Stap 3: Skematiese

Hier is die skema wat met CADENCE Capture CIS Lite gemaak is. Verduideliking van die rol van komponente:

- 16F628A: mikrobeheerder wat insette/uitsette en tyd vir die aftelling bestuur

- SW1: knoppie vir die instelling van die timer- SW2: beginknoppie

- FND1 en FND2: numeriese numeriese skerms om die afteltyd aan te dui

- U1 en U2: kragtransistors vir numeriese skerms (multiplexing)

- V1: kragtransistor om UV -LED's aan te skakel

- D2 tot D18: UV -leds

- D1: status -LED, brand wanneer UV -LED's aanskakel

- LS1: zoemer wat 'n geluid uitstraal as die aftelling verby is

Stap 4: Berekenings en prototipering op broodbord

Kom ons monteer die komponente volgens 'n skema op 'n broodbord en programmeer die mikrobeheerder!

Ek het die stelsel in verskeie dele verdeel voordat ek die geheel saamgestel het:- 'n onderdeel vir UV-leds

- 'n deel vir vertoonbestuur

- 'n deel vir die bestuur van drukknoppies en lig-/klankaanwysers

Vir elke deel het ek die waardes van die verskillende komponente bereken en daarna die korrekte werking daarvan op die broodbord nagegaan.

Die UV -LED -deel: Die LED's is via die weerstande verbind met die Vcc (+5V) op hul anodes en is via die transistor Q1 (2N2222) met die GND op hul katodes verbind.

Vir hierdie deel is dit eenvoudig nodig om die basisweerstand te bereken wat nodig is vir die transistor om 'n voldoende stroom te hê om dit korrek te versadig. Ek het gekies om vir elkeen van die UV -LED's 'n stroom van 20mA te voorsien. Daar is 17 LED's, so daar sal 'n totale stroom van 17*20mA = 340mA wees wat die transistor van die kollektor na die emitter sal oorsteek.

Hier is die verskillende nuttige waardes uit die tegniese dokumentasie om die berekeninge te doen: Betamin = 30 Vcesat = 1V (ongeveer …) Vbesat = 0.6V

As ons die waarde van die stroom op die kollektor van die transistor en die Betamin -een ken, kan ons daaruit aflei die minimum stroom wat op die basis van die transistor moet wees, sodat dit versadig is: Ibmin = Ic/Betamin Ibmin = 340mA/30 Ibmin = 11.33mA

Ons neem 'n koëffisiënt K = 2 om seker te maak dat die transistor versadig is:

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22,33mA

Laat ons nou die basisweerstandwaarde vir die transistor bereken:

Rb = (Vcc-Vbesat)/Ibsat

Rb = (5-0,6)/22,33mA

Rb = 200 ohm

Ek kies 'n standaardwaarde uit die E12 -reeks: Rb = 220 ohm In beginsel moes ek 'n weerstand gekies het met 'n genormaliseerde waarde gelyk aan of laer as 200 ohm, maar ek het nie veel meer waardes vir die weerstande nie, so ek het die naaste geneem waarde.

Die deel van die skermbestuur:

Berekening van stroombegrensende weerstand vir vertoningsegmente:

Hier is die verskillende bruikbare waardes uit die tegniese dokumentasie (syfers en BS170 -transistor) om die berekeninge te maak:

Vf = 2V

As = 20mA

Berekening van die huidige grenswaarde:

R = Vcc-Vf/As

R = 5-2/20mA

R = 150 ohm

Ek kies 'n standaardwaarde uit die E12 -reeks: R = 150 ohm

Veelvoudige bestuur:

Ek het gekies om die veelvuldige vertoningstegniek te gebruik om die aantal drade wat nodig is om die karakters op die skerms te beheer, te beperk. Hierdie tegniek is redelik eenvoudig om te implementeer; hier is hoe dit werk (bv. Om die getal 27 te vertoon)

1 - die mikrobeheerder stuur seine na 7 uitgange wat ooreenstem met die karakter wat vir die tiensyfer vertoon moet word (syfer 2) 2 - die mikrobeheerder aktiveer die transistor wat die vertoning lewer wat ooreenstem met die tiene 3 - 'n vertraging van 2ms verloop 4 - die mikrokontroleerder deaktiveer die transistor wat die vertoning verskaf wat ooreenstem met die tiene 5 - die mikrobeheerder stuur seine op 7 uitgange wat ooreenstem met die karakter wat vir die syfer van die eenhede vertoon moet word (syfer 7) 6 - die mikrobeheerder aktiveer die transistor wat die skerm verskaf wat ooreenstem met die eenhede 7 - 'n vertraging van 2 ms verloop 8 - die mikrobeheerder skakel die transistor uit wat die skerm wat ooreenstem met die eenhede voorsien

En hierdie volgorde word baie vinnig herhaal, sodat die menslike oog nie die oomblik waarneem wanneer een van die skerms af is nie.

Die drukknoppies en lig/klank -aanwysers deel:

Daar is baie min hardeware -toetse en nog minder berekeninge vir hierdie deel.

Daar word bereken dat die huidige beperkende weerstand vir die status gelei het: R = Vcc-Vf/If R = 5-2/20mA R = 150 ohm

Ek kies 'n standaardwaarde uit die E12 -reeks: R = 150 ohm

Vir die drukknoppies het ek eenvoudig nagegaan of ek die druk kon opspoor danksy die mikrobeheerder en die aantal pers op die skerms verhoog. Ek het ook die gonsaktivering getoets om te sien of dit behoorlik werk.

Kom ons kyk hoe dit alles met die program hanteer word …

Stap 5: Die program

Die program is in C -taal geskryf met MPLAB IDE en die kode word saamgestel met die CCS C Compiler.

Die kode is volledig kommentaar en baie eenvoudig om te verstaan. Ek laat u die bronne aflaai as u wil weet hoe dit werk of as u dit wil verander.

Die enigste ding wat 'n bietjie ingewikkeld is, is miskien die bestuur van die aftelling met die timer van die mikrobeheerder; ek sal die beginsel vinnig genoeg verduidelik:

'N Spesiale funksie word elke 2 ms deur die mikrobeheerder genoem, dit is die funksie genaamd RTCC_isr () in die program. Hierdie funksie bestuur die multiplexering van die skerm en ook die bestuur van die aftelling. Elke 2 ms word die skerms bygewerk soos hierbo verduidelik, en terselfdertyd word die TimeManagment -funksie ook elke 2 ms genoem en bestuur die aftellingwaarde.

In die hooflus van die program is die bestuur van die drukknoppies eenvoudig; in hierdie funksie is die instelling van die aftellingwaarde en die knoppie om die beligting van die UV -LED's en die aftelling te begin.

Sien 'n zip -lêer van die MPLAB -projek hieronder:

Stap 6: Soldeer en monteer

Ek het die hele stelsel op 2 borde versprei: een bord ondersteun die weerstand van die UV -LED's en 'n ander bord wat al die ander komponente ondersteun. Ek het toe afstandhouers bygevoeg om die kaarte op mekaar te plaas. Die mees ingewikkelde ding was om al die verbindings van die boonste bord te soldeer, veral as gevolg van die skerms wat baie drade benodig, selfs met die multiplexstelsel …

Ek het die verbindings en die draad gekonsolideer met smeltgom en hitte-krimpbare skede om die skoonste moontlike resultaat te kry.

Ek maak toe merke op die PVC -dop om die LED's so goed as moontlik te versprei om die eenvormigste lig moontlik te kry. Toe boor ek die gate met die deursnee van die LED's, op die foto's kan u sien dat daar meer LED's in die middel is, dit is normaal, want die lamp sal hoofsaaklik gebruik word om lig op klein voorwerpe uit te straal.

(U kan aan die begin van die projek op die voorstellingsfoto's sien dat die PVC -buis nie soos die pet is geverf nie; dit is normaal dat my vrou dit self wil versier … as ek eendag foto's het, sal ek dit byvoeg!)

En uiteindelik het ek 'n vroulike USB-aansluiting gesoldeer om die lamp byvoorbeeld met 'n selfoonlaaier of 'n eksterne battery aan te dryf (via 'n manlike-kabel wat ek by die huis gehad het …)

Ek het baie foto's geneem tydens die besef en dit praat nogal.

Stap 7: Stelselbedieningsdiagram

Hier is die diagram van hoe die stelsel werk, nie die program nie. Dit is 'n soort mini -gebruikershandleiding. Ek het die PDF -lêer van die diagram as 'n aanhangsel geplaas.

Stap 8: Video

Stap 9: Gevolgtrekking

Dit is die einde van hierdie projek wat ek 'oportunist' sou noem. Inderdaad, ek het hierdie projek gemaak om in 'n onmiddellike behoefte te voorsien, so ek het dit gedoen met die herwinningstoerusting wat ek reeds gehad het, maar ek is nietemin trots op die finale resultaat, veral die taamlik skoon estetiese aspek wat ek kon bekom.

Ek weet nie of my skryfstyl korrek is nie, want ek gebruik deels 'n outomatiese vertaler om vinniger te werk, en omdat ek nie Engels sprekend is nie, dink ek dat sommige sinne vreemd sal wees vir mense wat Engels perfek skryf. Dankie aan die DeepL -vertaler vir sy hulp;)

Laat weet my as u enige vrae of kommentaar oor hierdie projek het!