The Charge of the Light Array: 3 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:28

Dit is 'n reeks leë blikkies hondekos, elk met 'n enkele LED -lig binne en 'n gekleurde lens op die opening. Die LED's word beheer deur bewegingsdetektore wat veroorsaak word deur interaksie van die kyker. Deur LED's as 'n ligbron vir elk van die blikkies te gebruik, is die kragvereistes laag. Die kring gebruik 'n klein hoeveelheid komponente vir die bestuur van die LED's, en hierdie instruksies sal in detail beskryf hoe dit bewegingsdetektore, transistors, weerstande en LED's gebruik om die interaktiewe ligskou te skep. Ek is 'n beginner in elektronika en het onlangs het my eerste kringontwerp ontwerp en hierdie projek met sukses gebou. Almal wat geïnteresseerd is in elektronika, kan my kundigheidsvlak as 'n suksesvolle beginner maklik bereik deur te lees en te doen, my enigste wysheid wat geleer is, is dat as u beter gereedskap kan bekostig, dit die beste manier is om dit te doen. Ek wil 'n winkel of produk bo 'n ander verkoop, maar my gemeenskap beskik nie oor die beste winkels waar ek goeie elektroniese komponente kan vind nie, daarom noem ek Radio Shack net 'Shack', en vervang dit met u gunsteling winkel of verskaffer. 64 blikkies hondekos (gewas) 32 groen 10 mm Super helder LED's (www.evilmadscientist.com) 32 blou 10 mm Super helder LED's (www.evilmadscientist.com) Aansluitdraad van 50 '(elektroniese toevoer, raai omdat ek nie gebruik het nie) 10 sederpanele (hardewarewinkel) 2 aluminium hoekstaaf (hardewarewinkel) 2 aluminiumstawe 1/16 duim dik (hardewarewinkel) 8 1/4 w 1K weerstande (skut) 8 PNP-transistors (skut) 8 DP-001 bewegingsdetektore (www..glolab.com) 8 Fresnel -lense (www.glolab.com) 5 'hitte -krimpslang (vir professionele eindprodukte uct, gekoördineerde kleure is koel) 1 9V 800ma kragtoevoer (Shack) 1 skakelaar (Shack) 1 ronde PCB (Shack) 31 messing #8 skroewe (Hardware hardware) 31 messing #8 moere (Hardware store) 31 messing #8 washers (Hardewarewinkel) 32 glaslense (oorspronklike idee was vir papier, vel, en mika of enige vorm van 'n silhoeëtmaskering) 1 Verlengsnoer Gereedskap: Warm gomgeweer (beter as kleefband) Draadstroppers (moenie op die tande staatmaak nie, die gereedskap hier op die foto) is die beste hulpmiddel vir die taak) soldeerbout (moenie jouself bedrieg nie, ek het beter geword met 'n beter yster) soldeer (vloed) Hittegeweer (slegs nodig as jy jou draadverhitte krimp) helpende hande (opsioneel maar hoogs voorgestel) vergrootglas (opsioneel) Broodbord (opsioneel, maar noodsaaklike hulpmiddel vir almal wat ernstig is oor elektroniese stroombaanontwerp) 1 39K weerstand (sensitiwiteitsprogrammering DP-001) 1 2,7K weerstand (woonprogrammering DP-001) 1 boor1 multi-grootte boorpunt ('n moet bo 'n standaard boorpunt) 1 skroewedraaier 1 hamer (opsioneel, 'n stukkende neus verwyder die verveling en ted Eienskappe van soldeer 64 LED's met 128 drade) 1 remklauw of skaal 1 houtlym 2 lang skroefklemme Elektriese aantekeninge: Vcc = bron positief Vdd = VOO positief, die kragtoevoer lewer positief aan die detektor, die NFET-transistor op die DP-001 lewer 'n positiewe waarde uit by die terminaal noem ons dit VddVss = bron negatief. As kunstenaar wat hoofsaaklik in olies werk en onlangs in meer hoëtegnologiese stukke, wou ek ook 'n bietjie groen in my werk inkorporeer. Ek het twee pugs en dit lyk asof hulle elke dag eet, wat lei tot 'n vermorsing van voedselhouers, en ek het die blikkies begin stoor vir 'n toekomstige projek wat ek geweet het dat ek sou vind as ek 'n groter versameling het. 'N Ander kunstenaarsvriend, wat in gesmelte glas werk, het genoem dat daar 'n regsvertoning was wat' samewerking 'as tema het, en ons het besluit om saam aan 'n kunswerk te werk. Dit was 'n ideale geleentheid om die blikkies hondekos wat in my motorhuis gaan woon het, te gebruik. Met soveel blikkies was dit duidelik dat die stuk die vorm moet aanneem van 'n soort skikking wat deur die beweging van die kyker verlig word. Ons ontmoet by 'n plaaslike koffiewinkel en ek het my plan uiteengesit, die naam van die stuk is so natuurlik soos die natuur self, 'n verskeidenheid lig met behulp van 'n elektriese lading. Hier is 'n vinnige beskrywing van die werk en die proses om hierdie kunswerk te skep.

Stap 1: Bou die raam

Die sederpanele is by 'n plaaslike ysterwarewinkel gevind en is ontwerp vir voeringskaste. Die koste was goedkoop $ 23 dollar vir 12 planke; hulle was perfek vir die projek. Hulle is ook gekies vir kleur en vorm, met die ekstra voordeel van die effense sedergeur.

Die oppervlakte van die planke is eers geskuur en bedek met 'n plat Varithane om te verhoed dat hulle vet en vuil aantrek deur die hantering, en om die kleur van die sederhout uit te haal. Die planke is 3,75 "breed en 48" lank, ideaal vir die matriks om binne die breedte en hoogte van die planke te pas, wat perfekte spasie vir 'n vierkantige matriks skep. Die deursnee van die hondekos is 3 "en dit was maklik om 'n gatsaag van hierdie grootte te vind. Ek het die middellyn van die planke gemeet en dan die afstand tussen die middelpunte van twee planke langs mekaar. Met hierdie meting het ek die gate langs die vertikale lyn gespasieer van die planke om 'n vierkantige reeks blikkies te maak. Dit het my ruimte gegee bo en onder in die stuk, om die stuk horisontaal te balanseer, is twee leë planke bygevoeg, een aan elke kant van die matriks. Boor die gate vir die blikkies met die 3 "gatsaag, skuur die gat en toets die blikkie in die gat om die opening te toets. Plak die panele met 'n klein hoeveelheid houtlym vas en druk vas, laat oornag droog word. Ek wou hê dat die punte van die blikkies eweredig en die basis was sodat hulle slegs 1 "deur die agterkant van die paneel sou uitsteek. Gebruik stapels van die gatstukke wat uit die planke geboor is om die voltooide paneel gelyk te maak sodat elkeen deur 1 "deur die rug kan uitsteek. Met behulp van die warm lijmpistool is 'n kraal gom om die basis van elke blikkie geplaas om dit aan die paneel vas te maak. Om die stuk genoeg sterkte te gee sodat die panele nie kan kraak en skei wanneer dit hanteer word nie, is die planke ook aan die bokant en onderkant vasgemaak met 'n plat aluminiumstaaf en 'n stuk hoekige aluminium. Die plat staaf kan weggelaat word, maar ek wou sterkte hê, en ek was van tyd tot tyd bewus van die oor-ingenieur. Voer eers die staaf en hoekbeugel met die rand van die paneel vas, klem dan 'n gaatjie deur die vertikale middellyn van elke plank, een bo -op en een aan die onderkant. Bind dit vas met die koperskroewe, moere en ringe. Om hierdie toepassing sterk te maak, moet u 'n kraal warm gom oor die lengte van die tralies en die planke aflê. Ek het ook 'n klein warm gomkraal aan die onderkant van elke moer gesit om dit op hul plek te hou; die raam is gereed. Berei dan die blikkies voor. Die binnekant van die blikkies was 'n grys kleur wat die lig van die LED geabsorbeer het. Om meer van die lig te kry om die lense te tref, kan dit bereik word deur die binnekant van die blikkies met merkerverf te verf. Die rede vir die keuse van gekose merkerverf was te danke aan die spuitstuk, wat ontwerp is om na die grond te wys sodat die spuitstuk reguit is, wat die binnekant van die blikkies maklik verf. Ek wou ook hê dat die kleure ietwat sou verander, en ek het 'n rooi, groen, blou, wit en geel kleur gekies; op die oomblik was die voorkoms en kleur nie vir my bekend nie, want my vriend was besig om dit te maak terwyl ek die raam en elektronika gebou het. Om die gate in die blikkies te boor, het 'n standaard boor 'n gat geskep wat te moeilik was om skoon te maak en ook die gat langwerpig te maak sodra dit ontrafel is. Deur 'n trapboor te gebruik, is die gat skoon, want hierdie boor sal die rande van die gat maal terwyl dit boor, wat 'n perfekte ronde gat van die regte grootte vir die LED's maak. Daarna het ek die deursnee van die sakekant van die DP-001 gemeet, sodat ek gate in die paneel kon boor sodat hulle kon deurloer; 'n ooreenstemmende boorgrootte gekies en 'n sirkelvormige patroon vir die gate uitgelê. Dit was om die ooreenstemmende ooreenkoms met sirkels te behou. Met al die blikkies geverf, geboor en in die raam geïnstalleer, is dit tyd om aan die elektronika te werk.

Stap 2: Elektroniese ontwerp

Verstaan dat ek 'n beginner is in elektroniese ontwerp, as 'n paar van my interpretasies oor komponentbewerkings verkeerd is, plaas 'n opmerking sodat die leser duidelikheid kan vind. spaar u tande as dit u gewoonte is, en kan u gesonde verstand red as u honderde drade ontneem; dit is 'n goedkoop instrument, maar 'n uitstekende hulpmiddel. Voordat ons al die elektronika byvoeg, is dit beter om 'n ontwerp te maak en dan die werking van die stroombaan te toets. Ontsoldeer is nie die manier waarop u kan vorder nie, en u kan baie goeie onderdele op hierdie manier vermors. Die eerste orde van die onderneming is om die waardes van die komponente te bereken en die kragvereistes van die stroombaan te definieer. Die eerste komponent is die DP-001 bewegingsdetektor, wat 'n kragvereiste het van minimum 4v DC tot maksimum 15v DC, wat ons 'n goeie reeks bied om mee te werk. Die kring sal 65 LED's bestuur, en elke LED het 'n maksimum van 20 mA. 65 x.020A = 1.3A (64 LED's in blikke en 1 vir 'n kraglig), die stroom wat benodig word vir die DP-001 is 'n lae 45 mikroampere of.000045A x 8 = 00036A, wat 'n baie lae kragvereiste is. Ek het 'n 12V 800mA DC -transformator gekies en besef dat ek nie al die LED's gelyktydig sou aanskakel nie, en dat daar nooit 'n baie lang tyd sal wees nie; dit het genoeg krag. Noudat ons weet watter krag die LED's sal aandryf, moet ons die grootte van die beperkende weerstande bereken wat sal verhoed dat die LED's uitbrand terwyl hulle so helder as moontlik bly. Dit is 'n eenvoudige taak om die Ohms -wet te gebruik om te bepaal hoeveel weerstand elke LED nodig het om koel en helder te bly. Die spesifikasies van die LED sê dat die maksimum stroom nie meer as.020A (20mA) mag wees nie; u kan hierdie waarde stoot om dit helderder te maak as die "aan" -duur kort genoeg is. Bereken die benodigde weerstand, neem die spanning en deel dit met die maksimum stroomwaarde. 12v DC /.020mA = 600 ohm. Ek wou die meeste lig uit elke LED kry, sodat 'n weerstand van 470 ohm gekies is. Onthou dat die ligte nie voortdurend sal brand nie, dus is die gevaar om dit uit te brand klein, plus 470 is naby 600. Om te kyk hoeveel stroom sal deur die LED getrek word as ons 'n weerstand van 470 ohm gebruik, verdeel ons 12v met 470 ohm tot 0,0255mA, 'n verskil van 0,0055mA, wat onbeduidend is. LED's van een module werk nie, en almal gaan tegelyk aan, wat minder effektief en effens vervelig sou wees. 160ma per detektor, is dit steeds te veel vir die DP-001 met 'n maksimum sinkwaarde van 100mA. Die 2N3906-spesifikasie sê dat dit kan sink van 10 mikro-ampère tot 100 milli-ampère, maar ek sal eerder 'n transitor waag as die bewegingsopsporingsmodule. Hoe kies ek 'n transistor wat in ons stroombaan werk: Daar is twee basiese tipes skakeltransistors waarna ons sal kyk, 'n NPN- of PNP -transitor. Die NPN- en PNP -benaming beskryf hul hekke en werking. Ek het 'n PNP-weerstand vir algemene doeleindes gekies, die 2N3906, dit hoef nie veel hitte af te neem nie en is baie geskik vir hierdie projek. Transistors het drie verbindings, die basis, versamelaar en emitter genoem. Hulle word aangeskakel deur 'n spanning wat by hul basis waargeneem word, wat die hek sal oopmaak en meer stroom tussen die kollektor en die emitter kan laat vloei. positiewe spanning van 0.7v of meer en sal onder hierdie waarde afskakel. Die PNP is omgekeerd en bevoordeel en skakel aan as die basis 'n lae spanning onder.07v waarneem en bo hierdie waarde aanskakel. Die LED's word aangeskakel deur die terminale uit die DP-001 te gebruik om die transistor aan te skakel, waardeur stroom deur die LED's kan vloei. Die DP-001 gee 'n "hoë" uitgang by die uitgangsterminal en sal "laag" gaan na negatief wanneer beweging opgespoor word. 'N Vinnige opmerking oor PNP- en NPN -transistors, ek gaan nie oor die konstruksie van hierdie komponente nie, net die feit dat hulle teenoor mekaar optree omdat hulle teenoorgesteld is. Die NPN -transistor sal stroom tussen die kollektor en emitter gelei as daar 'n positiewe spanningswaardeverskil is tussen die basis en die emitter, terwyl die PNP stroom tussen die kollektor en emitter sal gelei as die basis 'n laer spanning tussen die basis en die emitter waarneem. Ons kan nie 'n NPN -transistor gebruik nie, want dit word aangeskakel as daar 'n 'high' op sy basis is ten opsigte van die emitter. Onthou, die DP-001 gaan "laag" as beweging opgespoor word. Daarom het ek gekies om PNP-transistors te gebruik, aangesien dit veroorsaak word deur 'n "laagtepunt" op die basis ten opsigte van die emitter, waardeur stroom deur die transistor kan vloei wanneer die terminaal van die DP-001 "laag" gaan met die opsporing van IR-beweging. Die stroombaan hieronder is 'n eenvoudige stroombaan wat wys hoe die stelsel sal werk. Om nog 7 detektors, weerstande en LED's by te voeg, hoef ons slegs hierdie ontwerp agt keer te kopieer. dat dit werk soos beplan en dat die komponente nie in 'n wolk van blou rook verbrand nie. Ons het geen stroom nodig om deur die terminale uitset van die DP-001 en deur die basis van die 2N3906-transistor te vloei nie, ons hoef slegs 'n logiese skakel tussen "hoog" en "laag", om stroom deur die basis van die transitor te verminder, voeg 'n 1k ohm-weerstand (r1) by die uitset van die DP-001-terminaal en die basis van die 2N3906-transistor by. Voordat ons die LED -anode aan die transistor koppel, plaas ons 'n stroombeperkende weerstand (r2) met 'n weerstandswaarde van 470 ohm tussen die twee komponente. As die DP-001 geen beweging waarneem nie, is die uitgangsklem "hoog" (Vdd) en word hierdie hoë waarde aan die basis van ons transistor waargeneem, wat die stroomvloei tussen die kollektor en die emitter blokkeer. As die DP-001 beweging voel, sal die uitgangsklem "laag" gaan (Vss) en die transistor sal aanskakel en die stroom tussen die kollektor en die emitter laat vloei en die LED verlig, die 470 ohm weerstand sal hitte veroorsaak wat stroom veroorsaak deur die LED.

Stap 3: Bou die kring

Ek stel voor om te belê in ten minste 'n gemiddelde broodbord, dit is die goeie hulpmiddel vir 'n kringloop. Eerstens het ek die eenvoudige ontwerp getoets met behulp van die DP-001, beperkende weerstande, skakeltransistor en LED. Toe dit werk soos beplan, bou ek die omskakelingskring met al agt transistors en weerstande en sluit hulle almal aan vir 'n laaste toets.

Die eenvoudige kring is getoets, toe die IR -beweging voor die detektor verbygaan, brand die LED. Op hierdie stadium was dit tyd om drade aan al die LED's te soldeer, en dan al die detektors met hul positiewe (rooi), negatiewe (swart) en terminale uitset (groen) te dra. Om ruimte op die printplaat te bespaar, plaas ek die stroombeperkingsweerstand (r2) in lyn met die draad wat aan die kollektorkant van die transistor vasgemaak is. Die foto's hieronder toon die "blom" -bord, let op die geel en rooi lyne, elkeen het 'n stroombeperkende weerstand (r2) in die lyn en is bedek met krimp. Berei nou die 64 LED's voor met al hul positiewe en negatiewe leidrade; Dit is waar die hamer handig te pas kom om verveling te verlig; kies om 'n toon te breek, want u het u vingers nodig om die werk te voltooi. Ek het al die agt detektore, transistors, LED's aangesluit, met 'n handbeweging op die broodbord, en agt LED's waai aan en dan af. Dit was tyd om alles saam te snoer. Aangesien elke detektor agt LED's sal aandryf, het ek 'n patroon van LED -groepe geskep, en ek het seker gemaak dat ek die LED's wat deur elke detektor sou brand, versprei. Bind al die positiewe leidrade van 'n groep van 8 LED's saam. Neem nou die agt groepe negatiewe leidrade en bind hulle almal aan die gemeenskaplike grondslag van die kragtoevoer. Elke LED -groep is na die versamelaar van die transistors geknip; positief en die grond is vasgemaak aan die printplaat. Die emitterkant van die transistors is direk aan Vdd vasgemaak en die kollektorkant vasgemaak aan die LED se anode deur die beperkende weerstand terwyl die LED se katode aan die grond vasgemaak is. Die kringtoets het gewerk; Die volgende deel was om al die LED's in hul blikkies warm te plak, sodat die drade ordelik gelei word. Die kringblom is aan die agterkant van die paneel vasgemaak aan 'n metaalbeugel met agterkant van die ritsbande. Daarna het ek elke groep van 8 LED's positiewe leidrade vasgemaak aan die versamelaar van 'n transistor op die blom. Plak dan al die bewegingsdetektore in gate wat vroeër geboor is, en gebruik goeie draadbestuur om te voorkom dat die draad van u af wegkom. Aan die voorkant van die paneel het ek die Fresnel -lense voor elke detektor vasgeplak. Sodra die Fresnel -lense aangebring is, is die sensitiwiteit van die detektors merkbaar verhoog. Die transformator van die 12V DC -kragtoevoer is daarna aan die agterkant van die paneel gemonteer met die positiewe leiding aan die skakelaar en die ander kant vasgemaak aan die positiewe verbinding van die kringblom. Die grond- en bewegingsdetektor se gronddrade was vasgemaak aan die stelsel se gemeenskaplike grond. Die verlengsnoer was stewig vasgemaak aan die transformator met binddraad om te verhoed dat enige trek aan die koord die krag ontkoppel. Die skakelaar is met warm gom aan die agterkant van die paneel gemonteer. Ek het 'n paar pypdraadbande gebruik om hierdie stuk aan die muur te hang (eerste prentjie), dit was tydelik en is gekies om ooreen te stem met die ooreenkomste van sirkels in die algehele ontwerp. Hulle is reeds verruil vir D-ringe en deurstoppe om die paneel van die muur af te staan. Hierdie stuk is baie lekker om mee te speel, terwyl 'n kyker beweeg, patrone van ligte dans met die beweging. In die toekoms kan ek hierdie stuk weer bedraad deur 'n mikro-kontroleerder by te voeg en die ligte te laat aflaai om koel patrone te maak as daar vir 'n spesifieke tyd nie beweeg word nie.