LED Starlight: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Este é um item ornamental, embora um tanto sazonal, que tem a forma de uma estrela.

No entanto, eu queria algo diferente da construção bidimensional usual.

Como resultado, criei uma versão tridimensional usando três PCBs.

Uma para a base e duas placas em forma que, quando unidas, formam a estrela 3D.

Essas placas são pré-moldadas como parte da manufatura, embora uma lima de agulha retangular seja necessária para ajustar a largura da fenda para um encaixe ideal.

As conexões com as placas intertravadas que formam a estrela são feitas por blocos que se alinham com a placa de controle e as outras duas placas que compõem a estrela.

Eles são conectados por juntas de solda que unem as 2 almofadas formando um ângulo reto.

Rejeitei um soquete de outro arranjo semelhante para simplificar, pois a conexão deveria ser permanente.

As placas de duas estrelas têm LEDs em ambos os lados e, portanto, são visíveis de vários ângulos.

Existem 3 LEDs (vermelho, verde e âmbar), em cada lado dos 4 braços para um total de 24 LEDs

A fim de não prejudicar a forma geral do item acabado e permitir a visibilidade da impressão da tela de uma forma cúbica, os LEDs são versões montadas em superfície.

O design da forma cúbica foi criado diretamente no PCB durante a fase de design e não importado de outro aplicativo.

O padrão do LED pode ser alterado pelo ajuste da chave hexagonal.

Além disso, a velocidade de piscar pode ser alterada pelo ajuste do potenciômetro que altera a frequência do oscilador.

A estrela é alimentada por um CR2032 de 3V que fica embaixo da placa de controle, localizado no centro da placa e sendo plano permite que a estrela fique livre em uma superfície plana.

A energia também pode ser fornecida externamente a partir de uma bateria maior (ou seja, 9V PP3), por meio de terminais de parafuso ou cabo USB modificado.

Isso é realizado pelo posicionamento adequado de um link em um cabeçalho que seleciona a fonte de alimentação.

Os orifícios estão no topo de cada braço para permitir que a estrela seja pendurada, se necessário.

O PCB de dupla face foi projetado usando EagleCAD e fabricado em OSH Park.

Suprimentos

Qtd DEVICE

1 BATERIA CLIP-20MM

3 0,1uF C-EUC1812K

1 1uF C-EUC1812K

1 10uF C-EUC1812K

6 1N4148 SMA-DO214AC

1 1N4004 DO41-10

3 CD4013D SO14

1 CD4070D SO14

2 CD4069D SO14

1 NA555D S08

12 LED APONTADO (3 x vermelho, 3 x verde, 3 x âmbar)

12 220R R-EU_R1206

14 10K R-EU_R1206

2 2K2R R-EU_R1206

1 0R R-EU_R1206

1 500KR-TRIM 3314G

1 SWS001 SPST momentâneo

1 BCD SWITCH

2 terminais de parafuso MPT2 2,54 mm

4 terminal de parafuso MPT3 2,54 mm

Etapa 1: Descrição do circuito

A maioria dos componentes é SMD, as exceções são a chave de seleção de padrão, o resistor de controle de freqüência do temporizador, o conector de alimentação externa, o jumper de seleção de alimentação e o diodo de proteção de polaridade de alimentação.

O circuito é composto por um oscilador feito de um temporizador 555 (SOIC de 8 pinos), cuja freqüência pode variar de alguns hertz a algumas centenas de hertz. ~ 1,25 Hz a 220 Hz, embora os valores reais variem de acordo com as tolerâncias dos componentes, mas não são críticos.

A saída do temporizador é usada para sincronizar 3 flip-flops tipo D duplo (CD4013, SOIC de 14 pinos), estes são configurados como um Linear Feedback Shift Register (LFSR), usando um EXOR (CD4070), para fornecer feedback.

Tabela verdade CD4070 (veja a imagem).

LH = transição de baixo para alto, HL = transição de alto para baixo, X = não me importo, NC = sem alteração.

As saídas Q de cada registro são fornecidas às entradas D de cada estágio sucessivo.

Os primeiros 4 registros têm as entradas R conectadas à chave HEX, permitindo que sejam pré-carregados com um padrão para pré-inicializar a sequência de início.

As entradas S de todos os registros são conectadas juntas para permitir que os registros sejam reinicializados, usando o botão de reinicialização.

Os registros restantes permitem aleatoriedade adicional usando links para conectar as saídas Q ou / Q ao próximo estágio. Os links padrão conectam a saída do quinto registrador Q à entrada D do sexto registrador e a saída do sexto registrador / Q a uma das entradas EXOR, completando o loop de feedback.

Ambas as saídas dos registros são conectadas a um inversor (CD4069, SOIC de 14 pinos), com 2 LEDs conectados a cada uma das 12 saídas.

O consumo de energia depende da tensão de alimentação e do padrão específico.

No entanto, as diretrizes de consumo de corrente para as tensões a seguir são listadas.

3V = 3mA, a capacidade do CR2032 pode estar entre 210-240mAH, o que significa que a bateria durará ~ 70-80 horas.

5V = 11mA

9V = 38mA

Etapa 2: Montagem

Cada placa é montada separadamente.

Começando com a montagem da placa de controle de todos os componentes SMD na parte frontal do que o clipe da bateria na parte traseira.

Em seguida, os componentes do orifício de passagem são montados.

As placas que formam a estrela contêm apenas LEDs e resistores, recomenda-se verificar a orientação dos componentes polarizados para evitar retrabalhos ou danos.

As placas estrela têm almofadas de solda para conexão à placa de controle em ambas as extremidades, o que significa que podem ser montadas em ambas as direções, desde que sejam orientadas corretamente para o slot central que se estende até a metade da placa. Permitindo que as duas placas sejam encaixadas antes de serem fixadas na placa de controle.

Etapa 3: Solução de problemas

Podem ocorrer problemas e, se ocorrerem, como podem ser resolvidos.

A primeira coisa a fazer é procurar o óbvio.

IC no local errado, orientação errada ou pino (s) não soldado ou mal soldado, inserção de soquete incorreta ou pino torto.

Componente na posição errada, valor errado, orientação errada ou solda fraca.

Ponte de solda, tensão de alimentação nos terminais errados, fios de alimentação trocados, tensão incorreta.

Até mesmo o PCB pode ter uma (s) faixa (s) aberta (s) ou em curto.

Não diga a si mesmo que não pode ser um problema específico sem verificá-lo