Livro de luz LED azul recarregável SAD: 17 etapas (com fotos)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58

A terapia de luz azul pode ser usada para melhorar o humor, melhorar o sono, tratar o jet lag, ajustar a hora de dormir e aumentar a energia. A terapia da luz beneficia os alunos que começam a escola cedo, quando ainda está escuro. Este cabe na sua mochila, é regulável, tem um temporizador ajustável e não custa muito para construir. Usá-lo de manhã pode transformá-lo em um pássaro madrugador e ao anoitecer pode transformá-lo em uma coruja noturna. Você pode usá-lo enquanto estiver no ônibus. Características AC ou bateria de íon de lítio Ampla faixa de tensão de entrada: 8,4-24V 200 LEDs Amplo ângulo de visão Consumo de energia: 14W Vida útil da bateria com brilho total: 1h 30min (usando duas baterias 18650 2,5Ah) Faixa de brilho: tela difusa de 256 níveis

Etapa 1: Materiais

1 - livro vazado com 8 x 6-1 / 4 x 1/8 de espaço de armazenamento 1 - folha de plástico transparente maior que 8 x 6-1 / 4 x 1/8 com fita invisível 1 - 4 x 8 placa revestida de cobre 1 - 3 x placa revestida de cobre 1-1 / 4 2 - capacitores 100nF 1 - diodo zener 12-20V 1 - diodo 1N4001 200 - LEDs azuis de grande angular 470nm 0805 (120-130 graus) 1 - IRFZ44N MOSFET 1 - AO3400 MOSFET 2 - 10M resistores 1 - 33k resistor 1 - 1k resistor 1 - 10k resistor 20 - 100R resistores 1 - chave liga-desliga 1 - regulador LM7805 1 - ATtiny85 1 - suporte de chip DIP de 8 pinos 1 - arduino (você só precisa disso para programar o ATTiny85) 1 - Módulo de reforço do conversor LM2577 DC-DC 2 - potenciômetros de 10k 1 - conector de alimentação DC 1 - fonte de alimentação 9-24V (18W ou superior) 1 - suporte de célula 18650 para células protegidas (células protegidas são ligeiramente mais longas que as desprotegidas) 2 - baterias de íon-lítio 18650 protegidas 1 - fusível de 3A de combustão lenta (se estiver usando baterias desprotegidas) 4 - conjuntos de separadores (1/8 "pense) 4 - conjuntos de porcas e parafusos (1/8" de espessura) * todos os resistores e capacitores tem 0805 pacotes

Etapa 2: Circuito

Neste circuito, programei o ATTiny85 como temporizador e dimmer de luz PWM. Q1 é a chave de carga para alimentá-lo. O IRFZ44N de alta potência lida com a corrente de partida do conversor. D1 protege o Q1 de baixa potência, evitando que a tensão de sua porta exceda 20V. R5 protege Q2 por meio da queda de tensão do array, permitindo que uma pequena quantidade flua através deles, evitando que os Vds de Q2 excedam 30V. Você notará que, mesmo quando o temporizador está desligado, eles estarão fracamente iluminados. O conversor elevador LM2577 mantém o conjunto de LEDs em 30-35 V e nos permite usar uma ampla gama de tensões de alimentação. Ele pode ser ajustado para uma tensão mais baixa se a corrente for muito alta ou se você precisar de menos luz. Eu tinha a tensão de saída configurada para 32,3 V e os resistores estavam em 1,5 V, dando 15 mA. O conector DC foi conectado para permitir alimentação dupla, conectando seu pino do meio ao aterramento da bateria e o pino externo ao aterramento da fonte de alimentação.

Etapa 3: Sketch para ATtiny85

Este esboço programa o ATtiny85 em um dimmer PWM e um temporizador de lâmpada. VR1 define o nível de brilho da matriz de LED em 255 etapas, e VR2 define o tempo de tratamento entre 0 e 60 minutos, repetindo a cada hora, o que pode ser preferível se você trabalhar à noite. Você precisará ajustar as configurações antes de ligá-lo, pois o ATtiny85 lê apenas no início. Se você quiser um período de ativação / desativação diferente, altere o valor de periodMin. Você pode aprender como programar o ATtiny85 aqui: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // entrada PWM conectada ao pino digital 0 int brightPin = 2; // potenciômetro de brilho conectado ao pino 2 analógico int timerPin = 3; // potenciômetro temporizador conectado ao pino analógico 3 long periodMin = 60; // define o período de tempo em minutos long periodSec = periodMin * 60; // calcula o período de tempo em segundos long period = 1000 * periodSec; // calcula o período de tempo em milissegundos void setup () {pinMode (LEDPin, OUTPUT); // define o pino como saída} void loop () {int val1 = analogRead (brightPin); // ler o potenciômetro de configuração de brilho analogWrite (LEDPin, val1 / 4); // define os níveis de brilho da matriz de LED de 0 a 255 int val2 = analogRead (timerPin); // lê o potenciômetro de configuração do temporizador long on = (period * val2 / 1023); // tempo de ativação em milissegundos long off = (period-on); // tempo de desligamento em milissegundos delay (on); analogWrite (LEDPin, 0); // define o brilho da matriz de LED para 0 atraso (desligado); }

Etapa 4: Arquivos ExpressPCB

Projetei as placas de circuito usando ExpressPCB e incluí um arquivo para impressão de página inteira. Sinta-se à vontade para modificar o design se tiver um pacote de componentes diferente. Você pode baixar ExpressPCB deste site: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm Para Linux, você pode instalar o WINE para usar o programa.

Etapa 5: resistência à corrosão para as placas de circuito

Etapa 6: Gravação da placa de circuito

Usei cloreto férrico para gravar as placas.

Etapa 7: resistência à corrosão removida

Remova a resina etch com acetona.

Etapa 8: componentes soldados

Soldei manualmente os componentes SMD nesta etapa. O fluxo deve ser usado antes de alinhar os componentes, que é a parte mais tediosa desta etapa. Uma pinça é necessária para mover os LEDs e um tachinha pode ser usado para segurar os LEDs nas almofadas de solda durante a soldagem.

Etapa 9: Resíduo de Fluxo Removido

Remova o resíduo de fluxo com acetona.

Etapa 10: Fios com alívio de tensão

Use cola quente para aliviar a tensão dos fios.

Etapa 11: Orifícios para anexar placas de circuito

Faça furos para encaixar os espaçadores e o conector de alimentação DC. Para aplainar as bordas do orifício, use uma Dremel.

Etapa 12: Parafusos para placas de circuito e suporte de bateria

Etapa 13: Fios com abraçadeiras

Etapa 14: Tampa transparente para LEDs

Cole a folha de plástico transparente no livro com cola quente. Você usará uma fita invisível como difusor, portanto, precisaremos da folha de plástico para apoiá-lo.

Etapa 15: fita invisível como difusor de luz

Cubra o plástico transparente com fita invisível.

Etapa 16: Marcações de divisão para potenciômetro

Meça a tensão na derivação central de VR2 em incrementos de 500mV. Isso seria igual a 10% ou 6 minutos por 1 hora. Marque as divisões na placa de circuito.

Etapa 17: melhorias

Use um suporte de bateria de íon de lítio de 3 a 6 células: com uma tensão de alimentação mais alta, o light book torna-se mais eficiente e funciona mais frio porque o conversor exigiria menos corrente, e o MOSFET de carga está totalmente ligado. Use através do orifício componentes para a matriz de LED: Você pode achar que os LEDs através de orifícios são mais fáceis de soldar e nem mesmo precisa gravar a placa! Procure por LEDs com ângulos de feixe amplos de cerca de 130 graus e, em vez disso, use um perfboard. Você pode precisar de um livro mais grosso para uma iluminação uniforme.

Segundo Prêmio no Concurso de Microcontroladores