Nightlight da namorada: 34 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:41

Eu tive a ideia do Girlfriend Nightlight quando minha namorada revelou que ela tinha medo do escuro e não conseguia dormir sem a televisão ligada. Por me distrair facilmente, não consigo dormir quando a televisão está ligada. Depois de várias divergências, ela propôs que comprássemos algum tipo de lâmpada noturna. Perguntei que tipo de luz noturna ela tinha em mente, ao que ela respondeu que seria extremamente legal se eu pudesse encontrar uma azul. Achar? Possivelmente. Inventar? Ai sim. Vários dias depois, eu apareci com o protótipo Girlfriend Nightlight, e ela absolutamente amou. Ele faz um excelente trabalho em permear uma sala com a quantidade certa de luz azul atmosférica, atrai muito interesse nas festas e acaba com todas as desavenças sobre dormir com a televisão ligada. Minha namorada também jurou que eu era algum tipo de gênio. A verdade é que depois de selecionar todos os componentes eletrônicos e materiais, montar o Girlfriend Nightlight é bastante simples. Construí o primeiro em poucas noites de tempo livre … e você também pode.

Etapa 1: Algumas coisas antes de começar …

Vamos começar listando algumas coisas que você deseja fazer antes de começar.

1.) Presumo que você saiba soldar e que tenha um conhecimento básico de circuitos elétricos, bem como um conhecimento básico de componentes eletrônicos. Você não precisa entender completamente a física que ocorre dentro de um resistor ou capacitor ou ser capaz de recitar as fórmulas matemáticas que regem seu uso, mas você deve ter um conceito do que essas coisas são e o que fazem. Se você está começando com eletrônica pela primeira vez, este é um ótimo projeto para você tentar construir, mas eu sugiro que você comece lendo primeiro o excelente tutorial “Beginning Embedded Electronics” da Sparkfun Electronics em: https:// www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=57 2.) Você vai querer ter certeza de ter um espaço limpo e bem iluminado para espalhar e construir sua luz noturna. 3.) Você precisará de algumas ferramentas básicas - um par de desencapadores de fio, um alicate, uma pequena chave de fenda Philips, uma furadeira elétrica, um multímetro simples e um bom ferro de solda. Eu construí este nightlight usando um ferro de solda amador barato de nove dólares, bem como um ferro de solda de temperatura variável espetacular. Acredite em mim, isso faz uma grande diferença. 4.) Embora este projeto possa ser facilmente construído usando um único carretel de arame, eu recomendo fortemente o uso de duas cores diferentes de arame. Usei fio vermelho para qualquer coisa com carga positiva e fio preto para qualquer coisa conectada ao aterramento. É extremamente útil ser capaz de olhar para todos os fios em seu circuito e ser capaz de dizer rapidamente quais fios são aterrados e quais não são. Adquirir esse hábito agora será útil quando você avançar para projetos eletrônicos mais elaborados e complexos.

Etapa 2: Lista de Materiais

A seguir, vamos examinar a lista de materiais que usaremos. A maior parte disso pode ser adquirida diretamente na Sparkfun Electronics, alguns dos componentes mais obscuros podem ser adquiridos em um revendedor de componentes eletrônicos como a Mouser Electronics ou Digi-Key e, para alguns deles, achei mais conveniente ir até o meu Radio Shack local. Para o gabinete, usei uma caixa de CD vazia que eu tinha acabado de colocar ao redor.

1.) Protoboard redondo de 2 "2.) Protoboard redondo TQFP80 de 2" 3.) Fonte de alimentação central positiva de 9 volts 4.) Regulador LM7805 5 volts 5.) Capacitor 1000uF 25 volts 6.) Capacitor 10uF 25 volts 8.) 47 ohm resistor de meio watt 9.) Botão liga / desliga com orifício de montagem de meia polegada 10.) # 4-40 parafusos (3) 11.) # 4-40 porcas sextavadas (3) 12.) # 4-40 metal espaçadores (6) 13.) resistores de meio watt de 27 ohm (12) 14.) LEDs azuis de 10 mm (12) 15.) Um carretel de fio de calibre 22 16.) pinos de prototipagem (2) 17.) pino fêmea de dois pinos fio jumper 18.) Pacote vazio de 30 CDs virgens

Etapa 3: Uma olhada rápida no produto acabado - parte um

Vamos dar uma olhada no que estaremos montando. The Girlfriend Nightlight consiste em duas partes principais, cada uma das quais é montada separadamente e posteriormente unida. A placa inferior contém todos os componentes eletrônicos para alimentar a luz noturna.

Etapa 4: Uma olhada rápida no produto acabado - parte dois

A placa superior contém os próprios LEDs.

Etapa 5: vamos começar

Vamos começar! Podemos começar preparando o tabuleiro inferior, pois é, de longe, o mais complexo dos dois. O protoboard que usaremos tem um grande número de orifícios de metal que nos permitem soldar facilmente componentes ou fios. Normalmente, apenas um fio ou componente será inserido em cada orifício. As conexões entre fios ou componentes em orifícios adjacentes são facilmente feitas usando seu ferro de solda para derreter um pouco de solda adicional entre os dois pontos enquanto também aquece a conexão no primeiro orifício. A gota de solda líquida pode então ser puxada para tocar a conexão adjacente. Quando a solda esfria, ela une as duas conexões e as conecta eletricamente. Pode ser uma boa ideia praticar isso algumas vezes em um protoboard sobressalente, se esta for a primeira vez que você solda um.

Etapa 6: Solde o regulador de tensão

Aqui vemos que começamos soldando o regulador de tensão LM7805 na borda do protoboard. Dobre as pernas do regulador para que fiquem fora da borda externa da placa. Isso o mantém isolado e também ajuda a manter o regulador frio, pois ficará mais exposto ao ar.

Etapa 7: coloque os resistores

Empurre os doze resistores de 27 ohms através dos orifícios do protoboard e certifique-se de que todos se encaixem corretamente. Os resistores não são polarizados, o que significa que você pode inseri-los em qualquer direção e não importa. Você notará aqui que achei mais fácil agrupá-los em quatro conjuntos de três. Sendo resistores de meio watt, cada um é muito mais grosso do que o resistor típico que você usará em projetos eletrônicos, e a placa pode ficar lotada com muito mais facilidade. Descobri que agrupá-los assim torna muito mais fácil encaixá-los no quadro do que tentar colocá-los todos adjacentes uns aos outros. Depois de ter todos eles dispostos corretamente, solde-os na posição e corte as pernas em excesso sob a placa. Observe nesta foto que ainda não cortei as pernas excedentes nem soldou os resistores no lugar.

Etapa 8: adicione o capacitor 1000uF

Adicione o capacitor 1000uF à esquerda do regulador. O estudo da ficha de dados do regulador nos mostra que o pino esquerdo é a tensão de entrada, o pino central é o aterramento e o pino direito é a saída regulada de cinco volts. Este capacitor ajudará a estabilizar a tensão de entrada proveniente de nossa fonte de alimentação, “segurando” a entrada caso a fonte de alimentação produza momentaneamente uma quantidade insuficiente de energia. Tenha cuidado para orientar o capacitor corretamente - o terminal positivo do capacitor deve ser soldado adjacente ao pino de entrada do regulador e os dois devem ser soldados juntos.

Etapa 9: Soldar os lados superiores dos resistores juntos

Como todos os nossos LEDs serão alimentados igualmente, nossos resistores precisam ser unidos, mas apenas no lado voltado para o regulador! Observe nesta visualização de detalhes que cada grupo de resistores foi conectado entre si. Observe também o capacitor conectado ao pino de entrada do regulador na parte superior da foto.

Etapa 10: adicionar um resistor de 47 ohms

Aqui, adicionei um resistor de 47 ohms de meio watt e conectei uma extremidade ao conjunto de doze resistores de 27 ohms. Isso serve para diminuir um pouco a luz noturna acabada, já que os LEDs azuis que estamos usando são chocantemente brilhantes na potência máxima e são um pouco excessivos para fins de luz noturna. Este pouco de resistência adicional tornará o produto acabado muito mais adequado para uso como uma luz noturna comum. Além disso, adicionei um fio curto no verso da placa. Uma extremidade do fio é empurrada através da placa entre o primeiro e o segundo grupo de resistores, e a outra extremidade está entre o segundo e o terceiro grupos de resistores. Este fio é usado para conectar os “grupos” de resistores - você notará agora que nesta foto há agora uma linha contínua de solda conectando todos os resistores juntos no topo.

Etapa 11: adicionar um capacitor de 10uF

Vê aquele minúsculo componente circular próximo ao nosso resistor de 47 ohms recém-adicionado? Esse é o capacitor de 10uF. Ele tem a mesma finalidade que o capacitor muito maior do outro lado da placa (ligeiramente visível aqui na parte superior da imagem), apenas este capacitor servirá para filtrar a tensão de saída do regulador. O próprio regulador já deve fazer um excelente trabalho em fornecer uma saída consistente e estável de cinco volts - esse capacitor servirá apenas para tornar as coisas ainda mais limpas. Novamente, observe a orientação aqui - o capacitor só pode ser usado de uma maneira. O terminal positivo do capacitor deve ser soldado ao topo do resistor, pois ambos serão alimentados diretamente da saída de cinco volts do regulador. O capacitor que usei nesta foto tem uma faixa azul clara identificando o terminal negativo. A banda é visível voltada para baixo nesta foto.

Etapa 12: uma verificação rápida de status

Até agora, um esquema do circuito que construímos pode se parecer com esta foto. Aqui vemos o regulador LM7805, os dois capacitores que já soldamos no lugar, bem como o resistor de dimerização de 47 ohm. Não mostrado nesta imagem é onde os doze resistores de 27 ohms estão todos conectados ao lado direito do resistor de 47 ohms. Está vendo todas aquelas linhas penduradas nesta foto? Todos eles precisam ser conectados ao aterramento e precisamos fornecer uma maneira de ligar e desligar nossa luz noturna também. É hora de cortar alguns pedaços curtos de fio!

Etapa 13: Algumas conexões de fiação devem ser feitas

Nesta foto, podemos ver que seis fios foram realmente adicionados. Primeiro, dois fios vermelhos de aproximadamente seis polegadas de comprimento devem ser colocados adjacentes um ao outro, mas NÃO devem ser conectados juntos - esses fios servirão como interruptor. O primeiro deles será conectado ao fio positivo do nosso adaptador de alimentação CC, e o segundo deles será conectado ao pino de entrada do regulador de tensão por um terceiro fio que adicionamos nesta foto. Em seguida, um quarto e um quinto fios são adicionados para conectar todos os nossos aterramentos juntos - o terminal negativo do capacitor de 1000uF, o terminal negativo do capacitor de 10uF e o pino central negativo do nosso regulador de tensão. Por último, um sexto fio é adicionado para conectar o pino de saída do regulador de tensão - o pino direito - ao topo do resistor de 47 ohms.

Etapa 14: Conexões de solda na parte inferior da placa

Todas essas conexões estão ficando muito próximas para alcançarmos facilmente com nosso ferro de solda, então, para soldar esses novos fios em seus orifícios e conectá-los aos componentes adjacentes nos lugares certos, temos que virar esta placa e use o lado inferior para criar nossas juntas de solda. Lembre-se - a eletricidade não se importa se as conexões estão na parte superior ou inferior da placa, contanto que haja uma conexão direta entre os dois pontos. Aqui vemos a parte inferior de uma das minhas lâmpadas noturnas acabadas. Você pode ver claramente que as três conexões no centro são os três pinos do regulador de tensão, cada pino é conectado a um fio que foi adicionado à placa na etapa anterior. No canto inferior direito desta foto, você pode ver duas juntas de solda horizontais que são os dois fios vermelhos que estamos usando para o nosso switch - um lado está conectado à entrada do regulador de tensão e o outro lado está conectado a o terminal positivo do adaptador de alimentação, que discutiremos em breve. No lado esquerdo da foto, há duas juntas de solda em forma de L reverso, cada uma conectando três fios ou componentes adjacentes. Esses são os pontos de conexão para o capacitor de 10uF, o resistor de 47 ohms e os fios que os conectam ao pino de saída do regulador e ao aterramento. Por fim, na parte inferior desta foto, observe o curto fio vermelho que conecta os dois grupos de resistores de 27 ohms que foram instalados na etapa anterior.

Etapa 15: verificação de status número dois

Agora que a última etapa foi um pouco complicada, vamos voltar um momento para o diagrama de circuito que acabamos de ver. Se adicionarmos ao diagrama os fios da chave que acabamos de soldar, bem como todos os aterramentos que conectamos, nosso diagrama esquemático ficará assim. Observe que todos os aterramentos não estão conectados no desenho, mas eletricamente, estão todos conectados juntos. Se você tiver um bom multímetro que tenha uma configuração de continuidade de circuito, você pode verificar isso usando seu multímetro para "zunir" as conexões, tocando uma ponta de prova na perna de aterramento do capacitor de 1000uF e, em seguida, tocando a outra ponta de prova ao pino central do regulador de tensão. O medidor deve emitir um zumbido ou bipe ou fornecer algum feedback para que você saiba que os dois pontos estão conectados. Se isso não acontecer, volte e verifique as conexões da junta de solda.

Etapa 16: Pinos do cabeçote de solda nas extremidades dos fios do switch

Solde as pontas soltas de nossos dois fios de “switch” em um conector de dois pinos. Esses dois pinos agora nos permitirão ligar e desligar nossa tensão de entrada. Por enquanto, coloquei esses dois pinos em curto usando um jumper sobressalente que tinha em minha caixa de ferramentas. Com o jumper no lugar, o circuito seria ligado assim que eu conectasse o adaptador de energia.

Etapa 17: preparar o adaptador de alimentação

Falando em adaptador de energia, vamos prepará-lo para ser instalado em seguida! Comece cortando o adaptador de conector cilíndrico da extremidade do fio. O cabo restante consiste em dois fios, um vermelho e um preto, dentro do longo cabo preto que sai do adaptador de alimentação. Corte com cuidado cerca de 2,5 cm ou mais do isolamento da extremidade do cabo, expondo os fios vermelho e preto de dentro. Retire o isolamento de cada um desses fios menores para expor o fio de cobre de dentro.

Etapa 18: Solde os fios do adaptador de energia na placa

O fio vermelho da fonte de alimentação é o fio positivo, então ele deve ser soldado ao primeiro de nossos fios de switch. Você pode ver nesta foto o fio vermelho da fonte de alimentação adjacente ao fio do interruptor vermelho esquerdo. O fio preto da fonte de alimentação deve ser conectado a um orifício adjacente ao terminal negativo do capacitor 1000uF. As juntas de solda na parte inferior da placa conectam os fios da fonte de alimentação às conexões vizinhas, como pode ser visto na foto anterior da parte inferior de uma luz noturna concluída. Neste ponto, se você está se sentindo corajoso e tem um multímetro em mãos, agora seria uma boa hora para conectar o adaptador de força e verificar algumas tensões. Você deve ser capaz de colocar a ponta de prova negativa do medidor no terminal negativo do capacitor 1000uF e tocar a ponta de prova positiva do medidor no pino de entrada do regulador de tensão e ver uma leitura de aproximadamente nove volts. Em seguida, deixando a ponta de prova negativa onde está, você deve ser capaz de tocar a ponta de prova positiva do medidor no pino de saída do regulador e ver uma leitura de quase exatamente 5 volts. Você também deve medir quase 5 volts no topo dos doze resistores de 27 ohms. Isso nos diz que o regulador está fazendo seu trabalho e produzindo uma saída estável de 5 volts, e que todos os resistores estão conectados corretamente também.

Etapa 19: soldar um fio longo de cinco polegadas na parte inferior de cada resistor de 27 ohms

Agora que sabemos que nossos doze resistores estão conectados precisamente à voltagem correta, é hora de dar a essa energia um lugar para ir. Corte doze tiras de fio, cada uma com cerca de 12 centímetros de comprimento, e solde um pedaço no orifício adjacente à parte inferior de cada resistor de 27 ohms. Adicione uma junta de solda na parte inferior da placa para conectar o fio ao resistor, certificando-se de não causar curto-circuito em nenhum resistor ou fio ao seu vizinho. Um único fio de cinco polegadas de comprimento também precisa ser adicionado para aterramento e pode ser conectado a qualquer aterramento facilmente acessível que estabelecemos até agora. Liguei o meu ao terminal negativo do capacitor de 10uF.

Etapa 20: Mais juntas de solda na parte inferior da placa

Aqui vemos as doze juntas de solda na parte inferior da placa, cada uma conectando um pedaço de fio a um resistor individual de 27 ohms. Cada um desses fios fornecerá eletricidade para uma das doze luzes LED da luz noturna. O tabuleiro inferior agora está completo! Deixe isso de lado por enquanto.

Etapa 21: preparar o quadro superior

A placa superior começa sua vida como este protoboard. Ele é projetado para acomodar um chip de processador de 80 pinos denominado TQFP ou Flat Pack. Estaremos usando os dois anéis de orifícios de solda desse chip, mas não precisamos das almofadas de solda no centro da placa, onde o chip TQFP normalmente iria. Além disso, passaremos os doze fios vermelhos da etapa anterior para cima para conectar aos orifícios nesta placa, o que significa que precisamos fazer um orifício no centro desta placa para que possamos colocar os fios em algum lugar.

Etapa 22: Faça um orifício de 3/4 "no centro da placa superior

Aqui, estou usando uma furadeira com uma broca de 3/4”para cortar o centro do protoboard. Quando alinhada corretamente, este tamanho de broca corta quase perfeitamente todos os blocos de solda para o chip TQFP, deixando para trás apenas os vestígios de cobre. Depois que a perfuração foi concluída, usei uma navalha afiada para cortar esses traços de cobre para ter certeza absoluta de que nenhum dos traços na placa foi acidentalmente empurrado um no outro pela broca.

Etapa 23: Solde os LEDs na placa superior

Os LEDs de 10 mm que estamos usando se encaixam na placa superior em grupos de quatro, como pode ser visto aqui. Insira os LEDs na placa conforme mostrado, testando o encaixe adequado. Observe que cada LED tem pernas de comprimentos diferentes - a perna mais longa é o ânodo, ou terminal positivo. Ao inserir os LEDs na placa, certifique-se de que cada um esteja orientado da mesma forma. Percorrendo a placa circular em um movimento no sentido horário, os LEDs devem ser todos ânodo à esquerda, cátodo à direita. Solde os LEDs no lugar e corte o excesso de comprimento das pernas.

Etapa 24: Soldar os fios para o terminal negativo de cada LED

Precisamos conectar o terminal negativo, ou cátodo, de cada LED ao aterramento. Quatro fios curtos, um para cada LED, precisam ser soldados no anel externo de orifícios na protoplaca. Cada um desses fios deve ser conectado por meio de uma junta de solda na parte inferior da placa ao terminal negativo do LED adjacente. O fio deve então ser dobrado para trás e ter sua outra extremidade soldada ao anel interno de orifícios. Isso nos permite conectar mais facilmente todos esses fundamentos. Aqui vemos dois conjuntos de fios que foram adicionados e ainda precisam ser conectados ao anel interno de orifícios, bem como um conjunto de fios que foi conectado corretamente.

Etapa 25: Verifique as novas conexões ao aterramento

Aqui vemos que todos os fios terra estão devidamente instalados. As conexões no anel interno devem ser todas conectadas através de juntas de solda na parte inferior da placa, criando três “feixes” de conexões para o aterramento. Precisamos adicionar dois fios ao anel interno para conectar esses “feixes” juntos, fazendo uma única conexão uniforme ao aterramento para toda a placa superior e todos os 12 LEDs.

Etapa 26: Solde dois fios na placa superior para conectar todos os solos

Aqui podemos ver a placa superior com os dois fios adicionais instalados. Este é outro bom momento para usar o recurso de continuidade do circuito do seu multímetro, se você tiver um - você deve ser capaz de colocar a ponta de prova negativa em qualquer terminal negativo de qualquer LED e a ponta de prova positiva em qualquer outro terminal negativo de qualquer outro LED, e seu medidor deve emitir um bipe para indicar que os dois pontos estão conectados.

Etapa 27: Solde os fios da placa inferior para a placa superior

Enfim, estamos na reta final! Infelizmente, a última etapa também é a mais complicada. Os doze fios vermelhos e um fio terra preto da placa inferior precisam ser enfiados através do orifício no centro da placa superior. O fio terra precisa ser soldado a um orifício no anel interno da placa superior e, em seguida, conectado a qualquer uma das conexões de aterramento que fizemos na etapa anterior. Como conectamos todos os pinos de aterramento de todos os LEDs juntos, qualquer ponto de aterramento em toda a placa superior funcionará corretamente como um local para conectar o fio terra da placa inferior. Por último, cada fio vermelho deve ser soldado em um orifício no anel externo da placa superior adjacente ao terminal positivo, ou ânodo, de qualquer LED. O fio vermelho então precisa ser conectado ao ânodo com uma junta de solda, mas como chegar ao fundo da placa neste ponto é quase impossível, essa junta deve ser feita na parte superior da placa.

Etapa 28: soldar todos os fios vermelhos aos LEDs

Aqui vemos uma ampliação de uma seção da foto da etapa anterior, mostrando claramente o fio vermelho da placa inferior e a junta de solda conectando-o ao ânodo do LED. Descobri que os fios vermelhos restantes podem precisar ser empurrados para fora do caminho para alcançar corretamente o ânodo do LED com o ferro de solda.

Etapa 29: Aparafuse as duas placas juntas

Usando seis espaçadores de metal e três parafusos correspondentes, prenda as duas placas uma à outra permanentemente, conforme mostrado nesta foto.

Etapa 30: teste sua luz noturna

Depois de aparafusar as duas placas, a luz noturna em si está completa! Teste sua luz noturna conectando o adaptador de energia. Se os fios do interruptor (visíveis na parte superior desta foto) ainda estiverem conectados, a luz noturna deve ligar imediatamente e todos os LEDs devem estar brilhando intensamente.

Etapa 31: preparar o gabinete

Embora você possa usar o que quiser para uma caixa, gostei da ideia de usar uma caixa vazia de CDs virgens que eu tinha ao redor, já que o formato redondo da caixa do CD complementaria perfeitamente o formato redondo da luz noturna. Cortei o cilindro redondo no centro em que os CDs geralmente são colocados com uma faca de hobby e coloquei o circuito da luz noturna finalizado no centro da parte inferior da caixa do CD, marcando os pontos onde os separadores de metal tocaram a caixa de plástico.

Etapa 32: prenda a luz noturna ao gabinete

Fazer orifícios na caixa de plástico do CD nesses três pontos nos permite empurrar os espaçadores através dos orifícios e fixá-los na caixa com três porcas sextavadas.

Etapa 33: Prepare o interruptor liga / desliga e instale-o no gabinete

O botão liga / desliga que usei exigia um orifício de montagem de meia polegada, que se encaixa perfeitamente na parte superior da caixa de CD que usei como gabinete. Perfure o orifício de montagem no centro da parte superior da caixa do CD e, em seguida, enrosque o botão no orifício, aperte-o com a porca sextavada e a arruela inclusas e solde um fio jumper fêmea de dois pinos.

Etapa 34: conectar o interruptor e remontar o gabinete

Conecte o fio jumper aos pinos de nossos fios de comutação, conectando o botão aos fios de comutação e permitindo que ele controle o fluxo de eletricidade para a luz noturna. Parafuse ou encaixe a parte superior da caixa do CD na parte inferior da caixa do CD, conecte sua criação, acenda sua nova luz noturna e nunca mais discuta com seu outro significativo sobre dormir com a televisão ligada.