एलईडी टिमटिमाती मशाल

एलईडी टिमटिमा मशाल: 6 कदम (चित्रों के साथ)


हैलोवीन के लिए 2009 में शुरू करते हुए, हमें एक वास्तविक दिखने वाली टिमटिमाती हुई रोशनी के प्रभाव की आवश्यकता थी, जो वास्तविक आग की मशाल की नकल करेगी, लेकिन वास्तविक लौ का उपयोग नहीं करेगी।

मैं भी कुछ समय के लिए AVR Microcontrollers का उपयोग करने के साथ प्रयोग करना चाहता था, और यह शुरू करने के लिए एक अच्छा अवसर की तरह लग रहा था।

नियंत्रक डिजाइन ऐसा है कि इसका उपयोग भविष्य में कई अन्य चीजों के लिए किया जा सकता है, इसलिए यह बड़े पैमाने पर ओवरकिल है, लेकिन मैं इसे यहां भी पेश करूंगा।

आपूर्ति:

चरण 1: नियंत्रक डिजाइन योजनाबद्ध


नियंत्रक एक 44e TQFP पैकेज में ATMega324P पर आधारित है। योजनाबद्ध gEDA के gschem टूल में तैयार किया गया था। योजनाबद्ध को देखते हुए जो PNG और gEDA / gschem प्रारूप दोनों में संलग्न है।

एक आरजीबी कॉमन एनोड एलईडी CONN2 पर जुड़ा हुआ है, यह एवरलाइट का 3W मॉडल है जिसे मैंने अधिशेष पाया। इस एलईडी का प्रत्येक खंड 3W को संभाल सकता है इसलिए पावर ट्रांजिस्टर Q4, A5 और Q6 के साथ कैथोड को चलाना आवश्यक था। यह विशेष रूप से AVR चुना गया था क्योंकि यह आंतरिक टाइमर के 3 PWM चैनलों को पिन में लाता है। यह आर, जी और बी रंग चैनलों के स्वतंत्र चमक नियंत्रण की अनुमति देता है।

प्रोग्रामिंग और डीबगिंग के लिए ISP हेडर (J9) और JTAG (J12) दोनों को लाया जाता है। केवल ISP हेडर की आवश्यकता है, लेकिन मैं JTAG के साथ भी प्रयोग करना चाहता था।

CPU (U1) को 20MHz क्रिस्टल, X1 द्वारा देखा गया है।

बोर्ड 5 वी द्वारा संचालित होता है, बाद में 12 वी पास-थ्रू विकल्प के साथ।

इस प्रयोजन के लिए जिन अन्य कार्यों की आवश्यकता नहीं होती है, उनमें U2 में ULN2803A उच्च शक्ति बफ़र CPU के पोर्ट A से अन्य भार को चलाने के लिए, साथ ही 3 चैनल हैं जो J2, J3 और J4 पर 12 V पर रिले ड्राइव कर सकते हैं। अन्य टाइमर आउटपुट जो उपयोग नहीं किए जाते हैं उन्हें अंततः J8 और J11 पर बाहर रखा गया है ताकि अंततः सर्वो-मोटर्स को नियंत्रित किया जा सके। सामान्य प्रयोजन IO (GPIO) J5, J7 और J10 पर प्रदान किया गया है।



चरण 2: नियंत्रक डिजाइन लेआउट

पहले वर्णित योजनाबद्ध को ओपनसोर्स बोर्ड डिज़ाइन प्रोग्राम में बाहर रखा गया था जिसे पीसीबी कहा जाता है। लेआउट का रेंडरिंग संलग्न है, जैसा कि वास्तविक लेआउट है

अधिकांश घटक सतह माउंट हैं, और मेरे पास पोलोलु http://www.pololu.com/catalog/product/446 पर अच्छे लोगों द्वारा बनाया गया सोल्डर स्टैंसिल था।

बोर्ड एक 2 परत का बोर्ड है जिसे कैनेगरी, कनाडा में http://www.apcircuits.com/ द्वारा फैब किया गया था।

2 संलग्न छवियों में से, एक को सोल्डरमास्क के साथ वास्तविक बोर्ड की तरह देखने के लिए प्रदान किया गया है, और दूसरा लेआउट के दौरान उपयोग किया जाने वाला "कैड" दृश्य है।

चरण 3: नियंत्रक सभा


बोर्ड को इकट्ठा करने के लिए, मैंने अपनी डेस्क पर नंगे बोर्ड को टैप किया, और सोल्डर स्टैंसिल और एक पुराने प्लास्टिक होटल कार्ड की का उपयोग करके बोर्ड पर सोल्डर पेस्ट की एक परत की स्क्रीनिंग की।

आप इसे दूसरी तस्वीर में देख सकते हैं जहाँ पैड कम चमकदार दिखते हैं (जो कि पैड्स को कवर करने वाला सोल्डरपेस्ट है)। घटकों को चिमटी के साथ रखा गया था।

रिफ्लो सोल्डरिंग को समतल सतह देने के लिए एल्यूमीनियम के एक स्क्रैप टुकड़े के साथ कवर किए गए हॉटप्लेट के साथ पूरा किया गया था। किसी भी शॉर्ट्स को टांका लगाने वाले लोहे के साथ हाथ से तय किया गया था।

घर पर एसएमटी सोल्डरिंग कैसे करें, इसके लिए कई संदर्भ हैं।

एक बात जो मैं शायद नहीं कर पाऊंगा वह है 0402 आकार के पुर्जों का उपयोग सूक्ष्मदर्शी के साथ अधिक सटीक प्लेसमेंट के लिए। मैं शायद अगली बार 0603 पर जाऊंगा।


चरण 4: नियंत्रक सॉफ्टवेयर

एवीआर स्टूडियो का उपयोग करके विंडोज़ पर एवीआर-जीसीसी में सॉफ्टवेयर लिखा गया है, यह अन्य समान मोमबत्ती परियोजनाओं से उधार लेता है, और एक रैखिक प्रतिक्रिया शिफ्ट रजिस्टर के लिए विकिपीडिया उदाहरण कोड।

मुख्य अंतर यह है कि यह एक RGB LED और 3 हार्डवेयर PWM टाइमर का उपयोग करता है, न्यूनतम SW ओवरहेड के लिए।

यह विचार था कि यदि छद्म यादृच्छिक झिलमिलाहट स्वाभाविक नहीं दिखती है, तो सीपीयू में मोमबत्ती के व्यवहार के अधिक जटिल मॉडल को संभालने के लिए अतिरिक्त कमरे हैं।

आरजीबी एलईडी को एक ही रंग एलईडी पर कई कारणों से चुना गया था।
  • उच्च चमक पर नारंगी / पीले एल ई डी को खोजना मुश्किल है
  • अधिकांश फायरलाइट निरंतर रंग नहीं होते हैं, अगर आप करीब देखते हैं तो एक डिमर आग में अधिक गहरा, अधिक लाल रंग होता है, और मैं उस नकल की कोशिश करना चाहता था।
  • मैं भविष्य में अन्य चीजों के लिए इस परियोजना का उपयोग करना चाहता था।
एक अन्य अंतर यह है कि उपलब्ध कई एलईडी मोमबत्तियाँ व्यावसायिक रूप से एलईडी को चालू / बंद करती हैं, और असली मोमबत्तियाँ ऐसा नहीं करती हैं।

पूरा कोड संलग्न है। मैं रंगों के बीच अधिक जटिल लुप्त होती को लागू करने की कोशिश कर रहा था, लेकिन इसे खत्म करने के लिए समय से पहले भाग गया। यह संलग्न कोड में टिप्पणी की गई है

पीडब्लूएम रजिस्टरों को शुरू करने और फिर एलईडी का त्वरित आत्म परीक्षण करके कोड मुख्य () में शुरू होता है।

फ़ंक्शन set_rgb () आर, जी, बी मान लेता है और तदनुसार PWM रजिस्टर सेट करता है।

मुख्य लूप तब एलएफएसआर शुरू करता है और 2 अलग-अलग रंग मूल्यों के बीच फ़्लिकर करता है।

चरण 5: अंतिम रूप से


चूँकि मैंने इनमें से कुछ को बनाया, इसलिए मैं उन्हें मशालों के रूप में उगाने का एक कुशल तरीका खोजना चाहता था जो अच्छी तरह से काम करे।

मैं काम पर अपने दोस्त स्टीव के विचार पर प्रहार करता हूं, जो ईएमटी विद्युत नाली का उपयोग करके पोल के रूप में उपयोग करने वाले जटिल क्रिसमस प्रकाश को प्रदर्शित करता है (यह मूल रूप से कठोर जस्ती पाइप है)।

एक छोटा विद्युत नाली बॉक्स आवास प्रदान करता है, और एक संपीड़न कनेक्टर पोल को नाली बॉक्स तक पहुंचाता है।

ब्लैक स्प्रे पेंट के एक जोड़े कोट एक अधिक तटस्थ रूप देता है।

तामझाम के साथ एक शंकु को प्रभाव की तरह लौ देने के लिए कागज से बाहर काट दिया गया था।

एक वीडियो यहाँ भी संलग्न है, लेकिन अत्यधिक चमक के कारण यह उतना नहीं दिखता है जितना कि यह व्यक्ति में है।

ध्यान दें कि यह एलईडी एक श्रीमती भाग था जिसे एक छोटी बेटी बोर्ड की आवश्यकता थी। एक लक्सियन स्टार जो अपने स्वयं के बोर्ड पर चढ़कर आता है वह ठीक भी काम करेगा।

चरण 6: अंतिम नोट्स

जैसा कि इस बिंदु पर स्पष्ट होना चाहिए कि यह परियोजना सिर्फ एक मशाल बनाने के लिए नहीं थी बल्कि कुछ नई चीजें सीखने के लिए थी।
  • एक ओपन सोर्स कैड टूलचिन के रूप में gEDA का उपयोग। मेरे पास काम पर एक उच्च अंत वाणिज्यिक उपकरण तक पहुंच है, लेकिन तब मेरे डिजाइन उस कैड टूल में हमेशा के लिए बंद हो जाएंगे, अगर मेरी कंपनी ने उपकरण बदले, या मैंने किसी भी कारण से उस उपकरण तक पहुंच खो दी, तो मैं संपादित नहीं कर पाऊंगा मेरे डिजाइन।
  • काम पर संसाधनों का उपयोग नहीं करते हुए, शौक परियोजनाओं के लिए श्रीमती सोल्डरिंग।
  • AVR प्रोग्रामिंग।
अगर मैं इनमें से अधिक डिजाइन कर रहा था, तो मैं एक बहुत छोटे AVR CPU का उपयोग करूंगा। पकड़ उन सभी को नहीं है जिसमें कई पीडब्लूएम चैनल पिन किए गए हैं। सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हुए पीडब्लूएम एक बहुत छोटे एवीआर का उपयोग करने की अनुमति देगा, जब तक आप एक ही समय में फ़्लिकर लूप चला सकते हैं।

अधिक छोटे पैमाने पर, मैं सुझाव दूंगा कि आप 0402 घटकों का उपयोग न करें जब तक कि आपके पास एक अच्छा दूरबीन माइक्रोस्कोप या आवर्धक का उपयोग न हो।

ये मशाल एलईडी 2009 के लिए हमारे हेलोवीन सजावट में उपयोग किए गए थे, लेकिन उस निर्देश में चित्रित नहीं किए गए थे। http://www.instructables.com/id/Hallp3-2009-Fire-breathing-dragon-with-artic/ उनमें से एक का उपयोग अग्नि श्वास ड्रैगन के "अग्नि" भाग के रूप में किया गया था।

आपके समय के लिए धन्यवाद।