Latarnia UMAkers: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Cześć twórcy!

Jesteśmy grupą studentów Uniwersytetu w Maladze (UMA). Projekt ten jest częścią przedmiotu „Creative Electronics”, modułu 4-letniego BEng Electronic Engineering w UMA, School of Telecommunication (www.etsit.uma.es).

Nasz projekt składa się ze światła stroboskopowego. Szczegóły dotyczące użytych komponentów i zastosowanego procesu zostaną przedstawione w kolejnych krokach.

Krok 1: Przygotowanie

Zastosowane komponenty:

• Rezystory (50Ω i 10kΩ)
• Potencjometr 10kΩ
• Tranzystor mocy BDX
• SMD Led 50W
• Sterownik LED (240Vac - 50Vdc)

Kupiliśmy SMD led wraz ze sterownikiem przez Amazon (tutaj).

ATMega 328p

Potrzebne nam będą dwie płytki Arduino (jedna z wymiennym mikrokontrolerem)

• Wstępnie nawiercona prototypowa płytka drukowana
• Przetwornica DC-DC (LM2596)
• Radiator i pasta termiczna [opcjonalnie]

Na obrazku u góry tego kroku znajduje się komponent, którego nie używa się w pierwszej wersji latarni. Ten element jest akcelerometrem, planujemy go włączyć w przyszłych wersjach, aby kontrolować mruganie światła ruchem ręki zamiast obracania potencjometru.

Krok 2: Schematy i wyjaśnienia

Wybraliśmy tranzystor BDX ze względu na dużą wartość wzmocnienia prądu stałego (beta), ponieważ musimy kontrolować stany nasycenia i odcięcia tranzystora tylko prądem mikrokontrolera (prąd kolektor-emiter może osiągać wartości 1A).

Nasz projekt jest przeznaczony do sterowania obwodem o wysokich wartościach napięcia za pomocą mikrokontrolera, który poprzez wyjścia cyfrowe dostarcza niskie wartości prądu.

Umieściliśmy reduktor DC-DC (wykorzystujący wyjście przetwornika AC-DC) do zasilania mikrokontrolera. Do sterowania cyklem pracy PWM (kontrolującego mruganie światła) wykorzystaliśmy potencjometr podłączony do mikrokontrolera.

Krok 3: Kodowanie i przesyłanie kodu

Aby wgrać kod do mikrokontrolera, wykonaj następujące kroki: (z oficjalnej strony arduino)

• Pobierz archiwum konfiguracji sprzętu (tutaj).
• Utwórz folder o nazwie „sprzęt” w folderze szkicownika Arduino.
• Przenieś pobrany wcześniej folder do folderu „sprzęt”.
• Zrestartuj oprogramowanie Arduino.
• Po ponownym uruchomieniu programu powinieneś zobaczyć "ATMega 328 na płytce stykowej (zegar wewnętrzny 8 MHz)" w menu Narzędzia>Płytka.

• Nagraj bootloader (wystarczy nagrać bootloader tylko raz).

  • Wybierz kartę i port szeregowy z menu Narzędzia.
  • Podłącz w ten sposób płytkę Arduino i mikrokontroler.
  • Wybierz ATMega 328 na płytce stykowej (zegar wewnętrzny 8 MHz) z menu Narzędzia>Płytka.
  • Wybierz Arduino jako ISP z Narzędzia>Programista.
  • Uruchom Narzędzia>Nagraj Bootloader.

• Prześlij kod: gdy ATMega 328p ma bootloader Arduino, możesz wgrywać programy.

  • Wyjmij mikrokontroler z płytki Arduino.
  • Podłącz płytkę Arduino i mikrokontroler, jak pokazano na następnym obrazku.
  • Wybierz " ATMega 328 na płytce chlebowej (zegar wewnętrzny 8 MHz) " z menu Narzędzia>Płytka
  • Prześlij jak zwykle.

Krok 4: Przylutujmy części

1. Zaczynamy lutować tranzystor i rezystory.
2. Umieść mikrokontroler w nawierconej płytce drukowanej i wytnij pozostałe ścieżki.
3. Przylutujmy mikrokontroler.
4. Przylutuj potencjometr blisko analogicznego wejścia mikrokontrolera. Dodaj niezbędne przewody, aby umieścić moduł redukcyjny DC-DC.
5. Przylutuj DC-DC z drugiej strony płytki drukowanej.
6. Weź diodę SMD (opcjonalne jest umieszczenie radiatora, wykorzystaliśmy ponownie jeden z drukarki 3D).
7. Przylutuj przewody łączące + Vcc i uziemienie (GND).
8. Po przylutowaniu każdej części zdecydowaliśmy się umieścić cały system w starej żarówce dyskotekowej, aby projekty pozostały zwarte.
9. Nie zapomnij przylutować Led do Vcc i tranzystora (użyliśmy złącza elektrycznego). Pamiętaj o przylutowaniu połączenia przetwornika DC-DC (zwróć uwagę na schemat).

Kilka zaleceń:

• Podłączyliśmy przewody od sterownika Led, aby uzyskać komfort jego użytkowania. Końce miedzianych drutów zostały ocynowane i oba końce zostały połączone. Aby uzyskać lepszy wynik i uniknąć zwarć, zastosowaliśmy pastę termiczną.
• Wykonaliśmy dwa otwory w żarówce disco, dzięki czemu możemy wyciągnąć przewody i lepiej sterować potencjometrem.