Επαναφορτιζόμενο μπλε LED SAD Light Book: 17 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Η θεραπεία με μπλε φως μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της διάθεσης, τη βελτίωση του ύπνου, τη θεραπεία του jet lag, την προσαρμογή των ωρών ύπνου και την αύξηση της ενέργειας. Η θεραπεία φωτός ωφελεί τους μαθητές που ξεκινούν το σχολείο νωρίς όταν είναι ακόμα σκοτάδι. Αυτό μπορεί να χωρέσει στο σακίδιο σας, είναι ρυθμιζόμενο, έχει ρυθμιζόμενο χρονόμετρο και δεν κοστίζει πάρα πολύ για την κατασκευή του. Η χρήση του το πρωί μπορεί να σας μετατρέψει σε πρώιμο πουλί και η χρήση το βράδυ μπορεί να σας μετατρέψει σε νυχτερινή κουκουβάγια. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε ενώ οδηγείτε στο λεωφορείο. Λειτουργεί με μπαταρία AC ή Li-ion Μεγάλο εύρος τάσης εισόδου: 8.4-24V 200 LED Ευρεία γωνία προβολής Κατανάλωση ενέργειας: 14W Διάρκεια ζωής μπαταρίας σε πλήρη φωτεινότητα: 1h 30min (χρησιμοποιώντας δύο μπαταρίες 18650 2.5Ah) Εύρος φωτεινότητας: 256 επίπεδα Διάχυτη οθόνη

Βήμα 1: Υλικά

1 - κοίλο βιβλίο με 8 x 6-1/4 x 1/8 χώρου αποθήκευσης 1 - διαφανές πλαστικό φύλλο μεγαλύτερο από 8 x 6-1/4 x 1/8 με αόρατη ταινία 1 - 4 x 8 επενδυμένο χαρτόνι 1 - 3 x 1-1/4 πίνακας με επίστρωση χαλκού 2 - 100nF πυκνωτές 1 - δίοδος zener 12-20V 1 - δίοδος 1N4001 200 - 0805 μπλε LED ευρείας γωνίας 470nm (120-130 μοίρες) 1 - IRFZ44N MOSFET 1 - AO3400 MOSFET 2 - 10M αντιστάσεις 1 - 33k αντίσταση 1 - 1k αντίσταση 1 - 10k αντίσταση 20 - 100R αντιστάσεις 1 - διακόπτης on -off 1 - ρυθμιστής LM7805 1 - ATtiny85 1 - 8 -pin DIP κάτοχος τσιπ 1 - arduino (το χρειάζεστε μόνο για να προγραμματίσετε το ATTiny85) 1 - LM2577 DC -DC module boost module 2 - 10k potentiometers 1 - DC power jack 1 - 9-24V τροφοδοτικό (18W ή υψηλότερη) 1 - 2 cell 18650 κάτοχος προστατευμένων κυψελών (τα προστατευμένα κύτταρα είναι ελαφρώς μεγαλύτερα από τα απροστάτευτα) 2 - προστατευμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου 18650 1 - 3Α Ασφάλεια αργού φουσκώματος (αν χρησιμοποιείτε μπαταρίες χωρίς προστασία) 4 - σετ αναμονής (1/8 "νομίζω) 4 - σετ παξιμαδιών και μπουλονιών (1/8" πάχους) * όλες οι αντιστάσεις και οι πυκνωτές έχουν 0805 πακέτα

Βήμα 2: Κύκλωμα

Σε αυτό το κύκλωμα, προγραμματίζω το ATTiny85 ως χρονοδιακόπτη και ρυθμιστή φωτισμού PWM. Το Q1 είναι ο διακόπτης φορτίου για την τροφοδοσία του. Το υψηλής ισχύος IRFZ44N χειρίζεται το ρεύμα εισβολής του μετατροπέα. Το D1 προστατεύει το χαμηλής ισχύος Q1 εμποδίζοντας την τάση της πύλης του να ξεπεράσει τα 20V. Το R5 προστατεύει το Q2 μέσω της πτώσης τάσης της συστοιχίας επιτρέποντας μια μικρή ποσότητα να ρέει μέσα από αυτά, διατηρώντας τα Vds του Q2 να μην υπερβαίνουν τα 30V. Θα παρατηρήσετε ότι ακόμη και όταν ο χρονοδιακόπτης είναι απενεργοποιημένος, θα είναι χαμηλά φωτισμένοι. Ο μετατροπέας αύξησης LM2577 διατηρεί τη συστοιχία LED στα 30-35V και μας επιτρέπει να χρησιμοποιούμε ένα ευρύ φάσμα τάσεων τροφοδοσίας. Μπορεί να ρυθμιστεί σε χαμηλότερη τάση εάν το ρεύμα είναι πολύ υψηλό ή χρειάζεστε λιγότερο φως. Είχα την τάση εξόδου ρυθμισμένη στα 32,3V και οι αντιστάσεις ήταν στο 1,5V, δίνοντας 15mA. Η υποδοχή DC ήταν καλωδιωμένη για να επιτρέπει διπλή τροφοδοσία συνδέοντας τη μεσαία ακίδα της στη γείωση της μπαταρίας, την εξωτερική ακίδα στη γείωση του τροφοδοτικού.

Βήμα 3: Σκίτσο για το ATtiny85

Αυτό το σκίτσο προγραμματίζει το ATtiny85 τόσο σε ροοστάτη PWM όσο και σε χρονοδιακόπτη λάμπας. Το VR1 ορίζει το επίπεδο φωτεινότητας της συστοιχίας LED σε 255 βήματα και το VR2 καθορίζει το χρόνο θεραπείας μεταξύ 0 και 60 λεπτών, επαναλαμβάνοντας κάθε ώρα, κάτι που μπορεί να είναι προτιμότερο εάν εργάζεστε νύχτες. Θα χρειαστεί να προσαρμόσετε τις ρυθμίσεις πριν την ενεργοποιήσετε αφού το ATtiny85 το διαβάζει μόνο στην αρχή. Εάν θέλετε διαφορετική περίοδο ενεργοποίησης/απενεργοποίησης, αλλάξτε την τιμή του periodMin. Μπορείτε να μάθετε πώς να προγραμματίζετε το ATtiny85 εδώ: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // Είσοδος PWM συνδεδεμένο με ψηφιακό pin 0 int brightPin = 2; // ποτενσιόμετρο φωτεινότητας συνδεδεμένο με αναλογικό pin 2 int timerPin = 3; // χρονόμετρο ποτενσιόμετρο συνδεδεμένο με αναλογικό pin 3 μεγάλο χρονικό διάστημαMin = 60; // ορίζει το χρονικό διάστημα σε λεπτά long periodSec = periodMin*60; // υπολογίζει τη χρονική περίοδο σε δευτερόλεπτα μεγάλη περίοδο = 1000*periodSec; // υπολογίζει τη χρονική περίοδο σε χιλιοστά του δευτερολέπτου void setup () {pinMode (LEDPin, OUTPUT); // ορίζει το pin ως έξοδο} void loop () {int val1 = analogRead (brightPin); // διαβάστε τη ρύθμιση φωτεινότητας ποτενσιόμετρο analogWrite (LEDPin, val1 / 4). // ορίζει επίπεδα φωτεινότητας του πίνακα LED από 0 έως 255 int val2 = analogRead (timerPin); // διαβάζει το ποτενσιόμετρο ρύθμισης του χρονοδιακόπτη για μεγάλο χρονικό διάστημα = (περίοδος*val2/1023); // εγκαίρως σε χιλιοστά του δευτερολέπτου πολύ μακριά = (περίοδο-επάνω)? // χρόνος απενεργοποίησης σε χιλιοστά του δευτερολέπτου (ενεργοποίηση). analogWrite (LEDPin, 0); // θέτει τη φωτεινότητα της συστοιχίας LED σε 0 καθυστέρηση (απενεργοποιημένη). }

Βήμα 4: Αρχεία ExpressPCB

Σχεδίασα τους πίνακες κυκλωμάτων χρησιμοποιώντας ExpressPCB και συμπεριέλαβα ένα αρχείο για εκτύπωση ολόκληρης της σελίδας. Μη διστάσετε να τροποποιήσετε το σχέδιο εάν έχετε διαφορετικό πακέτο εξαρτημάτων. Μπορείτε να κάνετε λήψη του ExpressPCB από αυτόν τον ιστότοπο: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm Για Linux, μπορείτε να εγκαταστήσετε το WINE για να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα.

Βήμα 5: Αντίσταση χάραξης για τους πίνακες κυκλωμάτων

Βήμα 6: Χαλκογραφία κυκλώματος

Χρησιμοποίησα χλωριούχο σίδηρο για να χαράξω τις σανίδες.

Βήμα 7: Η αντίσταση χάραξης καταργήθηκε

Αφαιρέστε την αντίσταση χάραξης με ακετόνη.

Βήμα 8: Συγκολλημένα εξαρτήματα

Συγκολλήσα με το χέρι τα εξαρτήματα SMD σε αυτό το βήμα. Το Flux πρέπει να χρησιμοποιείται πριν από την ευθυγράμμιση των εξαρτημάτων που είναι το πιο κουραστικό μέρος αυτού του βήματος. Απαιτείται ένα τσιμπιδάκι για τη μετακίνηση των LED και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μικρογραφία για να συγκρατήσει τα LED στα μαξιλάρια συγκόλλησης κατά τη συγκόλληση.

Βήμα 9: Αφαιρέθηκε το υπόλειμμα ροής

Αφαιρέστε το υπόλειμμα ροής με ακετόνη.

Βήμα 10: Σύρματα με ανακούφιση πίεσης

Χρησιμοποιήστε θερμή κόλλα για να καταπονήσετε τα καλώδια.

Βήμα 11: Τρύπες για τη στερέωση πινάκων κυκλωμάτων

Τρυπήστε τρύπες για να ταιριάζουν στις αναμονές και στην υποδοχή τροφοδοσίας DC. Για να ισιώσετε τις άκρες της τρύπας, χρησιμοποιήστε ένα Dremel.

Βήμα 12: Βίδες για πλακέτες κυκλωμάτων και υποδοχή μπαταρίας

Βήμα 13: Σύρματα με γραβάτες καλωδίων

Βήμα 14: Διαφανές κάλυμμα για LED

Κολλήστε ζεστά το διαφανές πλαστικό φύλλο στο βιβλίο. Θα χρησιμοποιείτε αόρατη ταινία ως διαχύτη, οπότε θα χρειαστούμε το πλαστικό φύλλο για να το στηρίξουμε.

Βήμα 15: Αόρατη ταινία ως διαχύτης φωτός

Καλύψτε το διαφανές πλαστικό με αόρατη ταινία.

Βήμα 16: Σήμανση διαίρεσης για ποτενσιόμετρο

Μετρήστε την τάση στην κεντρική βρύση του VR2 σε βήματα των 500mV. Αυτό θα ισούται με 10% ή 6 λεπτά για 1 ώρα. Σημειώστε τα τμήματα στην πλακέτα κυκλώματος.

Βήμα 17: Βελτιώσεις

Χρησιμοποιήστε υποδοχή μπαταρίας ιόντων λιθίου 3 έως 6 κυττάρων: Με υψηλότερη τάση τροφοδοσίας, το φωτιστικό γίνεται πιο αποδοτικό και λειτουργεί πιο ψυχρά επειδή ο μετατροπέας απαιτεί λιγότερο ρεύμα και το φορτίο MOSFET είναι πλήρως ενεργοποιημένο. εξαρτήματα για τη συστοιχία LED: Μπορεί να βρείτε πιο εύκολο να κολλήσουν LED μέσω οπών και δεν χρειάζεται καν να χαράξετε τον πίνακα! Αναζητήστε LED με ευρείες γωνίες δέσμης περίπου 130 μοίρες και χρησιμοποιήστε αντ 'αυτού αντλία. Μπορεί να χρειαστείτε ένα παχύτερο βιβλίο για ομοιόμορφο φωτισμό.

Δεύτερο Βραβείο στον Διαγωνισμό Μικροελεγκτών