DIY Αυτόματο νυχτερινό φως: 15 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Φτιάξτε ένα απλό νυχτερινό φως που ανάβει στο σκοτάδι και σβήνει στο φως!

Βήμα 1: ΑΣΦΑΛΕΙΑ !

Προειδοποίηση: αυτό το έργο χρησιμοποιεί ένα κύκλωμα γνωστό ως "σταγονόμετρο χωρητικότητας" ή "τροφοδοτικό χωρίς μετασχηματιστή" για να ανεβάσει τα 120vac από την πρίζα στον τοίχο στα 12,8vdc που απαιτούνται για τα LED. Αυτοί οι τύποι τροφοδοτικών ΔΕΝ ΑΠΟΜΟΝΩΘΟΥΝ από την πρίζα! Αυτό σημαίνει ότι αν αγγίξετε μέρος αυτού του κυκλώματος και κάτι που είναι γειωμένο μπορεί να σοκαριστείτε !!! Αυτό το κύκλωμα είναι ασφαλές για χρήση εάν και μόνο εάν είναι ενσωματωμένο σε πλαστικό κουτί χωρίς εκτεθειμένα καλώδια.

Είναι επίσης σημαντικό να χρησιμοποιήσετε έναν μετασχηματιστή απομόνωσης εάν πρόκειται να ερευνήσετε σε αυτό το κύκλωμα με έναν παλμογράφο. Χωρίς τον μετασχηματιστή απομόνωσης έχετε πολλές πιθανότητες να φρυγανίσετε το πεδίο εφαρμογής σας.

Αυτό το κύκλωμα είναι τόσο ασφαλές όσο εσείς, προσέξτε.

Βήμα 2: Πώς λειτουργεί;

Πριν μπορέσουμε να φτιάξουμε αυτό το νυχτερινό φως πρέπει να καταλάβουμε πώς κάνει αυτό που κάνει.

Η γενική ιδέα είναι η ακόλουθη: το πρώτο μέρος αυτού του κυκλώματος είναι ένας χωρητικός σταγονόμετρο με διόρθωση μισού κύματος και η μέση απόδοση του είναι 7,5m. Χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία τεσσάρων ζεστών λευκών LED 3,2v. Όταν φτάσει αρκετό φως στον αισθητήρα φωτός, η έξοδος στις λυχνίες LED βραχυκυκλώνεται και τα 7,5m περνούν μέσα από το τρανζίστορ αντί να ανάψουν τα LED.

Εάν ενδιαφέρεστε για τον τρόπο αλληλεπίδρασης κάθε στοιχείου, δείτε παρακάτω:

Η είσοδος είναι τα δύο μαξιλάρια σύρματος στα αριστερά των σχηματικών επισημάνσεων AC1 και AC2. Αυτά τα μαξιλάρια δέχονται το 120vac από την πρίζα. Χρειαζόμαστε έναν τρόπο να περιορίσουμε το ρεύμα που ρέει μέσω αυτού του κυκλώματος σε κάτι που μπορούν να χειριστούν τα LED.

Αυτός ο περιορισμός ρεύματος θα μπορούσε να γίνει από μια αντίσταση, αλλά ο αντιστάτης θα χάσει πολύ ενέργεια ως θερμότητα. Αυτό είναι απλώς σπάταλο, οπότε θα χρησιμοποιήσουμε έναν πυκνωτή για να περιορίσουμε το ρεύμα. Αυτό είναι όπου το κύκλωμα παίρνει το όνομα "capacitve dropper". Πώς ο πυκνωτής περιορίζει το ρεύμα;

Το C1 περιορίζει το ρεύμα στα περίπου 15ma. Ο τρόπος που το κάνει αυτό C1 είναι αυτό που ονομάζεται σύνθετη αντίσταση. Εξηγώντας τι είναι η σύνθετη αντίσταση και από πού προέρχεται πέρα από το πεδίο αυτού του διδακτέου, αλλά απλώς σκεφτείτε τη σύνθετη αντίσταση ως αντίσταση που αλλάζει με τη συχνότητα. Η αντίσταση για έναν πυκνωτή δίνεται από την εξίσωση: Xc = 1 / (2 pi F C) όπου Xc είναι η σύνθετη αντίσταση σε ωμ, pi είναι 3,14, F είναι η συχνότητα AC 60Hz στις ΗΠΑ, C είναι η χωρητικότητα εάν Farads. Χρειαζόμαστε μέγιστο 15ma οπότε αφού κάποιο μαθηματικό υψηλότερου επιπέδου C1 κατέληξε να είναι 0.33uF πυκνωτής κλάσης X. Οι πυκνωτές περιορισμού ρεύματος θα πρέπει να είναι πυκνωτές κλάσης X, καθώς δεν ανοίγουν και δεν καίνε τη θέση.

Το R1 είναι εκεί για να αποφορτίσει το C1 όταν το νυχτερινό φως είναι αποσυνδεδεμένο, ώστε να μην σοκαριστεί κανείς από τις προεξοχές. Επιλέχθηκε να είναι μια αντίσταση 470k ohm 1/4 watt αλλά οτιδήποτε από 470k έως 1meg θα λειτουργούσε.

Το R2 είναι μια αντίσταση 470 ohm για να περιορίσει το ρεύμα κύματος που θα μπορούσε να ρέει μέσω του κυκλώματος όταν το νυχτερινό φως συνδέεται για πρώτη φορά.

Ο D2 είναι ανορθωτής μισού κύματος που φορτίζει το C2 με παλμό 15ma κάθε φορά που το AC1 γίνεται θετικό. Δεδομένου ότι το AC1 είναι θετικό μόνο το μισό χρόνο, το μέσο ρεύμα μέσω D2 είναι 7,5m. Διαπιστώθηκε ότι τα 7,5m φωτίζουν τα LED αρκετά φωτεινά για νυχτερινό φως, ενώ διατηρούν την κατανάλωση ενέργειας στο ελάχιστο.

Το D1 χρειάζεται για να επιτρέψει στο C1 να φορτίζεται αντίστροφα κάθε φορά που το AC1 γίνεται αρνητικό. Εάν το D1 δεν ήταν εδώ, το C1 θα έστελνε μόνο έναν παλμό 15ma μέσω του D2, αλλά με το D1 ο κύκλος των παλμών μπορεί να συνεχιστεί για πάντα.

Ο C2 είναι ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 470uF που εξομαλύνει τους παλμούς ρεύματος από το D2, έτσι ώστε τα LED να μην τρεμοπαίζουν στα 60Hz.

Τα μαξιλάρια CDS1 και CDS2 είναι εκεί όπου το κελί CDS συνδέεται με το pcb. Ένα κελί CDS είναι μια ειδική αντίσταση, η αντίσταση του οποίου μειώνεται καθώς εμφανίζεται όλο και περισσότερο φως σε αυτό. Αυτό το κελί CDS λειτουργεί με το τρανζίστορ Q1 και βραχυκυκλώνει το C2. Επειδή τα χωρητικά σταγονόμετρα είναι περιορισμένες παροχές, οι εξόδους τους μπορούν να βραχυκυκλωθούν μαζί χωρίς ζημιά.

Το R3 είναι εκεί για να αυξήσει την ποσότητα φωτός που απαιτείται για να ενεργοποιήσει το Q1 και έτσι εάν αυξήσετε το R3 το δωμάτιο θα πρέπει να είναι πιο σκοτεινό για να ανάψει το φως. Μια τιμή 4,7k ohm φαίνεται να είναι σωστή.

Τέλος, LED+ και LED- είναι τα μαξιλάρια για να συνδέσετε τη σειρά των 4 LED.

Βήμα 3: PCB

Ενώ αυτό το κύκλωμα μπορεί να χτιστεί σε πλακέτα, είναι καλύτερο να φτιάξετε μια πραγματική πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για αυτό, καθώς τα σφάλματα καλωδίωσης τελειώνουν πραγματικά πολύ άσχημα όταν συνδέετε τα πράγματα στον τοίχο.

Σχεδίασα ένα PCB μονής όψης που είναι περίπου 1in X 2in έτσι ώστε να ταιριάζει στις πιο συνηθισμένες περιπτώσεις κονδυλωμάτων τοίχου.

Ένα πράγμα που πρέπει να έχετε κατά νου είναι να αφήσετε πολύ χώρο μεταξύ των μαξιλαριών και των ιχνών όταν ασχολείστε με 120v ή περισσότερο. Η τοξοβολία ανάμεσα στα ίχνη είναι τόσο διασκεδαστική όσο νομίζετε ότι θα ήταν.

Βήμα 4: Μέρη

1x φθηνό τροφοδοτικό λειτουργίας διακόπτη κονδυλωμάτων τοίχου (μπορεί να είναι οποιαδήποτε τάση που θέλουμε απλώς μια πλαστική θήκη με προεξοχές)

1x τεμ

1x πυκνωτής κλάσης 0.33uF

2x διόδους 1N4007

Αντίσταση 1x 470k ohm

Αντίσταση 1x 470 ohm

1x αντίσταση 4,7k ohm

1x 2N3904 NPN τρανζίστορ

Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 1x 470uF 16v

1x κελί CDS

4x 5mm ζεστά λευκά LED

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: όλες οι αντιστάσεις είναι 1/4 watt

Βήμα 5: Ανοίξτε τη θήκη

Ανοίξτε τη θήκη κονδυλωμάτων τοίχου χρησιμοποιώντας ένα κατσαβίδι με επίπεδη άκρη. Οι περισσότερες φθηνές λειτουργίες διακόπτη στο ebay σκάνε εύκολα αν το κατσαβίδι ξεκινήσει εκεί που βγαίνει το καλώδιο.

Βήμα 6: Αφαιρέστε το PCB

Ξεκολλήστε τα δύο καλώδια που συνδέουν τη λειτουργία διακοπτών pcb με τις προεξοχές. Αυτά είναι συνήθως το φθηνότερο καλώδιο γύρω, οπότε θα τα αντικαταστήσουμε με καλύτερα καλώδια αργότερα. Πετάξτε το pcb στο junk box για μελλοντικά έργα.

Βήμα 7: Τρυπήστε τρύπες

Αρχικά ανοίξτε μια δοκιμαστική τρύπα σε ένα κομμάτι πλαστικού για να βεβαιωθείτε ότι τα LED θα ταιριάζουν. Θα πρέπει να ταιριάζει άνετα. Μόλις βρεθεί το σωστό κομμάτι, ανοίξτε 4 τρύπες στο εξωτερικό μισό της θήκης για τα LED ένα στις δύο πλευρές, το πάνω και το μπροστινό μέρος φαίνεται να φωτίζει ένα δωμάτιο αρκετά καλά.

Τρυπήστε μία τρύπα μπροστά για το κελί CDS. Αυτή η τρύπα πρέπει να απέχει από τα LED έτσι ώστε το φως από τα LED να μην παρεμβαίνει σε αυτό.

Βήμα 8: Κολλήστε τα LED

Απλώστε ένα μικρό σφαιρίδιο σούπερ κόλλας γύρω από κάθε LED και πιέστε το στην τρύπα. Η σούπερ κόλλα gel φαίνεται να λειτουργεί καλύτερα για αυτό. Σημειώστε το θετικό προβάδισμα ενός σημείου LED προς το αρνητικό καλώδιο του επόμενου πλησιέστερου LED.

Βήμα 9: LED ενσύρματης σειράς

Χρησιμοποιήστε μικρά κομμάτια πένσας από μύτη σύρματος και βελόνας για να κολλήσετε τα LED σε σειρά, έτσι ώστε το θετικό του ενός να συνδέεται με το αρνητικό του άλλου. Δρομολογήστε τα καλώδια περιμετρικά της θήκης για να αποφύγετε τα σορτς. Τότε είναι καλή ιδέα να εφαρμόσετε λίγη ζεστή κόλλα για να μην δονήσουν τα καλώδια.

Τέλος κολλήστε στο κελί CDS.

Βήμα 10: Συνδέστε καλώδια

Συγκολλήστε ένα καλώδιο στα υπόλοιπα καλώδια LED. Ένα κόκκινο στο θετικό προβάδισμα στο πρώτο LED και ένα μαύρο στο αρνητικό μόλυβδο στο τελευταίο LED της σειράς. Οι σωλήνες συρρίκνωσης πρέπει να εφαρμόζονται πάνω από τις συνδέσεις για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων.

Τα καλώδια του κελιού CDS είναι αρκετά μεγάλα ώστε να μην απαιτούν προσθήκη καλωδίων, αλλά υπάρχει πρόβλημα. Το πρόβλημα είναι ότι τα καλώδια δεν είναι μονωμένα, οπότε θα μπορούσαν να εξαντλήσουν κάτι όταν συνδυάζεται η υπόθεση. για να στερεώσετε αυτό κόψτε δύο κομμάτια σωλήνα μακαρόνι (λεπτό μονωτικό σωλήνα για τέτοιες περιπτώσεις) και σύρετε το πάνω από τα καλώδια όπως φαίνεται στις εικόνες.

Βήμα 11: Συναρμολογήστε το PCB

Πάρτε το χρόνο σας και παρακολουθήστε αυτές τις ζώνες χρωμάτων όταν τοποθετείτε τις αντιστάσεις στο κύκλωμα. Και οι τρεις διαφέρουν μόνο από ένα συγκρότημα, αλλά τα αποτελέσματα θα ήταν καταστροφικά αν κάποιος τοποθετηθεί σε λάθος μέρος. Είναι καλή ιδέα να ελέγξετε ξανά τη δουλειά σας εδώ γιατί σε κυκλώματα που λειτουργούν σε 120v όταν κάτι πάει στραβά πάει ΠΟΛΥ στραβά!

Βήμα 12: Solder Wire Onto Prongs

Συγκολλήστε δύο συμπαγείς πυρήνες μήκους 1 ιντσών που συνδέουν τα καλώδια με τις προεξοχές στο πίσω μέρος της θήκης.

Βήμα 13: Διπλός έλεγχος ΟΛΑ

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε:

Δύο σύρματα συγκολλημένα στις προεξοχές στο πίσω μέρος της θήκης κονδυλωμάτων τοίχου

Ένα ολοκληρωμένο PCB

Τέσσερις λυχνίες LED κολλημένες και ενσύρματες στο μπροστινό μέρος της θήκης κονδυλωμάτων με δύο μονωμένους αγωγούς CDS κυλίνδρων που προεξέχουν και ένα θετικό και ένα αρνητικό σύρμα που προεξέχει από τη χορδή LED.

Βήμα 14: Συγκολλήστε το μαζί

Ρθε η ώρα της τελικής συνέλευσης…

Όλα τα καλώδια περνούν μέσα από τις τρύπες pcb από πάνω και συγκολλούνται στο κάτω μέρος. Στη συνέχεια, η πλακέτα περιστρέφεται όπως φαίνεται στις εικόνες και τα δύο μισά της θήκης ξανακόβονται μεταξύ τους. Η δύναμη των συμπιεσμένων συμπαγών πυρήνων συνδέει τα καλώδια είναι αρκετή για να κρατήσει το PCB στη θέση του στο κάτω μέρος της θήκης, όπως φαίνεται. Ωστόσο, αν το κολλήσετε εκεί με περισσότερη ζεστή κόλλα σας κάνει να νιώσετε καλύτερα, προχωρήστε.

Βήμα 15: ΔΟΚΙΜΑΣΤΕ ΤΟ !!!!!!

Εντάξει, προτείνω να βρείτε ένα πολύπριζο για να το συνδέσετε και ΤΟΤΕ να συνδέσετε το πολύπριζο στον τοίχο. Με αυτόν τον τρόπο, αν κάτι πήγε στραβά στη συναρμολόγηση, δεν παίρνει φωτιά στο χέρι σας!

Εάν όλα πάνε καλά, πρέπει να καθίσετε εκεί. Σβήστε τα φώτα ή καλύψτε το κελί CDS με ένα κομμάτι μαύρης ηλεκτρικής ταινίας και τα LED θα ανάψουν.

Συγχαρητήρια κάνατε ένα φως νύχτας!