| A_Teacher |
OK, is dus voor zover ik kan vertellen, dit een uniek merk Nieuw ontwerp.
Alle ruimte Cadets bellen: Als een manier van motiveren mensen om het project te maken, ik ben momenteel weggeven een 3 maand Instructables Pro lidmaatschap aan de eerste persoon die maakt het (op een PCB) en posten van hun foto's door te klikken op I Made It!.
Proficiat aan alxandre.alzate voor de eerste persoon om het project te maken.
Wat doet het?
Het project maakt een rood/groen/blauw led flash in mooie gekleurde patronen, verstelbaar door schakelopties en twiddling de wijzerplaten op het einde.
Hoe werkt het?
Zie stap 1: schematisch
Achtergrond
Ik heb al een fan van het circuit van de Regenboog LED met behulp van een 4029 binaire counter voor een zeer lange tijd. Ik wilde een old-school (niet programmeerbare - niet arduino/pic) ontwerpen met behulp van een 555 Timer die een RGB LED rijden zou, met behulp van alleen de schommel tussen pin 3 en de hoge en lage macht rails door zinken/sourcing en combineren met schakelaars in parallelleuitgangen. Ik neuriede en harred, en dacht dat ik kon doen met alleen dioden, brug gelijkrichter stijl.
Ik heb het werken, zolang er niet een enkel gemeenschappelijk anode (positieve) / kathode (negatieve), die helaas meest lage macht RGB LED's hebben. Je kon in feite dit ontwerp werken met enkel dioden en een triple vijf (zonder de omvormer-chip), krijgen als u slechts drie afzonderlijke LEDs gebruikt. Als er genoeg belangstelling voor zal ik vrijgeven die modellen ook.
Ik beëindigde omhoog gaan met een
Een uniek kenmerk van dit ontwerp is de mogelijkheid om uitschakelen individuele kleuren, voor beide de ruimte of mark tijd van de 555 Duty Cycle.
Schakelaars
Ik heb een zes manier DIL Switch gebruikt voor de kleur selectie, in werkelijkheid die je hebben van een pen in uw hand moeten te flick van de schakelaars. Ze zijn veel te klein, maar met behulp van afzonderlijke switches verhoogt de kosten van het project door over een factor tien (in schakelaars alone). Dus ik nog steeds besluiteloos ben als het moet hebben van afzonderlijke switches, of gewoon gaan met de DIL. zes grotere individidual 'aan boord' schakelaars voor kleur selectie zou ook vereisen een herontwerp van de ergonomie van het project, en vandaar de pcb routering ook zou moeten worden herontworpen.
555 timer
Mijn weerstand selectie voor de triple vijf is weg. Er zijn zeker sweet spots als draaien van de wijzerplaten, maar zij een beetje twiddling nemen te vinden. Ik sta open voor suggesties over de aanbevolen/favoriet weerstand waarden. Natuurlijk je een goed project zou kunnen bereiken door de VR2 te vervangen door een vaste weerstand, maar misschien zou het lobotomise enkele van de patronen beschikbaar in dit ontwerp (met variabele weerstanden voor zowel R1 en R2). Er is waarschijnlijk genoeg ruimte toe te voegen vertekenende weerstanden op de pcb, dus R1 niet gaan boven R2 in waarde. Meeste triple vijf astable circuits die ik heb onderzocht hebben R2 op ongeveer tien tot honderd keer R1. Dus als R2 (variabele weerstand) is ingesteld op 100k, een goede waarde voor R1 is iets tussen 1k en 10 k.
De volgende informatie is van de elektronica Club-website:
http://electronicsclub.info/555timer.htm#astable
- Kies van R1 moet ongeveer een tiende van R2 (1 k min.) tenzij u wilt dat de mark tijd Tm te zijn aanzienlijk langer dan de ruimte-tijd Ts.
- Als u wenst te gebruiken van een variabele weerstand is het beste om het te maken R2.
- Als R1 variabele is moet een vaste weerstand van ten minste 1k in serie
(dit is niet vereist voor R2 als er variabele).
De wiskunde betrokken bij de berekening van de timing van het opladen en ontladen van een condensator zitten nogal vies. Onthoud dat batterijen zijn ontworpen om kwijting langzaam, condensatoren (en super-condensatoren) zijn ontworpen om te dumpen hun snelle lading. Vandaar hun gebruik in producten zoals een camera flits, drones en rc helikopters (http://electronicsclub.info/capacitance.htm#charging). U kunt de 'lag' zeker voelen als de triple vijf condensator vult en leegt wanneer twiddling van de wijzerplaat/s, de wiskunde die worden beschreven in de link hierboven.
Meer informatie over 555 Timers kan hier worden gevonden:
http://www.555-timer-circuits.com/
Hex Inverter (niet Gate)
De 74LS04 gate spanning is een beetje hoog, die kunnen worden aangepakt door het plaatsen van een weerstand aan beide zijden van de schakelaar en de positieve spoor spanning te verlagen. De huidige trekken op de 74LS04 is ook waarschijnlijk een beetje hoog, dit kan worden opgelost door het rijden van de LEDs met transistors, maar voor het moment de 74LS04 in mijn prototype lijkt te worden ok stak.
Ik probeerde een chip van de 4000 serie in simulatie, maar vond dat er problemen met de huidige bezorging in de simulaties met behulp van de Wizard van het Circuit. Zodra ik naar de 74 serie overgestapt was elk ding cool. Kon u de 74LS04 vervangen met een 4069B (zoals ze de dezelfde pin-toewijzingen hebben), maar ik weet niet hoe goed het in het echte leven werken zou. Merk op dat er slechts drie van de zes niet poorten die worden gebruikt in dit ontwerp.
Update: Ik heb net een beschrijving van een transistor als een omvormer gebruikt, een implementatie van dit ontwerp zou helemaal weg met de 74LS04 IC.
Voeding
Oh, en voordat ik het vergeet, de triple vijf timer heeft een minimale voeding van vijf volt. Dus werkt ongeacht configuratie van voeding moet ten minste vijf volt, drie volt niet. Het is eigenlijk zeer ergonomisch te houden in de hand met de negen volt batterij waar het is.
Uitgang
Dat brengt mij tot het einde van de lijn, en de demping van condensatoren zittend rechts op de LEDs. In dit stadium is de waarde van 220 microFarads willekeurige. De demping van de condensators zeker 'glad' sommige patronen die u zien zou als ze er niet waren. (Hint: Ja, de Raad van bestuur kunnen zelfs kleiner weer, schakelt u het vloeiend condensatoren).
Update: Ik heb net uitgerekend dat de smoothing condensator-locaties zijn grote bevestigingspunten voor extra LEDs, de condensatoren kunnen worden vervangen door afzonderlijke LEDs - Bonus 3 X individuele LEDs. Natuurlijk de 390 ohm weerstanden zou moeten worden berekend afhankelijk van hoe u uw output van pin 3 van de triple vijf timer configureren (zie stap 7: berekening van LEDs in serie).
Ontwerp en productie
Het circuit breidt zich zeker te hopen voor RGB LEDs in parallel met behulp van een grotere kracht leveren en transistors. Voel je vrij om te kappen van het ontwerp en komen met uw eigen varianten.
Een Breadboard lay-out is toegevoegd met stap 2. Ik ben niet 100% tevreden met de lay-out, maar het werkt.
PCB specificaties
- De tracks zijn 1,02 mm breed.
- Ronde pads zijn meestal ingesteld op 2,54 mm.
- Geplette pads zijn 3.05 X 2.03 mm.
- Het raster gebruikt in het ontwerp werd het meestal vastgesteld op 0,10 in, met een beetje fijnafstemming met behulp van 0,05 in.
- De PCB werd machinaal met een 60 graden conisch gereedschap, ingesteld op 0,2 mm werkdiepte. Dit resulteerde in een snij gereedschap diameter van 0,24 mm (berekend door CopperCam).
- Wanneer de productie van de Raad van bestuur, beveel ik een 0,9 mm boor, als de 1N4001 diodes een 0,85 mm schacht hebben.
Ik ben momenteel bezig met een zener diode gereglementeerde negen volt lader, met brug gelijkrichter PCB design. Dat zal hopelijk uiteindelijk de grootte van negen volt batterij clip. Meer details op die ene snel.
Update 1:
Aangezien de foto werd genomen, had ik problemen met de benen van de component piercing de batterij en het circuit kortsluiting. Ik beveel het snijden van een stuk van kaart de grootte van de pcb, en plaatsen tussen de pcb en de batterij als een isolator.
Update 2:
Ik heb modded mijn ontwerp, VR2 ruilen voor een vaste 1 k-weerstand, en vervangen de smoothing condensatoren met individuele rood groen en blauwe LED's. De 1 k-weerstand lijkt te werken beter dan hogere waarden, en de extra LED's maken veel dynamischer op het oog (ze ook helpen uitleggen wat er gaande is binnen de één RGB LED). Deze mods werden uitgevoerd op het oorspronkelijke ontwerp van de Raad van bestuur hier gepresenteerd.
Oh, en voor de meer oplettende van u is ja de / uit-schakelaar in de profielfoto in de verkeerde positie voor de led te worden glanzend groen. Ik vergat om te schakelen van de kit op ik de foto, toen zodat ik het in photoshop gesleuteld: P
Middelen die worden aangewend in productie:
Circuit Wizard http://www.new-wave-concepts.com/ed/circuit.html
Werd gebruikt voor het maken van de simulatie, schematisch diagram, PCB-indeling (en Gerber bestanden) en onderdelenlijst.
CopperCam http://www.galaad.net/coppercam-eng.html
Werd gebruikt om de molen van de PCB op de Roland MDX-40A.
Roland MDX-40 http://www.rolanddga.com/products/milling/mdx40/
Werd gebruikt om de molen van de PCB.
Een opmerking over wijs wiskunde:
Dankzij hanelyp voor hulp bij de volgende informatie:
Er zijn 64 staten mogelijk tussen 6 binaire switches. Elke switch is onafhankelijk en volgorde maakt niet uit, 2 ^ 6. Als u wilt elimineren alle uit, zwart, 63 combinaties van belang.
Dit doet natuurlijk niet rekening houden met de extra variaties ruimte/mark tijdig door verschillende component waarden voor de triple vijf timer gebruiken en/of gladmaken condensator waarden.
Verder als iemand wil toewijzen via een supercomputer voor Golf formulier graphings over R, G en B te halen sommige zoete component waarden, zijn ze meer dan welkom ;)
Favoriete schakelaarinstellingen voor:
- 1 uit, 2 op, 3 op, 4 op, 5, 6 uit (011110)
- (100110)
Hack:
4511/7447 4029 4026
De houwer 4511/7447 is interessant en verdient opmerking. Het circuit biedt een 3 bits binaire uitvoer. De 4511/7447 decodeert een maximum van 4 binaire bits, voor weergave van een nummer op een 7 segment display (a-g). Voor meer informatie Zie 4026. U kan het gebruik van de 3 bits op de inputs van de 4511/7447 en gebruik vervolgens de uitgangen (a-g) zeer verschillende combinaties uitgedragen door 2 X RGB LED's (zes van de zeven uitgangen).
Offboard Switches. Het zou goed ter vervanging van de zes manier DIL switches met kortstondige aan/uit schakelaars vastgehaakt aan verschillende gewrichten in het lichaam, en gaan dansen:
Een console met de schuifregelaars voor de variabele weerstanden (de PCB leent zich voor een console-ontwerp) met tien of meer aangesloten met variabele weerstanden voor elk 'kanaal'. Live licht VJ's. Zorg ervoor dat u een voeding met voldoende stroomsterkte levering.
Faders.
Diode in parallel met R2 (met inbegrip van een schakelaar), op de triple vijf timer.
Gebruik van transistoren in plaats van een triple vijf timer voor de multi vibrator, alle ICs verwijderen (indien transistoren ook niet worden gebruikt voor de drie poorten).
VR1 of VR2 op de drievoudige vijf timer kan worden vervangen door licht afhankelijk weerstanden of Thermistors, die tot verschillende patronen afhankelijk van licht/temperatuur leiden zou. Misschien zelfs gebruik maken van een microfoon in plaats daarvan.
Kleur bevriezen functie.
VR1 en VR2 vervangen met een ander triple vijf timer en het smoothing functie gezien in de regenboog-LED met 4029. Die zou automatische wijzigingen in de snelheid van de patronen.
Voeg hier nog een ander geschakelde condensator naar de triple vijf timer, als per dit instructable:
Nemen langzaam maaswijdte foto's en schrijven van woorden en vormen (sparkler stijl) licht.
Circus speelgoed zoals Poi, jongleren Items en NON-Fire Twirling Sticks. Het goed beveiligen, gelieve niet smakken iedereen in het hoofd met een 9 volt-batterij.
Voor sub modules Zie hieronder:
ECT in scholen
(http://www.ectinschools.org/page.php?m=3&ps=2)
Paasei:
Verborgen in de pcb design lay-out is een knappe triple vijf astable timer module (16 X 22 mm voordat uitgangen worden toegevoegd). Als u deze in uw ontwerpen repliceert kunt u krediet waar je het uit-
A_Teacher
Gezondheid en veiligheid
Als u gevoelig voor epilepsie bent, kunt u niet maken of jezelf bloot aan dit project.
