Faraday o'yin -kulgi: batareyasiz elektron zar: 12 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:29

Mushaklar bilan ishlaydigan elektron qurilmalarga katta qiziqish bor edi, bu ko'p jihatdan Perpetual TorchPerpetual Torch muvaffaqiyatining natijasidir, chunki u batareyasiz LED chiroq sifatida ham tanilgan. Batareyasiz mash'ala LEDlarni quvvatlantirish uchun kuchlanish generatoridan, kuchlanish generatori ishlab chiqargan kuchlanishni sozlash va saqlash uchun elektron sxemadan va yuqori samarali oq LEDlardan iborat. Mushak quvvatiga ega kuchlanish generatori Faraday qonuniga asoslanib, silindrli magnitli naychadan iborat. Quvur magnit simli lasan bilan o'ralgan. Naychani silkitganda, magnitlar trubaning uzunligini oldinga va orqaga siljitadi, shuning uchun lasan va magnit orqali magnit oqimini o'zgartiradi, shuning uchun AC kuchlanish hosil qiladi. Biz keyinroq "Instructable" da qaytamiz. Bu ko'rsatma sizga elektron, zararsiz zar yasashni ko'rsatadi. Qurilgan qurilmaning fotosurati quyida ko'rsatilgan, lekin avval ba'zi fon -

1 -qadam: elektron zar

An'anaviy zarning o'rniga, elektron zarni ishlatish yoqimli va yoqimli. Odatda bunday zar elektron sxemasi va LED displeyidan iborat bo'ladi. LED displeyi 7 segmentli displey bo'lishi mumkin, u quyida ko'rinib turganidek 1 dan 6 gacha raqamlarni ko'rsatishi mumkin yoki an'anaviy zar naqshiga taqlid qilish uchun u ikkinchi rasmda ko'rsatilgandek joylashtirilgan 7 ta LEDdan iborat bo'lishi mumkin. Har ikkala zar dizaynida ham "zarni siljitish" (yoki "qolipni siljitish") kerak bo'lganda foydalanuvchi bosishi kerak bo'lgan kalit mavjud. Kalit mikrokontrolda dasturlashtirilgan tasodifiy sonlar generatorini ishga tushiradi va tasodifiy raqam keyinchalik etti segmentli displeyda yoki LED displeyda aks etadi. Agar foydalanuvchi yangi raqamni xohlasa, kalitni yana bosish kerak.

2 -qadam: Zar uchun quvvat manbai

Oldingi bosqichda ko'rsatilgan ikkala dizayn ham mos keladigan quvvat manbaini talab qiladi, uni devor siğili, mos keladigan rektifikator, yumshatuvchi kondansatör va mos keladigan +5V regulyatordan olish mumkin. Agar foydalanuvchi zarning ko'chirilishini xohlasa, devorga o'ralgan transformatorni mos batareyaga almashtirish kerak, aytaylik 9Vli batareya. Batareyaning boshqa variantlari mavjud, masalan, zarni bitta AA yoki AAA batareyadan ishlatish uchun, oddiy chiziqli regulyator ishlamaydi. Zar ishlash uchun +5V olish uchun mos keladigan DC-DC konvertor turini ishlatish kerak. Rasmda devorga o'rnatilgan 9V akkumulyatordan zarlar ishlashiga mos keladigan +5V quvvat manbai ko'rsatilgan, boshqa rasmda TPS61070 kuchaytiruvchi DC-DC konvertori yordamida 1,5V AA yoki AAA tipli batareyadan +5V quvvat manbai sxemasi ko'rsatilgan.

3 -qadam: Bepul quvvat: mushaklaringizni ishlating …

Bu qadam mushaklar bilan ishlaydigan kuchlanish generatorini tavsiflaydi. Jeneratör uzunligi 6 dyuymli Perspex naychasidan va tashqi diametri 15 mm dan iborat. Ichki diametri 12 mm. Quvurning tashqi yuzasida chuqurligi taxminan 1 mm va uzunligi 2 dyuym bo'lgan truba ishlov beriladi. Ushbu truba 30 ta SWG magnitli sim bilan 1500 ga yaqin burilish bilan o'ralgan. Quvurga uchta noyob tuproqli silindrli magnitlar to'plami joylashtirilgan. Magnitlarning diametri 10 mm va uzunligi 10 mm. Magnitlarni naychaga kiritgandan so'ng, trubaning uchlari yalang'och PCB materialining dumaloq bo'laklari bilan yopiladi va ikki qismli epoksi bilan yopishtiriladi va ichkariga bir nechta zarbani yutuvchi prokladkalar qo'yiladi (men IC paketli ko'pikni ishlatardim). Bunday naychani McMaster (mcmaster.com) dan olish mumkin, uning raqami: 8532K15. Magnitlarni amazingmagnets.com saytidan sotib olish mumkin. D375D qismi.

4 -qadam: kuchlanish generatorining ishlashi

Mushaklar kuchlanishi generatori qanchalik yaxshi ishlaydi? Mana bir nechta osiloskopli ekran tasvirlari. Yumshoq chayqalishlar bilan generator taxminan 15V tepalikdan tepaga ko'tariladi. Qisqa tutashuv oqimi taxminan 680 mA ni tashkil qiladi. Bu loyiha uchun etarli.

5 -qadam: Chizmalarni chizish

Bu qadam zarlarning elektron sxemasini ko'rsatadi. U Faraday generatori tomonidan ishlab chiqarilgan va 4700uF/25V elektrolitik kondansatkich bilan filtrlangan AC kuchlanishini to'g'rilash uchun rektifikatorli diodli ko'prik sxemasidan iborat. Kondensator kuchlanishi 5V chiqish kuchlanishli LDO, LP-2950 bilan tartibga solinadi, u mikrokontroller va LEDlardan tashkil topgan kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Men "zar" shaklida joylashtirilgan shaffof qadoqdagi 7 mm yuqori samarali 3 mm ko'k LEDni ishlatardim. LEDlar 8-pinli AVR mikrokontroller ATTiny13 tomonidan boshqariladi. Faraday generatoridan kuchlanish chiqishi impulsli chiqishdir. Bu impulsli chiqish rezistor (1,2KOm) va Zener diodi (4,7V) yordamida shartlanadi. Shartli kuchlanish pulslari mikrokontroller tomonidan sezilib, trubaning silkinayotganligini aniqlanadi. Quvur silkitilgan ekan, mikrokontroller kutadi. Foydalanuvchi trubkani silkitishni to'xtatgandan so'ng, mikrokontroller tasodifiy sonni ishlab chiqaradi, bunda erkin ishlaydigan rejimda ishlaydigan ichki 8-bitli taymer ishlatiladi va chiqish LEDlarida tasodifiy sonni 1 dan 6 gacha chiqaradi. Keyin mikrokontroller yana foydalanuvchining trubkani yana silkitishini kutadi. LEDlar tasodifiy sonni ko'rsatgandan so'ng, kondansatordagi mavjud zaryad LEDlarni o'rtacha 10 soniya davomida yoqish uchun etarli bo'ladi. Yangi tasodifiy sonni olish uchun foydalanuvchi trubkani yana bir necha marta silkitishi kerak.

6 -qadam: Mikrokontrollerni dasturlash

Tiny13 mikrokontroller 128 kHz chastotali signal ishlab chiqarish uchun dasturlashtirilgan ichki RC osilatori bilan ishlaydi. Bu Tiny13 ichki ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan va mikrokontroller tomonidan iste'mol qilinadigan tokni minimallashtirish uchun tanlangan eng past soat signalidir. Nazoratchi AVRGCC kompilyatori yordamida C da dasturlashtirilgan va oqim diagrammasi bu erda ko'rsatilgan. Men bu erda ko'rsatdim, men Tiny-ni dasturlash uchun STK500-dan foydalandim, lekin agar siz AVR Dragon dasturchisini afzal ko'rsangiz, bu ko'rsatmaga murojaat qilishingiz mumkin: https://www.instructables.com/id/Help%3a-An-Absolute-Beginner_s-Guide- 8-bitli AVR-Pr/

7 -qadam: dasturiy ta'minotni boshqarish

/*Elektron batareya kamroq zar*//*Dhananjay Gadre*//*2007 yil 20 sentyabr*//*Tiny13 protsessori @ 128KHz ichki RC osilatori*//*7 ta LED quyidagicha ulangan LED0 - PB1LED1, 2 - PB2LED3, 4 - PB3LED5, 6 - PB4D3 D2D5 D0 D6D1 D4Pulseldan keladigan pulsli kirish PB0*/ #ni o'z ichiga oladi #include #include #includeconst char ledcode PROGMEM = {0xfc, 0xee, 0xf8, 0xf2, 0xf0, 0xe2, 0xfeigned); char temp = 0; int count = 0; DDRB = 0xfe; /*PB0 - bu kirish*/TCCR0B = 2; /*8 ga bo'ling*/TCCR0A = 0; TCNT0 = 0; PORTB = 254; /*barcha LEDlarni o'chirish*/while (1) {/*pulsning yuqori bo'lishini kutish*/while ((PINB & 0x01) == 0); _delay_loop_2 (50); /*pulsning pasayishini kuting*/ while ((PINB & 0x01) == 0x01); _delay_loop_2 (50); hisoblash = 5000; while ((count> 0) && ((PINB & 0x01) == 0)) {count--; } if (count == 0) /* boshqa puls yo'q, shuning uchun tasodifiy sonni ko'rsatish* / {PORTB = 0xfe; /*barcha LEDlar o'chirilgan*/ _delay_loop_2 (10000); harorat = TCNT0; temp = temp%6; temp = pgm_read_byte (& ledcode [temp]); PORTB = harorat; }}}

8 -qadam: davrani yig'ish

Bu erda elektron zarlarning yig'ilish bosqichlari tasvirlangan. Elektron sxema, perpeks trubkasiga tushadigan darajada tor bo'lgan perfboardga yig'ilgan. Elektr zanjirini o'rash uchun kuchlanish generatorida ishlatiladigan bir xil perspektivli quvur ishlatiladi.

9 -qadam: O'rnatish tugallandi

Faraday kuchlanish generatori va elektron zarlar zanjiri endi bir -biriga mexanik va elektr bilan ulanadi. Kuchlanish generatori trubkasining chiqish terminallari elektron zanjirning 2-pinli ulagichiga ulangan. Ikkala naycha ham simi bog'ichi bilan bog'langan va qo'shimcha xavfsizlik uchun 2 qismli epoksi bilan yopishtirilgan. Men AralditeAraldite -dan foydalandim.

10 -qadam: Batareyasiz elektron zarlardan foydalanish

O'rnatish tugagandan so'ng va ikkita quvur bir -biriga mahkamlangandan so'ng, zar ishlatishga tayyor bo'ladi. Bir necha marta silkiting va tasodifiy raqam paydo bo'ladi. Uni yana silkiting va boshqa tasodif paydo bo'ladi. Amaldagi zarlar videosi bu erda, shuningdek, ushbu ko'rsatmali videoda joylashtirilgan:

11 -qadam: Manba va dizayn fayllari

Bu loyiha avval chop etilgan maqolalarimga asoslangan. ya'ni:

1. "Portativ ilovalar uchun quvvat generatori", tuman qabrlarga, 2006 yil oktyabr. 2. "Kinetik masofadan boshqarish pulti", Marka:, 2007 yil noyabr, 12 -son. C manba kodli fayl bu erda mavjud. Loyihaning birinchi prototipi ishlab chiqilganligi sababli men burgut yordamida tenglikni yaratdim. Mana hozir qanday ko'rinishda. Eagle sxemasi va taxta fayllari bu erda. E'tibor bering, prototip bilan taqqoslaganda, oxirgi PCB komponentlari biroz boshqacha joylashtirilgan. Yangilanish (2008 yil 15 sentyabr): BOM fayli qo'shildi

12 -qadam: Bilaman, siz ko'proq narsani xohlaysiz

Faqat bitta displeyli elektron zar? Lekin men siz aytgan ikkita zarga muhtoj bo'lgan ko'plab o'yinlarni o'ynayman. OK, bilaman, siz buni xohlaysiz. Mana, men qurmoqchi bo'lgan narsam. Menda bu yangi versiya uchun tenglikni bor, faqat kodni to'ldirish va taxtani sinab ko'rish uchun bo'sh vaqtni kutib turibman. Men loyihani tugatgandan so'ng bu erga joylashtiraman.