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Video: Luz de estrella LED: 3 pasos
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41
Este es un artículo ornamental, aunque algo estacional, que tiene forma de estrella.
Sin embargo, quería algo diferente a la construcción bidimensional habitual.
Como resultado, creé una versión tridimensional usando tres PCB.
Uno para la base y dos tableros con forma que cuando se bloquean juntos forman la estrella 3D.
Estas tablas están preformadas como parte de la fabricación, aunque se requiere una lima de aguja rectangular para ajustar el ancho de la ranura para un ajuste óptimo.
Las conexiones a los tableros entrelazados que forman la estrella se realizan mediante almohadillas que se alinean con el tablero de control y los otros dos tableros que forman la estrella.
Estos están conectados por juntas de soldadura que unen las 2 almohadillas formando un ángulo recto.
Rechacé un enchufe de otro arreglo similar por simplicidad ya que la conexión iba a ser permanente.
Las placas de dos estrellas tienen LED en ambos lados y, por lo tanto, son visibles desde múltiples ángulos.
Hay 3 LED (rojo, verde y ámbar) a cada lado de los 4 brazos para un total de 24 LED.
Para no restar valor a la forma general del artículo terminado y permitir la visibilidad de la serigrafía de forma cúbica, los LED son versiones de montaje en superficie.
El diseño de forma cúbica se creó directamente en la PCB durante la fase de diseño y no se importó de otra aplicación.
El patrón de LED se puede cambiar ajustando el interruptor hexagonal.
Además, la velocidad de parpadeo se puede cambiar mediante el ajuste del potenciómetro que cambia la frecuencia del oscilador.
La estrella está alimentada por un 3V CR2032 que se encuentra debajo de la parte inferior del tablero de control, este está situado en el centro del tablero y al ser plano permite que la estrella esté de pie sobre una superficie plana.
La energía también se puede suministrar externamente desde una batería más grande (es decir, 9V PP3), a través de los terminales de tornillo o el cable USB modificado.
Esto se logra mediante el posicionamiento adecuado de un enlace en un encabezado que selecciona la fuente de energía.
Los agujeros están en la parte superior de cada brazo para permitir que la estrella se cuelgue si es necesario.
La PCB de doble cara ha sido diseñada con EagleCAD y fabricada en OSH Park.
Suministros
CANTIDAD DISPOSITIVO
1 CLIP DE BATERÍA-20MM
3 0.1uF C-EUC1812K
1 1uF C-EUC1812K
1 10uF C-EUC1812K
6 1N4148 SMA-DO214AC
1 1N4004 DO41-10
3 CD4013D SO14
1 CD4070D SO14
2 CD4069D SO14
1 NA555D S08
12 LED APUNTADOS (3 x rojo, 3 x verde, 3 x ámbar)
12 220R R-EU_R1206
14 10K R-EU_R1206
2 2K2R R-EU_R1206
1 0R R-EU_R1206
1 500KR-TRIM 3314G
1 SWS001 SPST momentáneo
1 INTERRUPTOR BCD
2 terminales de tornillo MPT2 de 2,54 mm
4 terminales de tornillo MPT3 de 2,54 mm
Paso 1: descripción del circuito
La mayoría de los componentes son SMD, las excepciones son el interruptor de selección de patrón, la resistencia de control de frecuencia del temporizador, el conector de alimentación externa, el puente de selección de suministro y el diodo de protección de polaridad de suministro.
El circuito comprende un oscilador hecho de un temporizador 555 (SOIC de 8 pines), cuya frecuencia se puede variar desde unos pocos hercios hasta unos cientos de hercios. ~ 1,25 Hz a 220 Hz, aunque los valores reales variarán según las tolerancias de los componentes, pero no son críticos.
La salida del temporizador se usa para sincronizar 3 Flip Flops duales tipo D (CD4013, SOIC de 14 pines), estos están configurados como un Registro de cambio de retroalimentación lineal (LFSR), usando un EXOR (CD4070), para proporcionar retroalimentación.
Tabla de verdad CD4070 (ver imagen).
LH = transición de bajo a alto, HL = transición de alto a bajo, X = no importa, NC = sin cambios.
Las salidas Q de cada registro se alimentan a las entradas D de cada etapa sucesiva.
Los primeros 4 registros tienen las entradas R conectadas al interruptor HEX, lo que les permite precargarse con un patrón para preinicializar la secuencia de inicio.
Las entradas S de todos los registros se conectan entre sí para permitir el reinicio de los registros mediante el botón de reinicio.
Los registros restantes permiten una mayor aleatoriedad utilizando enlaces para conectar las salidas Q o / Q a la siguiente etapa. Los enlaces predeterminados conectan la salida del quinto registro Q a la entrada D del sexto registro y la salida del sexto registro / Q a una de las entradas EXOR, completando el ciclo de retroalimentación.
Ambas salidas de los registros están conectadas a un inversor (CD4069, SOIC de 14 pines), con 2 LED conectados a cada una de las 12 salidas.
El consumo de energía depende del voltaje de suministro y del patrón específico.
Sin embargo, se enumeran las pautas de consumo de corriente para los siguientes voltajes.
3V = 3mA, la capacidad CR2032 puede estar entre 210-240mAH, lo que significa que la batería durará ~ 70-80 horas.
5 V = 11 mA
9 V = 38 mA
Paso 2: Montaje
Cada tablero se ensambla por separado.
Comenzando con la placa de control montando todos los componentes SMD en la parte delantera y luego con el clip de la batería en la parte trasera.
A continuación, se montan los componentes del orificio pasante.
Las placas que forman la estrella solo contienen LED's y resistencias, se recomienda verificar la orientación de los componentes polarizados para evitar retrabajos o daños.
Las placas de estrella tienen almohadillas de soldadura para la conexión a la placa de control en ambos extremos, lo que significa que se pueden montar en cualquier dirección hacia arriba siempre que estén orientadas correctamente a la ranura central que se extiende hasta la mitad de la placa. Permitir que las dos placas se encajen juntas antes de fijarlas a la placa de control.
Paso 3: solución de problemas
Pueden surgir problemas y, de ser así, ¿cómo se pueden abordar?
Lo primero que debe hacer es buscar lo obvio.
IC en la ubicación incorrecta, orientación incorrecta o clavijas no soldadas o mal soldadas, mala inserción del conector o clavija doblada.
Componente en posición incorrecta, valor incorrecto, orientación incorrecta o soldadura deficiente.
Puente de soldadura, voltaje de suministro en los terminales incorrectos, cables de suministro intercambiados, voltaje incorrecto.
Incluso el PCB podría tener una (s) pista (s) abierta o en corto.
No se diga a sí mismo que no puede ser un problema en particular sin verificarlo
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