La luz nocturna de la novia: 34 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Se me ocurrió por primera vez la idea de Girlfriend Nightlight cuando mi pareja reveló que le tenía miedo a la oscuridad y que no podía dormir sin la televisión encendida. Al distraerme con facilidad, no puedo dormir cuando la televisión está encendida. Después de varios desacuerdos, propuso que compráramos una especie de luz de noche. Le pregunté qué tipo de luz de noche tenía en mente, a lo que respondió que sería muy bueno si pudiera encontrar una azul. ¿Encontrar? Posiblemente. ¿Inventar? Oh si. Varios días después, me presenté con el prototipo de Girlfriend Nightlight, y le encantó. Hace un excelente trabajo al impregnar una habitación con la cantidad justa de luz azul atmosférica, atrae mucho interés en las fiestas y termina con todos los desacuerdos sobre dormir con la televisión encendida. Mi novia también juró a partir de entonces que yo era una especie de genio. La verdad es que después de seleccionar todos los componentes electrónicos y materiales, ensamblar la Girlfriend Nightlight es bastante sencillo. Construí el primero en unas pocas noches de tiempo libre … y tú también puedes.

Paso 1: Algunas cosas antes de comenzar …

Comencemos enumerando algunas cosas que desea hacer antes de comenzar.

1.) Asumiré que sabe cómo soldar y que tiene una comprensión básica de los circuitos eléctricos, así como una comprensión básica de los componentes electrónicos. No debería ser necesario comprender a fondo la física que ocurre dentro de una resistencia o un condensador o ser capaz de recitar las fórmulas matemáticas que gobiernan su uso, pero debería tener un concepto de lo que son estas cosas y lo que hacen. Si está comenzando con la electrónica por primera vez, este es un gran proyecto para que intente construirlo, pero le sugiero que comience leyendo el excelente tutorial de Sparkfun Electronics "Beginning Embedded Electronics" en: https:// www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=57 2.) Querrá asegurarse de tener un espacio limpio y bien iluminado para esparcirse y construir su luz nocturna. 3.) Necesitará algunas herramientas básicas: un par de pelacables, un par de alicates, un destornillador Philips pequeño, un taladro eléctrico, un multímetro simple y un buen soldador. He construido esta luz de noche usando un soldador aficionado barato de nueve dólares, así como un espectacular soldador de temperatura variable. Créame, hace una gran diferencia. 4.) Si bien este proyecto podría construirse muy fácilmente con un solo carrete de alambre, recomiendo encarecidamente usar dos colores de alambre diferentes. Usé cable rojo para cualquier cosa que tenga una carga positiva y cable negro para cualquier cosa conectada a tierra. Es sumamente útil poder mirar todos los cables en su circuito y poder saber de un vistazo qué cables están conectados a tierra y cuáles no. Adquirir este hábito ahora le será de gran utilidad cuando avance hacia proyectos de electrónica más elaborados y complejos.

Paso 2: Lista de materiales

A continuación, examinemos la lista de materiales que usaremos. La mayor parte de esto se puede comprar directamente en Sparkfun Electronics, algunos de los componentes más oscuros se pueden comprar en un minorista de componentes electrónicos como Mouser Electronics o Digi-Key, y para algunos de ellos, me pareció más conveniente simplemente conducir hasta mi Radio Shack local. Para el gabinete, utilicé una caja de CD en blanco vacía que acababa de dejar.

1.) Protoboard redondo de 2 "2.) Protoboard TQFP80 redondo de 2" 3.) Fuente de alimentación de 9 voltios con centro positivo 4.) Regulador de 5 voltios LM7805 5.) Condensador de 25 voltios 1000uF 6.) Condensador de 25 voltios 10uF 8.) 47 resistencia de medio vatio de ohmios 9.) Botón de encendido / apagado con orificio de montaje de media pulgada 10.) Tornillos # 4-40 (3) 11.) Tuercas hexagonales # 4-40 (3) 12.) Metal # 4-40 separadores (6) 13.) Resistencias de medio vatio de 27 ohmios (12) 14.) LED azules de 10 mm (12) 15.) Un carrete de cable de calibre 22 16.) prototipos de clavijas de cabezal (2) 17.) hembra de dos clavijas cable de puente 18.) Paquete vacío de 30 CD vírgenes

Paso 3: Un vistazo rápido al producto terminado - Primera parte

Echemos un vistazo a lo que ensamblaremos. La Girlfriend Nightlight consta de dos partes principales, cada una de las cuales se ensambla por separado y luego se une. La placa inferior contiene todos los componentes electrónicos para encender la luz nocturna.

Paso 4: Un vistazo rápido al producto terminado - Segunda parte

La placa superior contiene los propios LED.

Paso 5: ¡Empecemos

¡Empecemos! Podemos empezar por preparar el tablero inferior, ya que es con mucho el más complejo de los dos. El protoboard que utilizaremos cuenta con una gran cantidad de orificios metálicos que nos permiten soldar fácilmente en componentes o alambres. Por lo general, solo se insertará un cable o componente en cada orificio. Las conexiones entre cables o componentes en orificios adyacentes se realizan fácilmente usando su soldador para derretir un poco de soldadura adicional entre los dos puntos y al mismo tiempo calentar la conexión en el primer orificio. La gota de soldadura líquida se puede tirar para tocar la conexión adyacente. Cuando la soldadura se enfría, une las dos conexiones y las conecta eléctricamente. Puede ser una buena idea practicar esto varias veces en un protoboard de repuesto si es la primera vez que suelda uno.

Paso 6: suelde el regulador de voltaje

Aquí vemos que comenzamos soldando en el regulador de voltaje LM7805 en el borde del protoboard. Doble las patas del regulador para que sobresalga del borde exterior del tablero. Esto lo mantiene aislado y ayuda a mantener fresco el regulador, ya que estará más expuesto al aire.

Paso 7: coloque las resistencias

Empuje las doce resistencias de 27 ohmios a través de los orificios del protoboard y asegúrese de que todas encajen correctamente. Las resistencias no están polarizadas, lo que significa que puede insertarlas en cualquier dirección y no importará. Observará aquí que me resultó más fácil agruparlos en cuatro conjuntos de tres. Al ser resistencias de medio vatio, cada una es mucho más gruesa que la resistencia típica que usará en proyectos de electrónica, y la placa puede llenarse mucho más fácilmente. Descubrí que agruparlos así hace que sea mucho más fácil encajarlos en el tablero que intentar colocarlos todos adyacentes entre sí. Una vez que los tenga todos correctamente colocados, suéldelos en su posición y recorte el exceso de patas debajo del tablero. Observe en esta foto que aún no he recortado el exceso de patas ni soldado las resistencias en su lugar.

Paso 8: agregue el capacitor de 1000uF

Agregue el capacitor de 1000uF a la izquierda del regulador. El estudio de la hoja de datos del regulador nos dice que el pin izquierdo es el voltaje de entrada, el pin central está a tierra y el pin derecho es la salida regulada de cinco voltios. Este capacitor ayudará a estabilizar el voltaje de entrada proveniente de nuestra fuente de alimentación al "mantener" la entrada en caso de que la fuente de alimentación produzca momentáneamente una cantidad insuficiente de energía. Tenga cuidado de orientar el condensador correctamente: el terminal positivo del condensador debe soldarse junto al pin de entrada del regulador, y luego los dos deben soldarse juntos.

Paso 9: Suelde los lados superiores de las resistencias juntas

Dado que todos nuestros LED se alimentarán por igual, nuestras resistencias deben unirse, ¡pero solo en el lado que mira hacia el regulador! Observe en esta vista detallada que cada grupo de resistencias se ha conectado entre sí. También observe el capacitor conectado al pin de entrada del regulador en la parte superior de la foto.

Paso 10: agregue una resistencia de 47 ohmios

Aquí, agregué una resistencia de 47 ohmios de medio vatio y conecté un extremo a la matriz de doce resistencias de 27 ohmios. Esto es para atenuar un poco la luz nocturna terminada, ya que los LED azules que estamos usando son sorprendentemente brillantes a plena potencia y son un poco excesivos para los propósitos de una luz nocturna. Este poco de resistencia adicional hará que el producto terminado sea mucho más adecuado para su uso como una luz de noche normal. Además, agregué un cable corto en el reverso de la placa. Un extremo del cable se empuja a través de la placa entre el primer y el segundo grupo de resistencias, y el otro extremo está entre el segundo y el tercer grupo de resistencias. Este cable se usa para conectar los "grupos" de resistencias; ahora notará que en esta foto hay una línea recta e ininterrumpida de soldadura que conecta todas las resistencias juntas en la parte superior.

Paso 11: agregue un capacitor de 10uF

¿Ves ese pequeño componente circular junto a nuestra resistencia de 47 ohmios recién agregada? Ese es el condensador de 10uF. Esto tiene el mismo propósito que el capacitor mucho más grande en el otro lado de la placa (ligeramente visible aquí en la parte superior de la imagen) solo que este capacitor servirá para filtrar el voltaje de salida del regulador. El regulador en sí ya debería hacer un excelente trabajo al proporcionar una salida constante y constante de cinco voltios; este capacitor solo servirá para hacer las cosas aún más limpias. Nuevamente, tenga en cuenta la orientación aquí: el capacitor solo se puede usar de una manera. El terminal positivo del condensador debe soldarse a la parte superior de la resistencia, ya que ambos se alimentarán directamente desde la salida de cinco voltios del regulador. El condensador que utilicé en esta foto tiene una banda azul claro que identifica el terminal negativo. La banda es visible mirando hacia abajo en esta foto.

Paso 12: Verificación rápida de estado

Hasta ahora, un esquema del circuito que hemos construido podría parecerse a esta foto. Aquí vemos el regulador LM7805, los dos condensadores que ya hemos soldado en su lugar, así como la resistencia de atenuación de 47 ohmios. No se muestra en esta imagen donde las doce resistencias de 27 ohmios están todas conectadas al lado derecho de la resistencia de 47 ohmios. ¿Ves todas esas líneas colgando en esta imagen? Todos ellos deben estar conectados a tierra, y también debemos proporcionar una forma de encender y apagar nuestra luz nocturna. ¡Es hora de cortar algunos trozos cortos de cable!

Paso 13: Se deben realizar algunas conexiones de cableado

En esta foto, podemos ver que se han agregado seis cables. Primero, dos cables rojos de aproximadamente seis pulgadas de largo deben colocarse uno al lado del otro, pero NO deben conectarse entre sí; estos cables servirán como interruptor. El primero de estos se conectará al cable positivo de nuestro adaptador de corriente CC, y el segundo de estos se conectará al pin de entrada del regulador de voltaje mediante un tercer cable que hemos agregado en esta foto. A continuación, se agregan un cuarto y un quinto cable para conectar todas nuestras tierras juntas: el terminal negativo del capacitor de 1000uF, el terminal negativo del capacitor de 10uF y el pin central negativo de nuestro regulador de voltaje. Por último, se agrega un sexto cable para conectar el pin de salida del regulador de voltaje, el pin derecho, a la parte superior de la resistencia de 47 ohmios.

Paso 14: conexiones de soldadura en la parte inferior de la placa

Todas estas conexiones se están volviendo demasiado juntas para que podamos alcanzarlas fácilmente con nuestro soldador, por lo que para soldar estos nuevos cables en sus orificios y unirlos a sus componentes adyacentes en los lugares correctos, tenemos que voltear esta placa. sobre y use la parte inferior para crear nuestras juntas de soldadura. Recuerde: a la electricidad no le importa si las conexiones están en la parte superior o inferior de la placa, siempre que haya una conexión directa entre los dos puntos. Aquí vemos la parte inferior de una de mis lamparillas terminadas. Puede ver claramente que las tres conexiones en el centro son los tres pines del regulador de voltaje, cada pin está conectado a un cable que se agregó a la placa en el paso anterior. En la parte inferior derecha de esta foto, puede ver dos uniones de soldadura horizontales que son los dos cables rojos que estamos usando para nuestro interruptor: un lado está conectado a la entrada del regulador de voltaje y el otro lado está conectado a el terminal positivo del adaptador de corriente, del que hablaremos en breve. En el lado izquierdo de la foto, hay dos juntas de soldadura en forma de L invertidas, cada una de las cuales conecta tres cables o componentes adyacentes. Estos son los puntos de conexión para el capacitor de 10uF, la resistencia de 47 ohmios y los cables que los conectan al pin de salida del regulador y a tierra. Por último, en la parte inferior de esta foto, observe el cable rojo corto que conecta los dos grupos de resistencias de 27 ohmios que se instalaron durante un paso anterior.

Paso 15: Verificación de estado número dos

Ahora, ese último paso fue un poco complicado, así que retrocedamos un momento al diagrama del circuito que acabamos de ver. Si agregamos al diagrama los cables del interruptor que acabamos de soldar, así como todas las conexiones a tierra que hemos conectado, nuestro diagrama esquemático ahora se ve así. Tenga en cuenta que todas las conexiones a tierra no están conectadas en el dibujo, pero eléctricamente, todas están conectadas entre sí. Si tiene un buen multímetro que tiene una configuración de continuidad de circuito, puede verificar esto usando su multímetro para "zumbar" las conexiones, tocando una sonda en la pata de tierra del capacitor de 1000uF y luego tocando la otra sonda. al pin central del regulador de voltaje. El medidor debe emitir un zumbido o un pitido o proporcionar información para hacerle saber que los dos puntos están conectados. Si no es así, regrese y verifique las conexiones de las juntas soldadas.

Paso 16: Suelde los pines del cabezal a los extremos de los cables del interruptor

Suelde los extremos sueltos de nuestros dos cables de "interruptor" en un cabezal de dos clavijas. Estos dos pines ahora nos permitirán encender y apagar nuestro voltaje de entrada. Por el momento, conecté estos dos pines con un puente de repuesto que tenía en mi caja de herramientas. Con el puente en su lugar, el circuito se encendería tan pronto como conecte el adaptador de corriente.

Paso 17: Prepare el adaptador de corriente

Hablando del adaptador de corriente, ¡preparémoslo para instalarlo a continuación! Comience recortando el adaptador del gato de barril del extremo del cable. El cable restante consta de dos cables, uno rojo y otro negro, dentro del cable negro largo que sale del adaptador de corriente. Corte con cuidado aproximadamente una pulgada o más del aislamiento del extremo del cable, exponiendo los cables rojo y negro en el interior. Pele el aislamiento de cada uno de esos cables más pequeños para exponer el cable metálico de cobre en el interior.

Paso 18: suelde los cables del adaptador de corriente a la placa

El cable rojo de la fuente de alimentación es el cable positivo, por lo que debe soldarse al primero de nuestros cables de conmutación. Puede ver en esta foto el cable de alimentación rojo adyacente al cable del interruptor rojo izquierdo. El cable negro de la fuente de alimentación debe conectarse a un orificio adyacente al terminal negativo del condensador de 1000 uF. Las juntas de soldadura en la parte inferior de la placa conectan los cables de la fuente de alimentación a sus conexiones vecinas, como se ve en la foto anterior de la parte inferior de una luz nocturna completa. En este punto, si se siente valiente y tiene un multímetro a mano, ahora sería un buen momento para enchufar el adaptador de corriente y verificar algunos voltajes. Debería poder colocar la sonda negativa del medidor en el terminal negativo del capacitor de 1000 uF y tocar la sonda positiva del medidor con el pin de entrada del regulador de voltaje y ver una lectura de aproximadamente nueve voltios. Luego, dejando la sonda negativa donde está, debería poder tocar la sonda positiva del medidor con el pin de salida del regulador y ver una lectura de casi exactamente 5 voltios. También debe medir casi 5 voltios en la parte superior de las doce resistencias de 27 ohmios. Esto nos dice que el regulador está haciendo su trabajo y está produciendo una salida constante de 5 voltios, y que todas las resistencias también están conectadas correctamente.

Paso 19: Suelde un cable de cinco pulgadas de largo a la parte inferior de cada resistencia de 27 ohmios

Ahora que sabemos que nuestras doce resistencias están conectadas con precisión al voltaje correcto, es hora de darle ese poder a algún lugar adonde ir. Corte doce tiras de alambre, cada una de aproximadamente cinco pulgadas de largo, y suelde una longitud al orificio adyacente a la parte inferior de cada resistencia de 27 ohmios. Agregue una junta de soldadura en la parte inferior de la placa para conectar el cable a la resistencia, asegurándose de no cortocircuitar ninguna resistencia o cable con su vecino. También se debe agregar un solo cable de cinco pulgadas de largo a tierra, y se puede conectar a cualquier tierra fácilmente accesible que hayamos establecido hasta ahora. Conecté el mío al terminal negativo del condensador de 10uF.

Paso 20: más juntas de soldadura en la parte inferior de la placa

Aquí vemos las doce uniones soldadas en la parte inferior de la placa, cada una conectando una longitud de cable a una resistencia individual de 27 ohmios. Cada uno de estos cables eventualmente suministrará electricidad a una de las doce luces LED de la luz nocturna. ¡El tablero inferior ahora está completo! Déjalo a un lado por el momento.

Paso 21: Prepare el tablero superior

El tablero superior comienza su vida como este protoboard. Está diseñado para acomodar un chip de procesador de 80 pines llamado TQFP o Flat Pack. Usaremos los dos anillos de orificios de soldadura de este chip, pero no necesitamos las almohadillas de soldadura en el centro de la placa, donde normalmente iría el chip TQFP. Además, enhebraremos los doce cables rojos del paso anterior hacia arriba para conectarlos a los agujeros en esta placa, lo que significa que necesitamos perforar un agujero en el centro de esta placa para que tengamos en algún lugar donde pasar los cables.

Paso 22: Perfore un orificio de 3/4 "a través del centro de la tabla superior

Aquí, estoy usando una prensa taladradora con una broca de 3/4”para cortar el centro del protoboard. Cuando se alinea correctamente, esta broca de tamaño corta casi perfectamente todas las almohadillas de soldadura para el chip TQFP, dejando solo las huellas de cobre. Una vez que se completó la perforación, utilicé una navaja afilada para cortar esos rastros de cobre para asegurarme absolutamente de que ninguno de los rastros en el tablero se empujara accidentalmente entre sí por la broca.

Paso 23: suelde los LED en la placa superior

Los LED de 10 mm de tamaño que estamos usando encajan en la placa superior en grupos de cuatro, como se ve aquí. Inserte los LED en la placa como se muestra, probando que encajen correctamente. Tenga en cuenta que cada LED tiene patas de diferentes longitudes: la pata más larga es el ánodo o terminal positivo. Al insertar los LED en la placa, asegúrese de que todos estén orientados de la misma manera. Dando la vuelta a la placa circular en el sentido de las agujas del reloj, todos los LED deben ser ánodo a la izquierda y cátodo a la derecha. Suelde los LED en su lugar y recorte el exceso de longitud de las patas.

Paso 24: Suelde los cables al terminal negativo de cada LED

Necesitamos conectar el terminal negativo, o cátodo, de cada LED a tierra. Es necesario soldar cuatro cables cortos, uno para cada LED, en el anillo exterior de orificios de la placa proto. Cada uno de estos cables debe conectarse mediante una unión soldada en la parte inferior de la placa al terminal negativo del LED adyacente. Luego, el cable debe doblarse hacia atrás y soldar el otro extremo al anillo interior de orificios. Esto nos permite conectar más fácilmente todos esos terrenos juntos. Aquí vemos dos juegos de cables que se han agregado y aún deben conectarse al anillo interior de orificios, así como un juego de cables que se ha conectado correctamente.

Paso 25: Verifique las nuevas conexiones a tierra

Aquí vemos que todos los cables de tierra están instalados correctamente. Las conexiones en el anillo interior deben estar todas conectadas entre sí a través de juntas de soldadura en la parte inferior de la placa, creando tres "paquetes" de conexiones a tierra. Necesitamos agregar dos cables al anillo interior para conectar estos "paquetes" juntos, haciendo una sola conexión uniforme a tierra para toda la placa superior y los 12 LED.

Paso 26: suelde dos cables en la placa superior para conectar todas las conexiones a tierra

Aquí podemos ver la placa superior con los dos cables adicionales instalados. Este es otro buen momento para usar la función de continuidad del circuito de su multímetro si tiene uno; debería poder colocar la sonda negativa en cualquier terminal negativo de cualquier LED y la sonda positiva en cualquier otro terminal negativo de cualquier otro LED, y su medidor debe emitir un pitido para indicar que los dos puntos están conectados entre sí.

Paso 27: suelde los cables desde la placa inferior a la placa superior

¡Por fin estamos en la recta final! Desafortunadamente, el último paso también es el más complicado. Los doce cables rojos y un cable de tierra negro de la placa inferior deben enroscarse a través del orificio en el centro de la placa superior. El cable de tierra debe soldarse a un orificio en el anillo interior de la placa superior y luego conectarse a cualquiera de las conexiones a tierra que hicimos en el paso anterior. Dado que conectamos todos los pines de tierra de cada LED juntos, cualquier punto de tierra en toda la placa superior funcionará correctamente como un lugar para conectar el cable de tierra desde la placa inferior. Por último, cada cable rojo debe soldarse en un orificio en el anillo exterior de la placa superior adyacente al terminal positivo, o ánodo, de cualquier LED. Luego, el cable rojo debe conectarse al ánodo con una junta de soldadura, pero dado que llegar a la parte inferior de la placa en este punto es casi imposible, esta unión debe hacerse en la parte superior de la placa.

Paso 28: Suelde todos los cables rojos a los LED

Aquí vemos una ampliación de una sección de la foto del paso anterior, mostrando claramente el cable rojo de la placa inferior y la junta de soldadura que lo conecta al ánodo del LED. Descubrí que es posible que sea necesario empujar los cables rojos restantes fuera del camino para alcanzar correctamente el ánodo del LED con el soldador.

Paso 29: atornille las dos tablas juntas

Con seis separadores de metal y tres tornillos a juego, fije las dos tablas entre sí de forma permanente como se muestra en esta foto.

Paso 30: prueba tu luz nocturna

Una vez que haya atornillado las dos tablas, ¡la luz de noche estará completa! Pruebe su luz de noche enchufando el adaptador de corriente. Si los cables del interruptor (visibles en la parte superior de esta foto) todavía están unidos, la luz nocturna debe encenderse inmediatamente y todos los LED deben brillar intensamente.

Paso 31: Prepare el gabinete

Si bien puede usar lo que quiera para un gabinete, me gustó la idea de usar una caja vacía de CD en blanco que tenía por ahí, ya que la forma redonda de la caja del CD complementaría perfectamente la forma redonda de la luz de noche. Corté el cilindro redondo en el centro en el que generalmente se colocan los CD con un cuchillo de hobby, y coloqué el circuito de luz nocturna terminado en el centro de la parte inferior de la caja del CD, marcando los puntos donde los separadores de metal tocaron la caja de plástico..

Paso 32: coloque la luz nocturna en el gabinete

Perforar agujeros en la caja de plástico del CD en esos tres puntos nos permite empujar los separadores a través de los agujeros y unirlos a la caja con tres tuercas hexagonales.

Paso 33: Prepare el interruptor de encendido / apagado e instálelo en el gabinete

El botón de encendido / apagado que usé requería un orificio de montaje de media pulgada, que encaja perfectamente en la parte superior de la caja del CD que usé como gabinete. Taladre el orificio de montaje a través del centro de la parte superior de la caja del CD, luego enrosque el botón a través del orificio, apriételo con la tuerca hexagonal y la arandela incluidas, y suelde un cable de puente hembra de dos clavijas.

Paso 34: conecte el conmutador y vuelva a montar el gabinete

Conecte el cable de puente a los pines de nuestros cables de conmutación, conectando el botón a los cables de conmutación y permitiéndole controlar el flujo de electricidad a la luz nocturna. Atornille o encaje la parte superior de la caja del CD en la parte inferior de la caja del CD, conecte su creación, encienda su nueva luz de noche y nunca más discuta con su pareja sobre dormir con la televisión encendida.