LED Starlight : 3 étapes

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-23 14:45

Il s'agit d'un objet ornemental, quoique quelque peu saisonnier, en forme d'étoile.

Cependant, je voulais quelque chose de différent de la construction bidimensionnelle habituelle.

En conséquence, j'ai créé une version tridimensionnelle en utilisant trois PCB.

Une pour la base et deux planches profilées qui, lorsqu'elles sont verrouillées ensemble, forment l'étoile 3D.

Ces planches sont préformées dans le cadre de la fabrication, bien qu'une lime à aiguilles rectangulaire soit nécessaire pour ajuster la largeur de la fente pour un ajustement optimal.

Les connexions aux cartes imbriquées qui forment l'étoile sont réalisées par des plots qui s'alignent avec la carte de contrôle et les deux autres cartes constituant l'étoile.

Ceux-ci sont reliés par des soudures reliant les 2 plots formant un angle droit.

J'ai rejeté une prise d'un autre arrangement similaire pour plus de simplicité car la connexion devait être permanente.

Les panneaux à deux étoiles ont des LED des deux côtés et sont donc visibles sous plusieurs angles.

Il y a 3 LED (rouge, verte et ambre), de chaque côté des 4 bras pour un total de 24 LED

Afin de ne pas nuire à la forme globale de l'article fini et de permettre la visibilité de la sérigraphie d'une forme cubique, les LED sont des versions montées en surface.

La conception de forme cubique a été créée directement sur le PCB pendant la phase de conception et non importée d'une autre application.

Le motif LED peut être modifié en ajustant le commutateur hexagonal.

De plus, la vitesse de clignotement peut être modifiée par le réglage du potentiomètre qui modifie la fréquence de l'oscillateur.

L'étoile est alimentée par un CR2032 3V qui se trouve sous le bas du tableau de commande, celui-ci est situé au centre du tableau et, étant plat, permet à l'étoile de se tenir debout sur une surface plane.

L'alimentation peut également être fournie de manière externe à partir d'une batterie plus grande (c'est-à-dire 9V PP3), via les bornes à vis ou un câble USB modifié.

Ceci est accompli par le positionnement approprié d'un lien sur un en-tête qui sélectionne la source d'alimentation.

Des trous sont au sommet de chaque bras pour permettre à l'étoile d'être accrochée si nécessaire.

Le PCB double face a été conçu à l'aide d'EagleCAD et fabriqué à OSH Park.

Fournitures

Qté APPAREIL

1 CLIP DE BATTERIE-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 POINTLED (3 x rouge, 3 x verte, 3 x ambre)

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 momentané

1 INTERRUPTEUR BCD

2 bornes à vis MPT2 2,54 mm

4 bornes à vis MPT3 2,54 mm

Étape 1: Description du circuit

La majorité des composants sont SMD, les exceptions étant le commutateur de sélection de motif, la résistance de contrôle de fréquence de minuterie, le connecteur d'alimentation externe, le cavalier de sélection d'alimentation et la diode de protection de polarité d'alimentation.

Le circuit comprend un oscillateur constitué d'un Timer 555 (SOIC 8 broches), dont la fréquence peut varier de quelques hertz à quelques centaines de hertz. ~1,25 Hz à 220 Hz bien que les valeurs réelles varient en fonction des tolérances des composants, mais ne sont pas critiques.

La sortie de la minuterie est utilisée pour cadencer 3 bascules doubles de type D (CD4013, SOIC 14 broches), elles sont configurées comme un registre à décalage de retour linéaire (LFSR), en utilisant un EXOR (CD4070), pour fournir un retour.

Table de vérité CD4070.(Voir image).

LH = transition de bas à haut, HL = transition de haut à bas, X = ne s'en soucie pas, NC = aucun changement.

Les sorties Q de chaque registre alimentent les entrées D de chaque étage successif.

Les 4 premiers registres ont les entrées R connectées au commutateur HEX leur permettant d'être préchargés avec un motif pour pré-initialiser la séquence de démarrage.

Les entrées S de tous les registres sont reliées entre elles pour permettre la remise à zéro des registres, à l'aide du bouton de remise à zéro.

Les registres restants permettent un caractère aléatoire supplémentaire en utilisant des liens pour connecter les sorties Q ou /Q à l'étage suivant. Les liaisons par défaut connectent la sortie du cinquième registre Q à l'entrée du sixième registre D et la sortie du sixième registre /Q à l'une des entrées EXOR, complétant la boucle de rétroaction.

Les deux sorties des registres sont chacune connectées à un inverseur (CD4069, 14 broches SOIC), avec 2 LED connectées à chacune des 12 sorties.

La consommation d'énergie dépend de la tension d'alimentation et du modèle spécifique.

Cependant, des directives de consommation de courant pour les tensions suivantes sont répertoriées.

3V = 3mA, la capacité du CR2032 peut être comprise entre 210-240mAH, ce qui signifie que la batterie durera environ 70-80 heures.

5V = 11mA

9V = 38mA

Étape 2: Assemblage

Chaque planche est assemblée séparément.

À commencer par la carte de contrôle en montant tous les composants SMD à l'avant que le clip de la batterie à l'arrière.

Ensuite, les composants de trou traversant sont montés.

Les cartes qui forment l'étoile ne contiennent que des LED et des résistances, il est recommandé de vérifier l'orientation des composants polarisés pour éviter les retouches ou les dommages.

Les cartes en étoile ont des plots de soudure pour la connexion à la carte de commande aux deux extrémités, ce qui signifie qu'elles peuvent être montées dans les deux sens tant qu'elles sont correctement orientées vers la fente centrale qui s'étend à mi-chemin dans la carte. Permettre aux deux cartes d'être fendues ensemble avant de les fixer à la carte de commande.

Étape 3: Dépannage

Des problèmes peuvent survenir et s'ils surviennent, comment les résoudre.

La première chose à faire est de rechercher l'évidence.

CI au mauvais endroit, mauvaise orientation ou broche(s) non soudées ou mal soudées, mauvaise insertion de la douille ou broche tordue.

Composant en mauvaise position, mauvaise valeur, mauvaise orientation ou mauvaise soudure.

Pontage de soudure, tension d'alimentation sur les mauvaises bornes, fils d'alimentation permutés, tension incorrecte.

Même le PCB peut avoir une ou plusieurs pistes ouvertes ou en court-circuit.

Ne vous dites pas qu'il ne peut pas s'agir d'un problème particulier sans le vérifier