Livre de lumière SAD LED bleu rechargeable : 17 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

La thérapie par la lumière bleue peut être utilisée pour améliorer l'humeur, améliorer le sommeil, traiter le décalage horaire, ajuster les heures de coucher et augmenter l'énergie. La luminothérapie profite aux élèves qui commencent l'école tôt lorsqu'il fait encore nuit. Celui-ci peut tenir dans votre sac à dos, est dimmable, dispose d'une minuterie réglable et ne coûte pas trop cher à construire. L'utiliser le matin peut vous transformer en un lève-tôt et l'utiliser le soir peut vous transformer en un oiseau de nuit. Vous pouvez l'utiliser pendant que vous conduisez le bus. Caractéristiques alimentées par batterie AC ou Li-ion Large plage de tension d'entrée: 8,4-24 V 200 LED Grand angle de vision Consommation électrique: 14 W Autonomie de la batterie à pleine luminosité: 1 h 30 min (avec deux batteries 18650 2,5 Ah) Plage de luminosité: 256 niveaux Écran diffus

Étape 1: Matériaux

1 - livre évidé avec 8 x 6-1/4 x 1/8 d'espace de rangement 1 - feuille de plastique transparent de plus de 8 x 6-1/4 x 1/8 avec ruban invisible 1 - 4 x 8 panneau plaqué cuivre 1 - 3 x 1-1/4 carte plaquée cuivre 2 - Condensateurs 100nF 1 - Diode zener 12-20V 1 - Diode 1N4001 200 - LED bleues grand angle 470nm 0805 (120-130 degrés) 1 - MOSFET IRFZ44N 1 - MOSFET AO3400 2 - Résistances 10M 1 - Résistance 33k 1 - Résistance 1k 1 - Résistance 10k 20 - Résistances 100R 1 - Interrupteur marche-arrêt 1 - Régulateur LM7805 1 - ATtiny85 1 - Support de puce DIP 8 broches 1 - Arduino (vous n'en avez besoin que pour programmer le ATTiny85) 1 - Module d'amplification de convertisseur DC-DC LM2577 2 - Potentiomètres 10k 1 - Prise d'alimentation DC 1 - Alimentation 9-24V (18W ou plus) 1 - Support 2 cellules 18650 pour cellules protégées (les cellules protégées sont légèrement plus longues que celles non protégées) 2 - batteries Li-ion 18650 protégées 1 - fusible à fusion lente 3A (si vous utilisez des batteries non protégées) 4 - jeux d'entretoises (1/8" penser) 4 - jeux d'écrous et boulons (1/8" d'épaisseur) * toutes les résistances et condensateurs avoir 0805 colis

Étape 2: Circuit

Dans ce circuit, j'ai programmé l'ATTiny85 en tant que minuterie et gradateur de lumière PWM. Q1 est l'interrupteur de charge pour l'alimenter. L'IRFZ44N haute puissance gère le courant d'appel du convertisseur. D1 protège le Q1 faiblement alimenté en empêchant sa tension de grille de dépasser 20V. R5 protège Q2 contre la chute de tension de la matrice en permettant à une petite quantité de les traverser, empêchant les Vds de Q2 de dépasser 30V. Vous remarquerez que même lorsque la minuterie est éteinte, ils seront faiblement éclairés. Le convertisseur élévateur LM2577 maintient la matrice de LED à 30-35V et nous permet d'utiliser une large gamme de tensions d'alimentation. Il peut être ajusté à une tension inférieure si le courant est trop élevé ou si vous avez besoin de moins de lumière. J'ai fait régler la tension de sortie à 32,3 V et les résistances à 1,5 V, ce qui donne 15 mA. La prise CC a été câblée pour permettre une double alimentation en connectant sa broche centrale à la terre de la batterie, la broche extérieure à la terre de l'alimentation.

Étape 3: Esquisse pour ATtiny85

Ce croquis programme l'ATtiny85 à la fois dans un gradateur PWM et une minuterie de lampe. VR1 définit le niveau de luminosité de la matrice LED en 255 étapes et VR2 définit la durée du traitement entre 0 et 60 minutes, en répétant toutes les heures, ce qui peut être préférable si vous travaillez de nuit. Vous devrez ajuster les paramètres avant de l'allumer car l'ATtiny85 ne le lit qu'au début. Si vous souhaitez une période marche/arrêt différente, modifiez la valeur de periodMin. Vous pouvez apprendre à programmer l'ATtiny85 ici: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/ int LEDPin = 0; // Entrée PWM connectée à la broche numérique 0 int brightPin = 2; // potentiomètre de luminosité connecté à la broche analogique 2 int timerPin = 3; // potentiomètre de minuterie connecté à la broche analogique 3 longue périodeMin = 60; // définit la période de temps en minutes long periodSec = periodMin*60; // calcule la période de temps en secondes longue période = 1000*periodSec; // calcule la période de temps en millisecondes void setup() { pinMode(LEDPin, OUTPUT); // définit la broche comme sortie } void loop() { int val1 = analogRead(brightPin); // lecture du potentiomètre de réglage de la luminosité analogWrite(LEDPin, val1 / 4); // définit les niveaux de luminosité de la matrice de LED de 0 à 255 int val2 = analogRead(timerPin); // lit le potentiomètre de réglage de la minuterie long on = (period*val2/1023); // temps d'activation en millisecondes long off = (période d'activation); // temps d'arrêt en millisecondes delay(on); analogWrite(LEDPin, 0); // définit la luminosité de la matrice de LED sur 0 delay(off); }

Étape 4: fichiers ExpressPCB

J'ai conçu les circuits imprimés à l'aide d'ExpressPCB et j'ai inclus un fichier pour l'impression en pleine page. N'hésitez pas à modifier la conception si vous avez un package de composants différent. Vous pouvez télécharger ExpressPCB à partir de ce site Web: https://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm Pour Linux, vous pouvez installer WINE pour utiliser le programme.

Étape 5: Résistance à la gravure pour les circuits imprimés

Étape 6: gravure du circuit imprimé

J'ai utilisé du chlorure ferrique pour graver les planches.

Étape 7: Suppression de la résistance à la gravure

Retirez la résine de gravure avec de l'acétone.

Étape 8: Composants soudés

J'ai soudé à la main les composants SMD dans cette étape. Le flux doit être utilisé avant d'aligner les composants, ce qui est la partie la plus fastidieuse de cette étape. Une pince à épiler est nécessaire pour déplacer les LED et une punaise peut être utilisée pour maintenir les LED sur les plots de soudure pendant le soudage.

Étape 9: Élimination des résidus de flux

Retirer le résidu de flux avec de l'acétone.

Étape 10: Fils avec décharge de traction

Utilisez de la colle chaude pour soulager les fils.

Étape 11: Trous pour fixer les cartes de circuits imprimés

Percez des trous pour ajuster les entretoises et la prise d'alimentation CC. Pour aplatir les bords des trous, utilisez un Dremel.

Étape 12: Vis pour circuits imprimés et support de batterie

Étape 13: Fils avec attaches de câble

Étape 14: Couvercle transparent pour LED

Collez à chaud la feuille de plastique transparente sur le livre. Vous utiliserez du ruban adhésif invisible comme diffuseur, nous aurons donc besoin de la feuille de plastique pour le soutenir.

Étape 15: Ruban invisible comme diffuseur de lumière

Couvrir le plastique transparent avec du ruban adhésif invisible.

Étape 16: Marquages de division pour le potentiomètre

Mesurez la tension à la prise centrale de VR2 par incréments de 500 mV. Cela équivaudrait à 10 % ou 6 minutes pour 1 heure. Marquez les divisions sur le circuit imprimé.

Étape 17: Améliorations

Utilisez un support de batterie Li-ion de 3 à 6 cellules: avec une tension d'alimentation plus élevée, le livre lumineux devient plus efficace et refroidit car le convertisseur nécessiterait moins de courant et le MOSFET de charge est entièrement activé. Utilisez un trou traversant composants pour la matrice de LED: vous trouverez peut-être des LED traversantes plus faciles à souder, et vous n'avez même pas besoin de graver la carte ! Recherchez des LED avec des angles de faisceau larges d'environ 130 degrés et utilisez plutôt une carte de perforation. Vous aurez peut-être besoin d'un livre plus épais pour un éclairage uniforme.

Deuxième prix du concours de microcontrôleurs