Construisez une décoration de cœur à LED binaire (Blinkenheart): 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Il s'agit de mon premier instructable, alors envoyez-moi certainement vos commentaires. Si je peux faire un schéma qui ne soit pas terrible, je l'ajouterai ici.

Je commence tout juste à apprendre quelques bases en électronique et une amie voulait offrir quelque chose de spécial à son fiancé pour la Saint-Valentin. Le timing parfait ! Alors, j'ai fait la liste des pièces, j'ai attendu qu'elles arrivent et j'ai commencé à construire. L'unité se compose de 32 LED rouges, d'un circuit de minuterie 555 et d'un compteur binaire, ainsi que d'un ensemble de composants de support et d'un câblage créatif. C'était mon premier grand projet électronique et j'en ai certainement beaucoup appris. Bien sûr, si je savais déjà tout ce que j'ai appris, je n'aurais peut-être pas été aussi impatient de le commencer… Cela m'a pris beaucoup plus de temps que prévu, mais je ne regrette pas de l'avoir fait. Si j'ai une raison de le faire à plus grande échelle, je pense sérieusement aux circuits imprimés préfabriqués. Le résultat final est un ensemble de 32 LED qui forment un cœur, pièce par pièce, et, espérons-le, feront un bel ornement de bureau.

Étape 1: Liste des pièces

La première étape pour moi a été de prototyper de petites parties du projet sur une maquette. J'ai utilisé une calculatrice en ligne à l'adresse https://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/index.htm pour déterminer les valeurs de ma minuterie et j'ai utilisé la loi d'Ohm pour déterminer de quelles résistances j'aurais besoin. la batterie ne se décharge pas trop rapidement ou ne brûle pas mes LED. J'ai presque tout acheté chez Mouser (l'interrupteur à bascule était de Radio Shack), donc j'ai tous les numéros de pièces disponibles, si quelqu'un veut, je les posterai ici, mais ils devraient être disponibles n'importe où. Les résistances de la section Affichage sont en partie pour la limitation de courant et en partie pour plus de commodité. Je suis peut-être devenu fou si j'avais dû couper et dénuder autant de fil. Faites-vous plaisir et n'achetez pas un paquet de 7 commutateurs DIP et vous allez être intelligent et les couper en morceaux et récupérer 4 éléments de commutateur individuels d'eux… Achetez un interrupteur à bascule ou à bouton-poussoir et éloignez les cheveux gris et la calvitie prématurée. sur l'échange de la valeur monétaire d'un sandwich de restauration rapide contre celui-ci.:-)Voici la liste des pièces:Planche à pain (pour le prototypage)Fer à souder (20W-40W)Soudure à noyau de colophane standardCoupe-fil/dénudeurCoupe diagonale Fil de calibre 18-20 pour le prototypage et la construction finaleRuban chirurgical 3M/Nexcare Micropore(tm), ruban de papier doux, du ruban adhésif, du ruban adhésif ou votre adhésif discret préféréDes quantités massives de temps libre et de patience- Plateforme: 1x protoboard pré-percé standard de 0,100 - Section minuterie/déclenchement: 1x puce de minuterie 5551x condensateur céramique 0,01 uF2x résistance 1K Ohm 1/4 W1x Condensateur électrolytique 470 uF- Section compteur binaire:1x SN74HC590AN ou compteur binaire similaire- Affichage:32x LED rouges givrées, T1 3/4 (5mm) taille8x transistor 2N3904 NPN ou transistor à petit signal similaire8x 56 Ohm Résistance 1/2 W8x 82 Ohm 1 Résistance /2 W - Alimentation: 1 support de 4 piles AAA 1 condensateur électrolytique de 100 uF 1 interrupteur à bascule PCB ou bouton-poussoir de verrouillage

Étape 2: prototyper les étages 555 et compteur binaire

J'ai consulté les fiches techniques de mes deux puces, puis je me suis mis à câbler un circuit de test, juste pour m'assurer que je faisais les choses correctement. Les valeurs que j'ai choisies font que le 555 se déclenche un peu plus d'une fois par seconde. Cela devrait provoquer le remplissage et le débordement du compteur binaire environ toutes les 4 minutes. 555 brochage (numéroté dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, commençant en haut à gauche de la fossette ou de la clé): broche 1: Masse/Earthpin 2: Triggerpin 3: Outputpin 4: Resetpin 5: Controlpin 6: Threshholdpin 7: Dischargepin 8: Vcc (Supply Voltage) Connectez une résistance de 1K entre les broches 8 et 7 et une autre entre 7 et 6. Connectez l'électrolytique 470 uF entre les broches 1 et 2, en vous assurant que le côté négatif est connecté à la terre / terre (broche 1). Connectez le 0,01 uF entre la masse et la broche 5 (contrôle). Connectez une LED de rechange à la broche 3, connectez le fil positif de la batterie à la broche 8 et le négatif de la batterie à la broche 1. Connectez la broche 8 à la broche 4, puis la broche 6 à la broche 2. Cela configure le fonctionnement astable du circuit 555. Vérifiez que la LED clignote aussi vite que vous le pensez. Cette impulsion va être utilisée pour déclencher notre compteur binaire à l'étape suivante. La vidéo montre très bien comment le compteur binaire est déclenché par le bord. https://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/555.htm a une bonne description des différentes broches et de leur fonction. Une fois que le 555 fonctionne à votre satisfaction, ajoutez l'étage de compteur binaire. L'impulsion de sortie de la broche 3 de la puce 555 se connectera à la broche 11 de cette puce pour incrémenter le compteur. Vous voudrez peut-être consulter la fiche technique de votre puce en particulier, mais pour celle-ci, la SN74HC590AN, j'ai dû connecter l'horloge du compteur et l'horloge du registre ensemble. Il existe des manières d'utiliser cette puce qui impliquent de modifier le comptage interne mais pas le comptage affiché, ce qui est intéressant d'un point de vue informatique, mais peu pertinent pour ce projet. La broche 12 (activation du comptage inversé) et la broche 14 (activation de la sortie inversée) étaient toutes deux reliées à la terre, tandis que la broche 10 (réinitialisation principale inversée / effacement de l'horloge) était connectée à l'alimentation. Ne laissez pas cela connecté trop longtemps, comme nous le faisons ' t avoir des résistances de limitation de courant en place. Cela, et vous voudrez passer aux prochaines étapes !

Étape 3: Faire une disposition approximative du placement des composants

Avant de commencer quoi que ce soit, j'ai mis les LED sur le protoboard juste pour m'assurer que je n'étais pas fou et que 32 LED s'adapteraient effectivement sur la carte dans un joli motif. J'ai décidé que les fils négatifs seraient les meilleurs à l'extérieur, afin que je puisse les connecter facilement, formant une cathode commune pour mon écran. Je ne pense pas que cela aurait trop bien fonctionné si j'avais rapproché les fils négatifs de l'intérieur de l'appareil.

Je n'étais pas tout à fait sûr que les circuits de contrôle allaient s'adapter, car je pensais que 32 LED, c'était beaucoup, mais tout s'est bien passé. Le câblage, comme vous le verrez plus tard, s'avère être la partie la plus chronophage du projet.

Étape 4: Placez 555, compteur binaire et transistors

C'est là que le ruban de papier ou autre adhésif est utile. Une fois que vous avez placé vos composants, collez-les sur le protoboard et retournez-le pour souder les composants ensemble. Avoir une idée claire de ce que vous voulez que votre mise en page soit certainement aide, ou vous pourriez être comme moi et l'ailer, en priant pour que tout s'adapte.

J'ai plié les fils des deux puces pour qu'ils soient aussi alignés que possible avec le protoboard. Si vous voulez être plus intelligent que moi dans la conception, vous pouvez utiliser des sockets pour les puces, mais la construction devrait changer considérablement si vous vouliez un accès facile pour remplacer les puces en cas de panne. Les fils blancs sur l'image sont la sortie (555, à gauche) et le déclencheur (compteur, à droite). Si j'avais prévu un peu plus loin, ce serait un seul fil. Une fois les deux puces en place, ajoutez les résistances de limitation de courant au compteur binaire. Ce ne sont pas techniquement nécessaires, mais j'ai certainement apprécié d'avoir des fils robustes prêts à l'emploi que je n'ai pas eu à couper ou à dénuder. Vous voudrez aussi les scotcher. Heureusement, j'ai alterné le placement des broches de fin sur l'ensemble du tableau afin que je puisse avoir un peu d'espoir de faire tenir les transistors. Une fois placés, collez-les et soudez-les aux broches du compteur et aux bases de leurs transistors respectifs. N'utilisez pas trop de chaleur pendant trop longtemps ou vous ferez frire la puce, le transistor ou les deux. Une fois le premier ensemble de résistances connecté, ajoutez le deuxième ensemble, du ruban adhésif, de la soudure. Ceux-ci seront connectés aux collecteurs des transistors et fourniront la majeure partie de la puissance de nos LED. Les résistances de 56 Ohm du compteur binaire seront connectées à la base des transistors, qui se trouveront sous un autre jeu de résistances, cette fois celles de 82 Ohm, qui iront directement à l'alimentation et à nos LED. Ça n'aura pas l'air très joli. Cette puce de compteur binaire particulière peut fournir suffisamment de courant pour allumer 8 LED de 20 mA, mais comme j'allais en utiliser 32 dans des ensembles parallèles de 4, j'ai décidé d'utiliser des transistors. En plus, les transistors sont chouettes !

Étape 5: préparer les voyants pour la connexion

Voici la partie la plus chronophage du projet. Mettre les LED en place n'est pas trop difficile, mais les souder toutes ensemble de la bonne manière, en s'assurant de ne rien court-circuiter ou de gâcher la soudure précédente est une tâche assez délicate. À l'heure actuelle, j'aurais aimé avoir quelques semaines de plus pour ce projet, et peut-être des cartes de circuits imprimés préfabriquées double face.

Il n'y a pas trop de travail intellectuel à cette étape, mais il y a beaucoup de travail. Tout d'abord, disposez les LED selon le modèle souhaité et décidez celles que vous souhaitez déclencher en même temps. Dans ce cas, je choisis des groupes de 4 à activer par la même broche, en commençant par le haut et le bas et en continuant sur les bords jusqu'aux côtés. Une fois que vous les avez tous placés où vous le souhaitez, collez-les au tableau avec l'adhésif de votre choix. Retournez le tableau et commencez l'épreuve. C'est une bonne idée d'arrêter et de tester des LED individuelles et des groupes de LED pour s'assurer qu'elles fonctionnent toujours. Cette méthode de construction ne conduit pas exactement à de simples réparations. J'ai positionné tous les fils négatifs de manière à ce qu'ils contournent l'extérieur de la forme, puis j'ai posé les fils positifs à plat là où je le pouvais et j'ai plié les autres en une structure en échelle. Pour faire les espaces dans l'isolant au milieu des fils, j'ai plié le fil et soigneusement coupé l'isolant au bout du coude, puis je l'ai plié dans l'autre sens et je l'ai refait soigneusement. PLUSIEURS HEURES PLUS TARD… J'avais fini. Après tout cela, assurez-vous de connecter les fils respectifs de vos groupes de LED aux broches d'émetteur appropriées des transistors. 0-7 sont disposés de gauche à droite sur le côté composant, il suffit donc de le percer et de le souder. La bande aide ici aussi. Les images devraient vous dire tout ce que vous devez savoir sur cette étape chronophage…

Étape 6: Connectez l'alimentation et terminez généralement

Eh bien, cela a pris plus de temps que cela aurait dû… mais c'est fait maintenant et les dernières étapes sont en vue ! les deux puces. Afin de faire le circuit, nous devons également connecter les fils de terre des LED à la connexion négative de la batterie et nous assurer que les puces sont également connectées. J'ai choisi de mettre l'interrupteur à bascule en bas pour un accès facile, bien que j'aurais aimé quelque chose d'un peu plus facilement montable pour la stabilité. Il y a beaucoup de choses que j'aurais améliorées s'il s'agissait d'un kit ou de quelque chose nécessitant plus de design, mais pour l'instant, la superglue le maintient dans une position assez stable. Il y a un composant que j'ai laissé de côté dans les images mais que j'ai ajouté plus tard: le condensateur de 100 uF connecté entre les deux fils de la batterie. Cela permet de compenser les grandes fuites de courant qui pourraient survenir ou toute autre contrainte que la batterie pourrait ne pas être en mesure de supporter plus tard. Cela a également aidé à mettre ce long fil vert dans une position gérable.