लाइट फ्लिकर डिटेक्टर: 3 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

मैं हमेशा इस तथ्य से रोमांचित रहा हूं कि इलेक्ट्रॉनिक्स हमारे साथ है। यह हर जगह बस है। जब हम प्रकाश स्रोतों (सितारों की तरह प्राकृतिक नहीं) के बारे में बात कर रहे हैं, तो हमें कई मापदंडों को ध्यान में रखना होगा: चमक, रंग और, मामले में यह पीसी डिस्प्ले है जिसके बारे में हम बात कर रहे हैं, तस्वीर की गुणवत्ता।

इलेक्ट्रॉनिक प्रकाश स्रोत के प्रकाश या चमक की दृश्य धारणा को विभिन्न तरीकों से नियंत्रित किया जा सकता है जब सबसे लोकप्रिय पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) के माध्यम से होता है - बस डिवाइस को बहुत तेजी से चालू और बंद करें ताकि ग्राहक मानव आंखों के लिए "अदृश्य" प्रतीत हो। लेकिन, जैसा कि प्रतीत होता है, यह लंबे समय तक उपयोग के लिए मानव आंखों के लिए बहुत अच्छा नहीं है।

उदाहरण के लिए, जब हम एक लैपटॉप डिस्प्ले और उसकी चमक को कम करते हैं - यह गहरा लग सकता है, लेकिन स्क्रीन पर बहुत सारे बदलाव हो रहे हैं - झिलमिलाहट। (इस पर और उदाहरण यहां देखे जा सकते हैं)

मैं इस YouTube वीडियो के एक विचार से बहुत प्रेरित हुआ, इसकी व्याख्या और सरलता बहुत ही शानदार है। सरल ऑफ-शेल्फ़ उपकरणों को जोड़कर, पूरी तरह से पोर्टेबल फ़्लिकरिंग डिटेक्शन डिवाइस बनाने की क्षमता है।

हम जिस उपकरण का निर्माण करने वाले हैं, वह एक प्रकाश स्रोत टिमटिमाता हुआ डिटेक्टर है, जो प्रकाश स्रोत के रूप में छोटी सौर बैटरी का उपयोग करता है, और इसमें निम्नलिखित ब्लॉक होते हैं:

1. छोटा सौर पैनल
2. एकीकृत ऑडियो एम्पलीफायर
3. वक्ता
4. हेडफोन कनेक्शन के लिए जैक, अगर हम अधिक संवेदनशीलता के साथ परीक्षण करना चाहते हैं
5. पावर स्रोत के रूप में रिचार्जेबल ली-आयन बैटरी
6. चार्जिंग कनेक्शन के लिए यूएसबी टाइप-सी कनेक्टर
7. पावर एलईडी संकेतक

आपूर्ति

इलेक्ट्रॉनिक उपकरण

• एकीकृत ऑडियो पावर एम्पलीफायर
• 8 ओम स्पीकर
• 3.7 वी 850 एमएएच ली-आयन बैटरी
• 3.5 मिमी ऑडियो जैक
• मिनी पॉलीक्रिस्टलाइन सौर बैटरी
• TP4056 - ली-आयन चार्जिंग बोर्ड
• आरजीबी एलईडी (टीएच पैकेज)

• 2 x 330 ओम रेसिस्टर्स (TH पैकेज)

यांत्रिक अवयव

• पोटेंशियोमीटर नॉब
• 3डी-मुद्रित संलग्नक (वैकल्पिक, ऑफ-शेल्फ प्रोजेक्ट बॉक्स का उपयोग किया जा सकता है)
• 4 x 5 मिमी व्यास के स्क्रू

उपकरण

• सोल्डरिंग आयरन
• गर्म गोंद वाली बंदूक
• फिलिप्स पेचकश
• सिंगल कोर वायर
• 3डी प्रिंटर (वैकल्पिक)
• Plier
• चिमटी
• काटने वाला

चरण 1: संचालन का सिद्धांत

जैसा कि परिचय में उल्लेख किया गया था, पीडब्लूएम के कारण झिलमिलाहट। विकिपीडिया के अनुसार, मानव आँख प्रति सेकंड 12 फ्रेम तक पकड़ सकती है। यदि फ्रेम दर उस संख्या से अधिक हो जाती है, तो इसे मानव दृष्टि के लिए गति माना जाता है। इसलिए, यदि वस्तु में तेजी से परिवर्तन देखा जाता है, तो हम अलग-अलग फ़्रेमों के अनुक्रम के बजाय इसकी औसत तीव्रता देखते हैं। चमक नियंत्रण सर्किट में पीडब्लूएम के लिए विचार का एक मूल है: क्योंकि हम 12 एफपीएस (फिर से, विकिपीडिया के अनुसार) की तुलना में उच्च फ्रेम दर की औसत तीव्रता देख सकते हैं, हम आसानी से प्रकाश स्रोत शक्ति की चमक (ड्यूटी साइकिल) को समायोजित कर सकते हैं समय की बदलती अवधि, जब प्रकाश चालू या बंद होता है (पीडब्लूएम पर अधिक), जहां स्विचिंग की आवृत्ति स्थिर होती है और 12 हर्ट्ज से बहुत अधिक होती है।

यह प्रोजेक्ट एक ऐसे उपकरण का वर्णन करता है, जिसकी ध्वनि की मात्रा और आवृत्ति PWM के कारण होने वाले टिमटिमाते शोर के समानुपाती होती है।

मिनी पॉलीक्रिस्टलाइन पैनल

इन उपकरणों का मुख्य उद्देश्य प्रकाश स्रोत से प्राप्त शक्ति को विद्युत शक्ति में बदलना है, जिसे आसानी से काटा जा सकता है। इस बैटरी के प्रमुख गुणों में से एक यह है कि यदि प्रकाश स्रोत स्थिर निरंतर तीव्रता प्रदान नहीं कर रहा है और समय के साथ बदलता है, तो इस पैनल के आउटपुट वोल्टेज पर समान परिवर्तन मौजूद होंगे। तो, हम यही पता लगाने जा रहे हैं - समय के साथ तीव्रता के परिवर्तन

ऑडियो एंप्लिफायर

सौर पैनल से उत्पादित आउटपुट समय के साथ तीव्रता में अतिरिक्त परिवर्तन (एसी) के साथ औसत तीव्रता स्तर (डीसी) के समानुपाती होता है। हम केवल वैकल्पिक वोल्टेज का पता लगाने में रुचि रखते हैं, और इसे प्राप्त करने का सबसे आसान तरीका - ऑडियो सिस्टम कनेक्ट करें। इस डिजाइन में इस्तेमाल किया गया ऑडियो एम्पलीफायर सिंगल-सप्लाई पीसीबी है, जिसमें इनपुट और आउटपुट दोनों तरफ डीसी-ब्लॉकिंग कैपेसिटर हैं। तो, सौर पैनल आउटपुट सीधे ऑडियो एम्पलीफायर से जुड़ा होता है। इस डिज़ाइन में उपयोग किए गए Amp में पहले से ही बिल्ट-इन ON/OFF स्विच के साथ एक पोटेंशियोमीटर होता है, इस प्रकार डिवाइस की शक्ति और स्पीकर की मात्रा पर पूर्ण नियंत्रण होता है।

ली-आयन बैटरी प्रबंधन

डिवाइस को पोर्टेबल और रिचार्जेबल बनाने के लिए TP4056 Li-Ion बैटरी चार्जर सर्किट को इस प्रोजेक्ट में जोड़ा गया था। USB-C कनेक्टर चार्जर के लिए इनपुट के रूप में कार्य करता है, और उपयोग की गई बैटरी 850mAh, 3.7V है, जो इस डिवाइस के साथ हमें जिन उद्देश्यों को पूरा करने की आवश्यकता है, उनके लिए पर्याप्त है। बैटरी वोल्टेज ऑडियो एम्पलीफायर के लिए मुख्य बिजली आपूर्ति के रूप में कार्य करता है, इस प्रकार पूरे डिवाइस के लिए।

सिस्टम आउटपुट के रूप में स्पीकर

डिवाइस में स्पीकर मुख्य भूमिका निभाता है। मैंने एक अपेक्षाकृत छोटे आकार का चुना, जो बाड़े से दृढ़ लगाव के साथ था, इसलिए मैं कम आवृत्तियों को भी सुनूंगा। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया था, स्पीकर की आवृत्ति और मात्रा को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है:

f(स्पीकर) = f(सौर पैनल से एसी) [हर्ट्ज]

पी (स्पीकर) = के * आई (सौर पैनल से एसी सिग्नल की तीव्रता पीक-टू-पीक) [डब्ल्यू]

K - एक आयतन गुणांक है

ऑडियो जैक

3.5 मिमी जैक का उपयोग उस स्थिति में किया जाता है जब हम हेडफ़ोन कनेक्ट करना चाहते हैं। इस डिवाइस में, जैक में एक कनेक्ट डिटेक्शन पिन होता है, जो ऑडियो प्लग इन होने पर सिग्नल पिन से डिस्कनेक्ट हो जाता है। इसे इस तरह से डिज़ाइन किया गया था कि उस समय एक ही पथ पर आउटपुट प्रदान किया जा सके - स्पीकर या हेडफ़ोन।

आरजीबी एलईडी

यहां एलईडी डबल ड्यूटी पर है - डिवाइस चार्ज होने पर या डिवाइस चालू होने पर यह रोशनी करता है।

चरण 2: संलग्नक - डिजाइन और मुद्रण

3डी प्रिंटर कस्टमाइज्ड एनक्लोजर और केस के लिए एक बेहतरीन टूल है। इस परियोजना के लिए संलग्नक में कुछ सामान्य विशेषताओं के साथ एक बहुत ही बुनियादी संरचना है। आइए इसे चरण-दर-चरण विस्तारित करें:

तैयारी और फ्रीकैड

संलग्नक को फ्रीकैड में डिजाइन किया गया था (इस चरण के नीचे परियोजना फ़ाइल डाउनलोड के लिए उपलब्ध है), जहां डिवाइस का शरीर पहले बनाया गया था, और शरीर के सापेक्ष एक अलग हिस्से के रूप में एक ठोस कवर का निर्माण किया गया था। डिवाइस के डिजाइन के बाद, इसे अलग बॉडी और कवर के रूप में निर्यात करने की आवश्यकता है।

मिनी सोलर पैनल निश्चित आकार क्षेत्र के साथ कवर पर लगाया गया है, जहां कट-आउट क्षेत्र तारों के लिए समर्पित है। यूजर इंटरफेस दोनों तरफ उपलब्ध है: यूएसबी कटआउट और एलईडी | जैक | पोटेंशियोमीटर छेद। स्पीकर का अपना समर्पित क्षेत्र होता है, जो शरीर के तल पर छिद्रों की एक सरणी है। बैटरी स्पीकर के बगल में है, प्रत्येक भाग के लिए एक जगह है, इस प्रकार हमें डिवाइस को पूरी तरह से असेंबल करते समय निराश होने की आवश्यकता नहीं होगी।

स्लाइसिंग और अल्टिमेकर क्यूरा

चूंकि हमारे पास एसटीएल फाइलें हैं, इसलिए हम जी-कोड रूपांतरण प्रक्रिया के लिए आगे बढ़ सकते हैं। ऐसा करने के लिए बहुत सारी विधियाँ हैं, मैं यहाँ मुद्रण के लिए मुख्य मापदंडों को छोड़ दूँगा:

• सॉफ्टवेयर: अल्टिमेकर क्यूरा 4.4
• परत की ऊंचाई: 0.18 मिमी
• दीवार की मोटाई: 1.2 मिमी
• ऊपर/नीचे परतों की संख्या: 3
• इन्फिल: 20%
• नोजल: 0.4 मिमी, 215 * सी
• बिस्तर: कांच, 60*C
• समर्थन: हाँ, 15%

चरण 3: सोल्डरिंग और असेंबलिंग

टांकने की क्रिया

जबकि 3D प्रिंटर हमारे एनक्लोजर को प्रिंट करने में व्यस्त है, आइए सोल्डरिंग प्रक्रिया को कवर करें। जैसा कि आप स्कीमैटिक्स में देख सकते हैं, इसे न्यूनतम तक सरलीकृत किया गया है - यही कारण है कि हम जिन भागों को पूरी तरह से संलग्न करने जा रहे हैं वे स्वतंत्र एकीकृत ब्लॉक के रूप में उपलब्ध हैं। खैर, अनुक्रम है:

1. Li-Ion बैटरी टर्मिनलों को TP4056 BAT+ और BAT- Pins में मिलाना
2. TP4056 के VO+ और VO- को ऑडियो एम्पलीफायर के VCC और GND टर्मिनलों में मिलाना
3. ऑडियो एम्पलीफायर के वीआईएन (या तो एल या आर) के लिए छोटे सौर पैनल के "+" टर्मिनल, और ऑडियो amp की जमीन के लिए "-"
4. उचित अलगाव के साथ दो 220R प्रतिरोधों के लिए द्वि-रंग या आरजीबी एलईडी संलग्न करना
5. ऑडियो एम्पलीफायर के स्विच टर्मिनल में पहले एलईडी एनोड को सोल्डर करना (कनेक्शन स्विच के टर्मिनल पर किया जाना चाहिए)। पीसीबी के निचले हिस्से में स्विच का कौन सा टर्मिनल वीसीसी से जुड़ा है, इसकी जाँच करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है - जो नहीं है वह हमारा विकल्प है
6. दूसरे एलईडी एनोड को दो एसएमडी एल ई डी के एनोड में मिलाया जाना चाहिए - उनके पास सामान्य एनोड कनेक्शन है
7. ऑडियो एम्पलीफायर के ग्राउंड में एलईडी कैथोड सोल्डरिंग
8. ऑडियो एम्पलीफायर के आउटपुट के लिए मिलाप स्पीकर टर्मिनल (सुनिश्चित करें कि आपने इनपुट पर एक ही चैनल चुना है, बाएँ या दाएँ)
9. स्पीकर को बंद करने के लिए मजबूर करने के लिए, सोल्डर 3.5 मिमी स्टीरियो जैक टर्मिनल जो स्पीकर के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को रोकते हैं।
10. हेडफ़ोन को प्रत्येक तरफ ध्वनि उत्पन्न करने के लिए - एल और आर, पिछले चरण में वर्णित टर्मिनलों को एक साथ छोटा करें।

सभा

संलग्नक मुद्रित होने के बाद, भाग की ऊंचाई के संबंध में भाग-दर-भाग को इकट्ठा करने की सिफारिश की जाती है:

1. आंतरिक परिधि को कवर के अनुसार गर्म गोंद से एक फ्रेम बनाना, और वहां सौर पैनल रखना
2. विपरीत दिशा में एक नट और एक वॉशर के साथ पोटेंशियोमीटर संलग्न करना
3. गर्म गोंद के साथ ग्लूइंग स्पीकर
4. गर्म गोंद के साथ ग्लूइंग बैटरी
5. गर्म गोंद के साथ ग्लूइंग 3.5 मिमी जैक
6. ग्लूइंग बैटरी … गर्म गोंद के साथ
7. गर्म गोंद के साथ अपने समर्पित कटआउट क्षेत्र के बाहर यूएसबी के साथ ग्लूइंग टीपी 4056
8. पोटेंशियोमीटर पर नॉब लगाना
9. चार शिकंजा के साथ बन्धन कवर और शरीर

परिक्षण

हमारा उपकरण सेट है और जाने के लिए तैयार है! डिवाइस को ठीक से जांचने के लिए, प्रकाश स्रोत खोजने की जरूरत है जो वैकल्पिक तीव्रता प्रदान कर सके। मैं IR रिमोट कंट्रोल का उपयोग करने की सलाह देता हूं, क्योंकि यह वैकल्पिक तीव्रता प्रदान करता है जिसकी आवृत्ति मानव श्रवण बैंडविड्थ क्षेत्र [20Hz:20KHz] में होती है।

घर पर अपने सभी प्रकाश स्रोतों का परीक्षण करना न भूलें।

पढ़ने के लिए धन्यवाद!:)