प्रबुद्ध प्रस्तुत: 5 कदम (चित्रों के साथ)

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

घर पर हमारे पास दो प्रबुद्ध उपहार हैं जो क्रिसमस की अवधि के दौरान उपयोग किए जाते हैं। ये 2 रंग लाल-हरे एलईडी का उपयोग करके सरल प्रबुद्ध प्रस्तुत हैं जो बेतरतीब ढंग से रंग बदलते हैं जो फीका और फीका हो जाता है। डिवाइस 3 वोल्ट बटन सेल द्वारा संचालित है। उत्तरार्द्ध इस परियोजना का कारण था क्योंकि बैटरी बहुत जल्दी समाप्त हो जाती है जब उपहार लंबे समय तक संचालित होते हैं।

बटन सेल बैटरी की एक बड़ी मात्रा के उपयोग को रोकने के लिए मैंने तीन रिचार्जेबल एएए बैटरी का उपयोग करके अपना खुद का संस्करण तैयार किया। यह संस्करण आरजीबी एलईडी का उपयोग करता है इसलिए नीला भी संभव है लेकिन यह मूल डिजाइन का हिस्सा नहीं था। मेरे संस्करण में निम्नलिखित कार्य हैं:

• नियंत्रण 2 एक ही समय में एक PIC12F617 माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके प्रस्तुत करता है। माइक्रोकंट्रोलर सॉफ्टवेयर JAL प्रोग्रामिंग भाषा में लिखा गया था।
• पुश बटन का उपयोग करके वर्तमान को चालू और बंद करें। मूल संस्करण में उस उद्देश्य के लिए एक स्विच का उपयोग किया गया था लेकिन एक पुश बटन उपयोग में आसान था।
• लाल और हरे रंगों को फीका-इन और फीका-आउट करके उपहारों के रंग को यादृच्छिक रूप से बदलें।
• जब बैटरी वोल्टेज 3.0 वोल्ट से कम हो जाए तो उपहारों को बंद कर दें। यह रिचार्जेबल बैटरी को बहुत अधिक डिस्चार्ज होने से रोकेगा।

एक रंग में लुप्त होने के बाद, एलईडी 3 सेकंड और 20 सेकंड के बीच कहीं पर कुछ समय के लिए रहता है। चूंकि मेरे पास अभी भी अप्रयुक्त नीली एलईडी थी, इसलिए मैंने यह सुविधा जोड़ी कि दोनों पैकेज नीले हो जाएंगे जब ऑन-टाइम ठीक 10 सेकंड होगा। यह बहुत बार नहीं होता है क्योंकि 40 मिलीसेकंड के टाइमर टिक में यादृच्छिक समय उत्पन्न होता है जैसा कि बाद में बताया गया है।

चरण 1: पल्स चौड़ाई मॉडुलन का उपयोग करके फ़ेडिंग-इन और फ़ेडिंग आउट के बारे में कुछ सिद्धांत

एक एलईडी की चमक को बदलने का सबसे अच्छा तरीका एलईडी के माध्यम से प्रवाहित होने वाले करंट को बदलना नहीं है, बल्कि एक निश्चित समय अंतराल के भीतर एलईडी के चालू होने के समय को बदलना है। एक एलईडी की चमक को नियंत्रित करने के इस तरीके को पल्स चौड़ाई मॉडुलन (पीडब्लूएम) कहा जाता है जिसे इंटरनेट पर कई बार वर्णित किया गया है, उदा। विकिपीडिया.

PIC और Arduino में बोर्ड पर विशेष PWM हार्डवेयर हैं जो इस PWM सिग्नल को उत्पन्न करना आसान बनाते हैं लेकिन इसके लिए उनके पास अक्सर एक आउटपुट होता है और इसलिए आप केवल एक LED को नियंत्रित कर सकते हैं। इस संस्करण के लिए मुझे 5 एल ई डी (2 लाल, 2 हरा और 1 संयुक्त नीला) को नियंत्रित करने की आवश्यकता थी, इसलिए पीडब्लूएम को एक टाइमर का उपयोग करके सॉफ्टवेयर में करने की आवश्यकता थी जो पीडब्लूएम आवृत्ति के साथ-साथ पीडब्लूएम कर्तव्य चक्र दोनों को उत्पन्न करता है।

PIC12F617 में ऑटो-रीलोड क्षमताओं के साथ ऑन-बोर्ड टाइमर है। इसका मतलब यह है कि एक बार जब आप टाइमर का पुनः लोड मान सेट कर लेते हैं, तो यह उस मान का उपयोग हर बार टाइमआउट बीत जाने पर करेगा और इसलिए टाइमर एक निर्दिष्ट आवृत्ति पर अकेले काम करता है। चूंकि एक स्थिर पीडब्लूएम सिग्नल के लिए समय महत्वपूर्ण है, टाइमर एक रुकावट के आधार पर संचालित होता है, उस समय से प्रभावित नहीं होता है जब मुख्य कार्यक्रम को एल ई डी के लिए यादृच्छिक ऑन-टाइम को नियंत्रित करने और निर्धारित करने की आवश्यकता होती है।

पीडब्लूएम आवृत्ति इतनी अधिक होनी चाहिए कि किसी भी झिलमिलाहट को देखने से रोका जा सके और इसलिए मैंने 100 हर्ट्ज की पीडब्लूएम आवृत्ति को चुना। फीका-इन और फीका-आउट प्रभाव के लिए हमें कर्तव्य चक्र और इसलिए एलईडी की चमक को बदलने की जरूरत है। मैंने फ़ेड-इन और फ़ेड-आउट प्रभाव प्राप्त करने के लिए ब्राइटनेस बढ़ाने या घटाने के लिए 5 की एक स्टेप इंक्रीमेंट का उपयोग करने का निर्णय लिया और चूंकि टाइमर ड्यूटी चक्र के लिए 0 से 255 की रेंज का उपयोग करता है, टाइमर को 255 / पर चलाने की आवश्यकता है। 5 = 51 बार सामान्य आवृत्ति या 5100 हर्ट्ज। इसके परिणामस्वरूप प्रत्येक 196 हम पर एक टाइमर बाधित होता है।

चरण 2: यांत्रिक कार्य

उपहार बनाने के लिए मैंने मिल्क व्हाइट एक्रेलिक प्लास्टिक का इस्तेमाल किया और बाकी सेट-अप के लिए मैंने एमडीएफ का इस्तेमाल किया। यह रोकने के लिए कि एलईडी चालू होने पर आप पैकेज में एलईडी का आकार देखते हैं, मैंने एलईडी के ऊपर एक कवर लगाया जो एलईडी से प्रकाश को फैलाता है। यह कवर कुछ पुरानी इलेक्ट्रॉनिक मोमबत्तियों से आया था जो मेरे पास थी लेकिन आप उसी ऐक्रेलिक प्लास्टिक का उपयोग करके एक कवर भी बना सकते हैं। चित्रों में आप देखते हैं कि मैंने उपकरण और सामग्री के रूप में क्या उपयोग किया है।

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक्स

योजनाबद्ध आरेख आपको आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक घटकों को दिखाता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, 5 एल ई डी स्वतंत्र रूप से नियंत्रित होते हैं जहां नीली एलईडी संयुक्त होती है। चूंकि पीआईसी एक पोर्ट पिन पर दो एल ई डी नहीं चला सकता है, इसलिए मैंने संयुक्त नीली एल ई डी को नियंत्रित करने के लिए एक ट्रांजिस्टर जोड़ा। इलेक्ट्रॉनिक्स एक 3 एएए रिचार्जेबल बैटरी द्वारा संचालित होता है और रीसेट स्विच दबाकर इसे चालू या बंद किया जा सकता है।

इस परियोजना के लिए आपको निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनिक घटकों की आवश्यकता है:

• सॉकेट के साथ 1 PIC माइक्रोकंट्रोलर 12F617
• 2 सिरेमिक कैपेसिटर: 2 * 100nF
• प्रतिरोधक: 1 * 33k, 1 * 4k7, 2 * 68 ओम, 4 * 22 ओम
• 2 आरजीबी एलईडी, उच्च चमक
• 1 BC557 ट्रांजिस्टर या समकक्ष
• 1 पुश बटन स्विच

आप सर्किट को ब्रेडबोर्ड पर बना सकते हैं और इसके लिए ज्यादा जगह की आवश्यकता नहीं होती है, जैसा कि चित्र में देखा जा सकता है। आपको आश्चर्य हो सकता है कि एल ई डी के माध्यम से अधिकतम धारा को नियंत्रित करने के लिए प्रतिरोधक मान इतने कम क्यों हैं। इसका कारण यह है कि प्रत्येक एलईडी में वोल्टेज ड्रॉप के साथ संयोजन में 3.6 वोल्ट की कम आपूर्ति वोल्टेज, जो प्रति एलईडी रंग पर निर्भर करती है, विकिपीडिया भी देखें। रोकनेवाला मूल्यों के परिणामस्वरूप प्रति एलईडी लगभग 15 एमए की अधिकतम धारा होती है जहां पूरे सिस्टम की अधिकतम धारा लगभग 30 एमए होती है।

चरण 4: सॉफ्टवेयर

सॉफ्टवेयर निम्नलिखित कार्य करता है:

जब डिवाइस को पुश बटन द्वारा रीसेट किया जाता है तो यह डिवाइस को बंद होने पर चालू कर देगा या डिवाइस चालू होने पर इसे बंद कर देगा। ऑफ का अर्थ है PIC12F617 को स्लीप मोड में डालना जिसमें यह शायद ही किसी बिजली की खपत करता हो।

एल ई डी की चमक को नियंत्रित करने के लिए पीडब्लूएम सिग्नल उत्पन्न करें। यह एक टाइमर और एक इंटरप्ट सर्विस रूटीन का उपयोग करके किया जाता है जो PIC12F617 के पिन को नियंत्रित करता है जो एलईडी को चालू और बंद करते हैं।

एलईडी को फेड-इन और फेड-आउट करें और उन्हें 3 से 20 सेकंड के बीच यादृच्छिक समय के लिए चालू रखें। यदि यादृच्छिक समय 10 सेकंड के बराबर होता है, तो दोनों एल ई डी 10 सेकंड के लिए नीले हो जाएंगे जिसके बाद सामान्य लाल-हरा फीका-इन और फीका-आउट पैटर्न का उपयोग किया जाता है।

ऑपरेशन के दौरान PIC अपने ऑन-बोर्ड एनालॉग टू डिजिटल कन्वर्टर (ADC) का उपयोग करके आपूर्ति वोल्टेज को मापेगा। जब यह वोल्टेज 3.0 V से नीचे चला जाता है, तो यह LED को बंद कर देगा और PIC को फिर से स्लीप मोड में डाल देगा। PIC अभी भी 3.0 V पर अच्छी तरह से काम कर सकता है लेकिन रिचार्जेबल बैटरियों का पूरी तरह से खत्म होना अच्छा नहीं है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है कि पीडब्लूएम सिग्नल एक टाइमर का उपयोग करके बनाया गया है जो एक स्थिर पीडब्लूएम सिग्नल रखने के लिए एक इंटरप्ट सर्विस रूटीन का उपयोग करता है। एल ई डी के चालू होने के समय सहित एल ई डी के फ़ेडिंग-इन और फ़ेडिंग-आउट को मुख्य कार्यक्रम द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह मुख्य कार्यक्रम 40 मिलीसेकंड के टाइमर टिक का उपयोग करता है, जो उसी टाइमर से प्राप्त होता है जो पीडब्लूएम सिग्नल बनाता है।

चूंकि मैंने इस परियोजना के लिए किसी विशिष्ट जेएएल पुस्तकालयों का उपयोग नहीं किया था, इस बार मुझे एल ई डी के यादृच्छिक समय और यादृच्छिक बंद समय उत्पन्न करने के लिए एक रैखिक फीडबैक शिफ्ट रजिस्टर का उपयोग करके एक यादृच्छिक जनरेटर बनाना पड़ा।

चरण 5: अंतिम परिणाम

2 वीडियो हैं जो मध्यवर्ती परिणाम दिखाते हैं। मेरी पत्नी को अभी भी क्यूब्स को वास्तविक उपहारों में बदलने की जरूरत है। एक वीडियो परिणाम का एक करीबी दिखाता है जहां दूसरा वीडियो इसे मूल वर्तमान के साथ दिखाता है जो इस परियोजना की ओर ले जाता है।

जैसा कि आप उम्मीद कर सकते हैं जब आपको लगता है कि आप कर चुके हैं, तो नई आवश्यकताएं पॉप-अप होती हैं। मेरी पत्नी अनुरोध कर रही थी कि क्या एल ई डी की चमक फीका पड़ने के बाद भी भिन्न हो सकती है। यह निश्चित रूप से संभव है क्योंकि मैंने केवल PIC12F617 की प्रोग्राम मेमोरी का लगभग आधा उपयोग किया है।

पीआईसी प्रोग्रामिंग के लिए जेएएल स्रोत फ़ाइल और इंटेल हेक्स फ़ाइल संलग्न हैं। यदि आप JAL के साथ PIC माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करने में रुचि रखते हैं - एक पास्कल जैसी प्रोग्रामिंग भाषा - JAL वेबसाइट पर जाएँ।

इस निर्देश को बनाने में मज़ा लें और आपकी प्रतिक्रियाओं और परिणामों की प्रतीक्षा करें।