एलईडी पिट बोर्ड: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह निर्देश एक डिजिटल एलईडी पिट बोर्ड के लिए है जिसका उपयोग हम कार्टिंग के लिए करते हैं। यह 24 घंटे की दौड़ सहित इनडोर और आउटडोर रात की दौड़ के लिए विशेष रूप से उपयोगी है। बोर्ड सूरज की रोशनी में साफ है और रात में बाहर खड़ा है। हम जिस कार्ट श्रृंखला में भाग लेते हैं, उसके कारण प्रत्येक दौड़ में कार्ट संख्या भिन्न हो सकती है और उस दौड़ में हमारे पास 2 या 3 कार्ट चल सकते हैं, इसलिए हमें जल्दी से बोर्ड पर संख्या को बदलना होगा। यह बोर्ड के पिछले हिस्से पर 16 अंकों की कीपैड के माध्यम से किया जाता है।

बोर्ड प्रत्येक खंड में 4 सफेद पुआल टोपी एलईडी के साथ 14 खंडों से बना है। पूरी चीज़ को एक Arduino Nano (इनबिल्ट USB पोर्ट वाला) के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। यदि आवश्यक हो तो बोर्ड को मंद किया जा सकता है और ड्राइवरों का ध्यान आकर्षित करने के लिए फ्लैश भी कर सकता है।

आगे और पीछे 3 मिमी ऐक्रेलिक शीट हैं जिनके बीच में एक लकड़ी का फ्रेम है। यह तब प्रत्येक व्यक्तिगत एलईडी के लिए ड्रिल किया गया था। समग्र आकार कागज के A4 टुकड़े के समान है।

ध्यान दें: यह निर्देश योग्य दिखाता है कि मैंने क्या बनाया है, कुछ घटक जो मेरे पास पहले से पड़े थे, इसलिए मैंने जो कुछ भी किया था उसका उपयोग किया। इस बिल्ड के कुछ हिस्सों के बेहतर समाधान हैं, और मुझे रास्ते में कुछ सीखने को मिला, मैं अंत में इन पर चर्चा करूंगा।

जिसकी आपको जरूरत है:

1 एक्स अरुडिनो नैनो

1 x USB पावर बैंक (1A, 2200mOhm से अधिक - अधिमानतः अपने स्वयं के स्विच के बिना)

1 एक्स यूएसबी केबल

1 एक्स स्विच

1 x 16 अंक कीपैड

3 x 7K5Ω प्रतिरोधक (कीपैड के लिए)

3 x 2KΩ प्रतिरोधक (कीपैड के लिए)

2 x 3mm एक्रिलिक शीट A4 आकार:

1 एक्स आईआरएफ9530 (पी चैनल एमओएसएफईटी)

14 x IRL510 (एन चैनल MOSFET)

15 x 220Ω रेसिस्टर्स (MOSFET रेसिस्टर्स)

15 x 10K पुल डाउन रेसिस्टर्स

56 x व्हाइट स्ट्रॉ हैट एलईडी का 5 मिमी

एलईडी के लिए 56 x उपयुक्त अवरोधक (220Ω आमतौर पर अच्छा होता है)

LED/MOSFET's आदि को जोड़ने के लिए कुछ तार

कुछ स्ट्रिप बोर्ड

फ्रेम के लिए कुछ लकड़ी

ब्लैक डक्ट टेप

12 एक्स स्क्रू

1 एक्स दराज हैंडल

चरण 1: फ़्रेम का निर्माण करें

यहां मैंने १८ मिमी x ४४ मिमी x २४०० मिमी का उपयोग किया जो २६१ मिमी पर २ टुकड़ों में और २ टुकड़ों में २१० मिमी पर काटा गया था ताकि जब एक साथ बाहरी आयाम एक्रेलिक शीट से मेल खा सकें जो मैंने खरीदा था (इस मामले में ए ४ पेपर आकार)। इन्हें बस कुछ उपयुक्त लकड़ी के शिकंजे का उपयोग करके एक साथ खराब कर दिया गया था। इस बिंदु पर तय करें कि कौन सा शीर्ष होगा और शीर्ष बिंदु पर केंद्र बिंदु को चिह्नित करें। इस केंद्र बिंदु से अपने दराज के हैंडल के अनुरूप समान मात्रा में मापें, हैंडल स्क्रू आकार के अनुरूप छेद ड्रिल करें। एक अच्छा फिनिश देने के लिए लकड़ी के बाहरी हिस्से को काले डक्ट टेप से लपेटें। अंत में आपूर्ति किए गए स्क्रू का उपयोग करके दराज के हैंडल को माउंट करें।

चरण 2: एलईडी के छेद को ड्रिल करें और एलईडी को माउंट करें

इस मामले में खंड डिजाइन के साथ ऐक्रेलिक (टेप सुरक्षा अभी भी चालू) को चिह्नित करें प्रत्येक अंक में 7 खंडों के साथ 2 अंक और प्रत्येक खंड में 4 एलईडी।

ऐक्रेलिक को बहुत सावधानी से ड्रिल करें, मैंने पीछे की ओर ड्रिल करने के लिए स्क्रैप लकड़ी के एक छोटे टुकड़े का उपयोग किया और एक छोटे व्यास ड्रिल (2.5 मिमी) के साथ शुरू किया और 5 मिमी एलईडी को स्वीकार करने के लिए 5 मिमी छेद के साथ समाप्त हुआ। ऐक्रेलिक काफी भंगुर होता है और ड्रिल किए जाने पर आसानी से चिपक सकता है इसलिए सावधान रहें।

अंत में (और श्रमसाध्य भाग) प्रत्येक छेद में प्रत्येक एलईडी को थोड़ी मात्रा में सुपरग्लू का उपयोग करके माउंट करें। यदि आपको बाद में परीक्षण में एलईडी को स्वैप करने की आवश्यकता हो तो बहुत अधिक उपयोग न करें। यदि आप सभी तरह से गोंद लगाते हैं, तो एक एलईडी को हटाने का एकमात्र तरीका इसे बाहर निकालना है। मुझे एलईडी के एक तरफ एक छोटी सी बूँद मिली, जो इसे सुरक्षित रूप से पकड़ सके और कुछ दुर्व्यवहार भी कर सके।

रियर पैनल पर कीपैड के लिए छेद को काट दिया और स्विच को विपरीत बोर्ड में एलईडी के केंद्र खंड के साथ संरेखित करना सुनिश्चित किया ताकि आपके पास पर्याप्त निकासी हो। पावर बैंक के लिए कीपैड और स्विच और ड्रिल छेद माउंट करें

चरण 3: सर्किट

सर्किट को 3 खंडों में विभाजित किया गया है क्योंकि मेरे लिए इसका वर्णन करना आसान है।

1 - शक्ति पक्ष:

पावर स्विच के माध्यम से Arduino, सिंगल IRF9530 और कीपैड तक पावर पहुंचाई जाती है। पावर स्विच सीधे 5v पावर बैंक से जुड़ा है। IRF9530 5v पावर और प्रत्येक LED सेगमेंट के बीच में बैठता है। यह पी चैनल एमओएसएफईटी है जो पीडब्लूएम डिमिंग और एलईडी सेगमेंट को चमकाने के लिए जिम्मेदार होगा। यह 220Ω सुरक्षा रोकनेवाला के माध्यम से डिजिटल पिन 10 से जुड़ा है।

2 - एलईडी खंड:

इसके बाद प्रत्येक एलईडी खंड IRF9530 से अपनी शक्ति लेगा। खंड 4 एलईडी से बने होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को अपने स्वयं के वर्तमान सीमित अवरोधक के साथ समानांतर में तार दिया जाता है जो आपके एलईडी के आगे के प्रवाह के लिए उपयुक्त होना चाहिए।

LED का -ve पक्ष तब IRL510 N चैनल MOSFET से जुड़ा होता है (थोड़ा अधिक मार लेकिन मेरे पास कुछ पड़ा हुआ था)। प्रत्येक खंड का अपना IRL510 है क्योंकि यह प्रत्येक खंड के लिए 'स्विच' है। प्रत्येक IRL510 220Ω सुरक्षा रोकनेवाला के माध्यम से अपने संबंधित Arduino पिन से वापस जुड़ा हुआ है और इसे पूरी तरह से स्विच करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए 10K पुल डाउन रेसिस्टर है। (पुल डाउन रेसिस्टर्स को छोड़ा जा सकता है क्योंकि Arduino चालू नहीं होने पर कम पकड़ेगा)।

3 - कीपैड वायरिंग:

सेगमेंट को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले Arduino पिन की संख्या के कारण हम कीपैड के लिए 8 पिन मैट्रिक्स कनेक्शन विधि का उपयोग नहीं कर सकते हैं इसलिए मैंने इस प्रोजेक्ट के लिए 1 पिन कनेक्शन विधि विकसित की है। कीपैड पिन में प्रतिरोधों को जोड़कर हम प्रत्येक बटन के लिए एक अलग वोल्टेज विभक्त बना सकते हैं। इसे Arduino पर एक एनालॉग पिन से जोड़कर हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि कीपैड आरेख के अनुसार कौन सा बटन दबाया गया है।

चरण 4: बोर्ड को तार दें

मैंने प्रत्येक खंड के लिए 'पीसीबी' बनाने के लिए स्ट्रिपबोर्ड का उपयोग किया। प्रत्येक खंड पर PCB LED का x 4, LED प्रतिरोधक x 4 और IRL510 MOSFET है। प्रत्येक खंड में IRF9530 से 5v कनेक्शन और 0v कनेक्शन (लगभग एक रिंग मेन की तरह) होता है। IRL510 के गेट को फिर केंद्र में Arduino 'PCB' से जोड़ा जाता है।

IRL510 के लिए 220Ω प्रतिरोधक IRF9530 के साथ केंद्रीय Arduino PCB पर हैं।

कीपैड को 5V, 0V से और सिग्नल पिन को Arduino से कनेक्ट करें।

अंत में पावर बैंक से कनेक्ट करने के लिए पर्याप्त छोड़कर पीछे के पैनल के माध्यम से यूएसबी केबल और थ्रेड के अवांछित छोर को काट लें। अंदर से बाहरी केस को सावधानी से अलग करें और तारों को अलग करें। हमें केवल 5v और 0v लाइनों की आवश्यकता है। आप यहां एक मल्टीमीटर का उपयोग करके पता लगा सकते हैं कि कौन सा है। 5v तार को स्विच से और 0v को Arduino PCB और कीपैड से कनेक्ट करें।

एक बार सभी कनेक्शन हो जाने के बाद Arduino के USB पोर्ट के माध्यम से Arduino Sketch लोड करें।

चरण 5: पावर अप और ऑपरेशन

एक पावर बैंक कनेक्ट करें जो कम से कम 1A डिलीवर कर सकता है और आदर्श रूप से यह 2200mAh या इससे अधिक होना चाहिए (यह लगभग 1.5 घंटे तक सभी खंडों के साथ बोर्ड को पूरी तीव्रता से चलाने के लिए पर्याप्त होना चाहिए) और मुख्य पावर को चालू करें।

नोट: पावर बैंक एक एमएएच रेटिंग बताते हैं लेकिन वह रेटिंग आंतरिक बैटरी पैक (आमतौर पर ली-आयन 18650 बैटरी) के लिए है जो नाममात्र 3.7 वी है। पावर बैंक में एक आंतरिक बूस्ट सर्किट होता है जो dc-dc वोल्टेज को 5v में परिवर्तित करता है। इस रूपांतरण का मतलब है कि कुछ एमएएच खो गए हैं। उदाहरण के लिए 2200mAh का पावर बैंक वास्तव में (2200*3.7)/5=1628mAh 5v पर होगा। दुर्भाग्य से, यह मंजिल का अंत नहीं है क्योंकि अधिकांश डीसी-डीसी कन्वर्टर्स 100% कुशल नहीं हैं (रूपांतरण करने वाले सर्किट को भी कुछ शक्ति की आवश्यकता होती है) ताकि आप कवरर के अंदर 10% - 15% खोने की उम्मीद कर सकें। तो १६२८ एमएएच अब एक और १६२.८ एमएएच खो देता है, जिसका मतलब है कि अंत में आपको लगभग १४६५.२ एमएएच मिल जाएगा।

एक बार Arduino शुरू हो जाने के बाद सही अंक शून्य प्रदर्शित करेगा। इस बिंदु पर किसी भी एकल या दोहरे अंकों की संख्या को दर्ज किया जा सकता है और वह संख्या बोर्ड पर प्रदर्शित होगी। यदि एक अंक की संख्या दर्ज की गई थी तो बोर्ड बाएं अंक पर एक शून्य प्रदर्शित करेगा।

अन्य कार्य हैं:

'*' कुंजी फ्लैशिंग डिस्प्ले को चालू या बंद कर देगी

'ए' कुंजी बोर्ड पर FL प्रदर्शित करेगी (एक ड्राइवर को यह बताने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि उन्होंने सबसे तेज़ लैप सेट किया है, या हम इसका उपयोग ड्राइवर को अगले स्टॉप पर ईंधन प्राप्त करने के लिए याद दिलाने के लिए करते हैं)।

'बी' कुंजी बाएं अंक में एक अक्षर पी जोड़ देगी और फिर आप दौड़ की स्थिति प्रदर्शित करने के लिए दाएं अंक में कोई भी संख्या जोड़ सकते हैं जैसे पी 4।

'सी' चमक बढ़ाएं

'डी' चमक कम करें।

चरण 6: सबक / सुधार

चरण 6 - सुधार / बेहतर समाधान

जैसा कि मैंने शुरुआत में कहा था कि यह बोर्ड नए घटकों को खरीदने के बजाय उपलब्ध घटकों का उपयोग करके बनाया गया था, हालांकि इसने डिजाइन से कुछ समझौता किया और कुछ अधिक जटिलता का कारण बना। हालांकि अंतिम डिजाइन अच्छी तरह से काम करता है और समान अंतिम परिणाम बनाने के लिए यहां कुछ सुधार या अन्य विचार अच्छे लगते हैं।

1 खरोंच से निर्माण करने के बजाय प्रत्येक खंड को बनाने के लिए 5v एलईडी स्ट्रिप्स (काली पट्टी 60/मीटर पर सफेद एलईडी) का उपयोग करें। ये सस्ते हैं और ईबे पर उपलब्ध हैं और प्रत्येक एलईडी को ड्रिल करने के बजाय बोर्ड के सामने से बंधे जा सकते हैं। स्ट्रिप्स पहले से ही पहले से वायर्ड हैं और आमतौर पर वर्तमान रोकनेवाला भी शामिल है। यह डिज़ाइन को हल्का वजन और पतला बना सकता है क्योंकि बहुत अधिक आंतरिक स्थान की आवश्यकता नहीं होती है।

2 ऊपर के समान लेकिन स्ट्रिप एलईडी का उपयोग करें जो व्यक्तिगत रूप से WS2812B प्रकार RGB LED की तरह लिखने योग्य हैं और Arduino के लिए लाइब्रेरी डाउनलोड भी हैं। आपको पावर बैंक से उपलब्ध बिजली पर विचार करने की आवश्यकता होगी क्योंकि सफेद प्रदर्शित करने के लिए 3Amps से अधिक की आवश्यकता हो सकती है। लेकिन लाल, नीले या हरे रंग को अलग-अलग प्रदर्शित करना मेरे डिजाइन के समान शक्ति का उपभोग करेगा। व्यक्तिगत रूप से पता करने योग्य एलईडी के साथ लाभ यह है कि आप IRL510 MOFETS को हटा सकते हैं और बड़ा लाभ यह है कि आपको सभी एलईडी को नियंत्रित करने के लिए केवल 1 Arduino पिन की आवश्यकता होगी। क्योंकि यह विधि Arduino पिन को मुक्त करती है, यह वायरिंग को बहुत सरल बनाती है और आप मैट्रिक्स कीपैड लाइब्रेरी का उपयोग कर सकते हैं, इसलिए आपको कीपैड पर प्रतिरोधों की भी आवश्यकता नहीं है। विभिन्न रंगों का उपयोग करने की क्षमता भी उपयोगी हो सकती है।

3 कीपैड और अरुडिनो को हटाकर और प्रत्येक खंड के बगल में छोटे स्लाइड स्विच का उपयोग करके और बोर्ड को मैन्युअल रूप से स्विच करके बोर्ड का एक और बुनियादी संस्करण बनाया जा सकता है। यह ठीक है यदि केवल एक कार्ट चल रहा है और आपको संख्या को जल्दी से बदलने की आवश्यकता नहीं है। आप डिमिंग और फ्लैशिंग फ़ंक्शन को भी खो देंगे लेकिन यह बहुत आसान निर्माण होगा। मैंने मूल रूप से इस तरह से एक का निर्माण किया था, लेकिन पाया कि हमारे पास कुछ मामलों में कार्ट के बीच संख्याओं को स्वैप करने के लिए पर्याप्त समय नहीं था।

४ मैंने एलईडी के बजाय एक पुरानी लैपटॉप स्क्रीन का उपयोग करने पर विचार किया, ताकि कोई भी पाठ प्रदर्शित किया जा सके, लेकिन विशेष रूप से तेज धूप में स्क्रीन पर्याप्त उज्ज्वल नहीं है, लेकिन एक बरसात की शाम को भी यह एक गीले छज्जे के पीछे से मंद था। साथ ही ड्राइवर के पास केवल एक नज़र देखने का समय होता है इसलिए पढ़ना मुश्किल होता है इसलिए इससे बचें।