UVLamp - SRO2003: 9 चरण (चित्रों के साथ)

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

नमस्ते!

आज मैं आपको एक यूवी एलईडी लैंप की प्राप्ति प्रस्तुत करूंगा। मेरी पत्नी बहुलक मिट्टी में एक आभूषण डिजाइनर है और वह अक्सर अपनी रचनाओं को बनाने के लिए राल का उपयोग करती है। सिद्धांत रूप में यह एक क्लासिक राल का उपयोग करता है जो केवल खुली हवा में पोलीमराइज़ करता है, यह अच्छी तरह से काम करता है लेकिन यह ठोस बनने के लिए काफी लंबा है (लगभग 2 दिन). लेकिन हाल ही में उसने एक राल की खोज की जो यूवी प्रकाश के लिए धन्यवाद देता है, राल को ठोस बनाने के लिए थोड़े समय के लिए यूवी किरणों के स्रोत के लिए राल वाली वस्तु को उजागर करने के लिए पर्याप्त है। जब उसने राल का आदेश दिया तो वह एक दीपक खरीदने में झिझक रही थी (इसकी कीमत ज्यादा नहीं है …) लेकिन मैंने इसे तुरंत यह कहते हुए रोक दिया: मेरे पास यूवी एलईडी है! मुझे नहीं पता कि क्या करना है, मैं तुम्हारा दीपक बना सकता हूँ !!! (हाँ, जब इलेक्ट्रॉनिक्स की बात आती है तो मैं कभी-कभी बहुत तेज़ प्रतिक्रिया करता हूँ…;))

और इसलिए यहाँ मैं अपनी दराज की बोतलों में जो कुछ है उससे एक दीपक बनाने की कोशिश कर रहा हूँ …

चरण 1: दायित्व

- दीपक द्वारा उत्सर्जित प्रकाश जितना संभव हो सजातीय होना चाहिए, दीपक को नीचे रखी जाने वाली पूरी वस्तु को रोशन करना चाहिए।

- लैंप में कम से कम 1 मिनट 30 सेकंड का एडजस्टेबल काउंटडाउन टाइम होना चाहिए

- लैम्प इतना बड़ा होना चाहिए कि वह 6 सेमी व्यास तक की वस्तुओं को ढक सके, लेकिन बहुत भारी नहीं होना चाहिए।

- दीपक आसानी से चलने योग्य होना चाहिए।

- लैंप को "सुरक्षित" पावर स्रोत (बैटरी/एडाप्टर) द्वारा संचालित किया जाना चाहिए

चरण 2: उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक्स घटक

इलेक्ट्रॉनिक्स घटक:

- 1 माइक्रोचिप तस्वीर 16F628A

- 2 क्षणिक स्विच बटन

- 2 ट्रांजिस्टर BS170

- 1 ट्रांजिस्टर 2N2222

- 2 सिंगल डिजिट न्यूमेरिक डिस्प्ले

- 1 लाल एलईडी 5 मिमी

- 17 यूवी एलईडी 5 मिमी

- 8 प्रतिरोधक 150 ओम

- 17 प्रतिरोधक 68 ओम

- 2 प्रतिरोधक 10 Kohm

- 1 रोकनेवाला 220 ओम

- 1 बजर

- 2 पीसीबी बोर्ड

- रैपिंग वायर (जैसे: 30 AWG)

अन्य घटक:

- 8 स्पेसर

- कुछ पेंच

- 1 पीवीसी ट्यूब कैप (100 मिमी)

- 1 पीवीसी पाइप आस्तीन (100 मिमी)

- हीथ सिकुड़न ट्यूब

उपकरण:

- एक ड्रिल

- टांका लगाने वाला लोहा- वेल्डिंग तार

- एक माइक्रोचिप 16F628 (जैसे PICkit 2) में कोड इंजेक्ट करने के लिए एक प्रोग्रामर

मैं आपको माइक्रोचिप एमपीएलएबी आईडीई (फ्रीवेयर) का उपयोग करने की सलाह देता हूं यदि आप कोड को संशोधित करना चाहते हैं लेकिन आपको सीसीएस कंपाइलर (शेयरवेयर) की भी आवश्यकता होगी। आप किसी अन्य कंपाइलर का भी उपयोग कर सकते हैं लेकिन आपको प्रोग्राम में कई बदलावों की आवश्यकता होगी। लेकिन मैं आपको प्रदान करूंगा। HEX फ़ाइल ताकि आप इसे सीधे माइक्रोकंट्रोलर में इंजेक्ट कर सकें।

चरण 3: योजनाबद्ध

यहाँ CADENCE Capture CIS Lite के साथ बनाया गया योजनाबद्ध है। घटकों की भूमिका की व्याख्या:

- 16F628A: माइक्रोकंट्रोलर जो उलटी गिनती के लिए इनपुट / आउटपुट और समय का प्रबंधन करता है

- SW1: टाइमर सेटिंग बटन सेट करें- SW2: लॉन्च बटन

- FND1 और FND2: उलटी गिनती के समय को इंगित करने के लिए अंक संख्यात्मक प्रदर्शन

- U1 और U2: डिजिट न्यूमेरिक डिस्प्ले के लिए पावर ट्रांजिस्टर (मल्टीप्लेक्सिंग)

- Q1: यूवी एलईडी पर पावर ट्रांजिस्टर को पावर देने के लिए

- D2 से D18: यूवी एलईडी

- डी 1: स्थिति एलईडी, यूवी एलईडी बिजली चालू होने पर प्रकाश करें

- LS1: बजर जो उलटी गिनती समाप्त होने पर ध्वनि उत्पन्न करता है

चरण 4: ब्रेडबोर्ड पर गणना और प्रोटोटाइप

आइए उपरोक्त योजनाबद्ध के अनुसार एक ब्रेडबोर्ड पर घटकों को इकट्ठा करें और माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करें!

मैंने पूरे को असेंबल करने से पहले सिस्टम को कई भागों में विभाजित किया: - यूवी एलईडी के लिए एक हिस्सा

- प्रदर्शन प्रबंधन के लिए एक हिस्सा

- पुश बटन और प्रकाश/ध्वनि संकेतकों के प्रबंधन के लिए एक भाग

प्रत्येक भाग के लिए मैंने विभिन्न घटकों के मूल्यों की गणना की और फिर ब्रेडबोर्ड पर उनके सही संचालन की जाँच की।

यूवी एलईडी भाग: एलईडी प्रतिरोधों के माध्यम से उनके एनोड पर Vcc (+5V) से जुड़े होते हैं और ट्रांजिस्टर Q1 (2N2222) के माध्यम से उनके कैथोड पर GND से जुड़े होते हैं।

इस भाग के लिए ट्रांजिस्टर के लिए आवश्यक आधार अवरोधक की गणना करना आवश्यक है ताकि इसे सही ढंग से संतृप्त करने के लिए पर्याप्त धारा हो। मैंने उनमें से प्रत्येक के लिए 20mA के करंट के साथ UV एलईडी की आपूर्ति करना चुना। 17 एलईडी हैं, इसलिए कुल 17*20mA=340mA का करंट होगा जो ट्रांजिस्टर को उसके कलेक्टर से उसके उत्सर्जक तक पार कर जाएगा।

गणना करने के लिए तकनीकी दस्तावेज से विभिन्न उपयोगी मूल्य यहां दिए गए हैं: बीटामिन = 30 वीसेट = 1 वी (लगभग …) वीबीसैट = 0.6 वी

ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और बीटामिन एक पर करंट का मान जानने के बाद हम इससे ट्रांजिस्टर के आधार पर होने वाली न्यूनतम धारा को निकाल सकते हैं ताकि यह संतृप्त हो: इबमिन = आईसी/बीटामिन इबमिन = 340 एमए/30 इबमिन = 11.33mA

हम यह सुनिश्चित करने के लिए गुणांक K=2 लेते हैं कि ट्रांजिस्टर संतृप्त है:

इब्सत = इब्मिन * २

इब्सैट = 22.33mA

अब हम ट्रांजिस्टर के लिए आधार प्रतिरोधक मान की गणना करते हैं:

Rb=(Vcc-Vbesat)/Ibsat

आरबी=(5-0.6)/22.33mA

आरबी = 200 ओम

मैं E12 श्रृंखला से एक मानक मान चुनता हूं: आरबी = 220 ओम सिद्धांत रूप में मुझे 200 ओम के बराबर या उससे कम के सामान्यीकृत मूल्य के साथ एक रोकनेवाला चुनना चाहिए था, लेकिन मेरे पास अब प्रतिरोधों के लिए मूल्यों में ज्यादा विकल्प नहीं थे इसलिए मैंने सबसे निकटतम लिया मूल्य।

प्रदर्शन प्रबंधन भाग:

प्रदर्शन खंडों के लिए वर्तमान सीमित अवरोधक की गणना:

गणना करने के लिए तकनीकी दस्तावेज (अंक प्रदर्शन और बीएस 170 ट्रांजिस्टर) से विभिन्न उपयोगी मूल्य यहां दिए गए हैं:

वीएफ = 2 वी

अगर = 20mA

वर्तमान सीमा मूल्य की गणना:

आर = वीसीसी-वीएफ / अगर

आर = 5-2 / 20mA

आर = 150 ओम

मैं E12 श्रृंखला से एक मानक मान चुनता हूं: R=150 ohm

बहुसंकेतन प्रबंधन:

मैंने डिस्प्ले पर वर्णों को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक तारों की संख्या को सीमित करने के लिए मल्टीप्लेक्स डिस्प्ले तकनीक का उपयोग करना चुना। एक डिस्प्ले है जो दहाई अंक से मेल खाती है और दूसरा डिस्प्ले जो इकाइयों के अंक से मेल खाती है। यह तकनीक लागू करने के लिए काफी सरल है, यहां बताया गया है कि यह कैसे काम करता है (उदाहरण: संख्या 27 प्रदर्शित करने के लिए)

1 - माइक्रोकंट्रोलर दहाई अंक (अंक 2) 2 के लिए प्रदर्शित किए जाने वाले वर्ण के अनुरूप 7 आउटपुट पर सिग्नल भेजता है - माइक्रोकंट्रोलर ट्रांजिस्टर को सक्रिय करता है जो दसियों 3 से मेल खाने वाले डिस्प्ले की आपूर्ति करता है - 2ms की देरी 4 समाप्त हो जाती है - माइक्रोकंट्रोलर ट्रांजिस्टर को निष्क्रिय कर देता है जो प्रदर्शन की आपूर्ति करता है जो दसियों 5 से मेल खाता है - माइक्रोकंट्रोलर 7 आउटपुट पर संकेत भेजता है जो कि इकाइयों के अंक (अंक 7) 6 के लिए प्रदर्शित होने वाले चरित्र के अनुरूप होता है - माइक्रोकंट्रोलर ट्रांजिस्टर को सक्रिय करता है जो डिस्प्ले की आपूर्ति करता है इकाइयों के अनुरूप 7 - 2ms की देरी 8 बीत जाती है - माइक्रोकंट्रोलर ट्रांजिस्टर को निष्क्रिय कर देता है जो इकाइयों के अनुरूप डिस्प्ले की आपूर्ति करता है

और यह क्रम बहुत तेज़ी से लूप में दोहराता है ताकि मानव आँख उस पल का अनुभव न करे जब डिस्प्ले में से एक बंद हो।

पुश बटन और प्रकाश/ध्वनि संकेतक भाग:

इस भाग के लिए बहुत कम हार्डवेयर परीक्षण और उससे भी कम गणना है।

यह गणना की जाती है कि नेतृत्व की स्थिति के लिए वर्तमान सीमित प्रतिरोध: आर = वीसीसी-वीएफ / अगर आर = 5-2 / 20 एमए आर = 150 ओम

मैं E12 श्रृंखला से एक मानक मान चुनता हूं: R=150 ohm

पुश बटन के लिए मैंने बस जाँच की कि मैं माइक्रोकंट्रोलर के लिए धन्यवाद का पता लगाने में सक्षम था और डिस्प्ले पर प्रेस की संख्या में वृद्धि कर रहा था। मैंने यह देखने के लिए बजर सक्रियण का भी परीक्षण किया कि क्या यह ठीक से काम कर रहा है।

आइए देखें कि यह सब कार्यक्रम के साथ कैसे संभाला जाता है…

चरण 5: कार्यक्रम

कार्यक्रम एमपीएलएबी आईडीई के साथ सी भाषा में लिखा गया है और कोड सीसीएस सी कंपाइलर के साथ संकलित किया गया है।

कोड पूरी तरह से टिप्पणी की गई है और समझने में काफी सरल है यदि आप जानना चाहते हैं कि यह कैसे काम करता है या यदि आप इसे संशोधित करना चाहते हैं तो मैं आपको स्रोत डाउनलोड करने देता हूं।

केवल एक चीज थोड़ी जटिल है, शायद माइक्रोकंट्रोलर के टाइमर के साथ उलटी गिनती का प्रबंधन, मैं सिद्धांत को जल्दी से समझाने की कोशिश करूंगा:

माइक्रोकंट्रोलर द्वारा प्रत्येक 2ms पर एक विशेष फ़ंक्शन कहा जाता है, यह प्रोग्राम में RTCC_isr() नामक फ़ंक्शन है। यह फ़ंक्शन डिस्प्ले के मल्टीप्लेक्सिंग और उलटी गिनती के प्रबंधन का प्रबंधन करता है। प्रत्येक 2ms डिस्प्ले को ऊपर बताए अनुसार अपडेट किया जाता है, और साथ ही TimeManagment फ़ंक्शन को हर 2ms पर भी कहा जाता है और उलटी गिनती मान का प्रबंधन करता है।

कार्यक्रम के मुख्य लूप में बस पुश बटन का प्रबंधन होता है, यह इस फ़ंक्शन में है कि उलटी गिनती मूल्य और यूवी एलईडी की रोशनी और उलटी गिनती शुरू करने के लिए बटन की सेटिंग है।

MPLAB प्रोजेक्ट की ज़िप फ़ाइल नीचे देखें:

चरण 6: सोल्डरिंग और असेंबली

मैंने पूरे सिस्टम को 2 बोर्डों पर वितरित किया है: एक बोर्ड यूवी एल ई डी के प्रतिरोधों का समर्थन करता है और दूसरा बोर्ड जो अन्य सभी घटकों का समर्थन करता है। फिर मैंने कार्डों को सुपरइम्पोज़ करने के लिए स्पेसर्स जोड़े। सबसे जटिल बात ऊपरी बोर्ड के सभी कनेक्शनों को मिलाप करना था, विशेष रूप से ऐसे डिस्प्ले के कारण जिसमें बहुत सारे तारों की आवश्यकता होती है, यहां तक कि मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम के साथ भी…

मैंने सबसे साफ संभव परिणाम प्राप्त करने के लिए कनेक्शन और तार को गर्म-पिघल गोंद और गर्मी-सिकुड़ने योग्य म्यान के साथ समेकित किया।

मैंने तब पीवीसी कैप पर निशान बनाए ताकि एल ई डी को वितरित किया जा सके और साथ ही सबसे समान प्रकाश संभव हो सके। फिर मैंने एल ई डी के व्यास के साथ छेद ड्रिल किया, चित्रों पर आप देख सकते हैं कि केंद्र में अधिक एल ई डी हैं यह सामान्य है क्योंकि दीपक मुख्य रूप से छोटी वस्तुओं पर प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए उपयोग किया जाएगा।

(आप परियोजना की शुरुआत में प्रस्तुति चित्रों पर देख सकते हैं कि पीवीसी ट्यूब को टोपी की तरह चित्रित नहीं किया गया है, यह सामान्य है कि मेरी पत्नी इसे खुद सजाना चाहती है … अगर एक दिन मेरे पास चित्र हैं तो मैं उन्हें जोड़ दूंगा!)

और अंत में मैंने एक मोबाइल फोन चार्जर या बाहरी बैटरी के साथ दीपक को बिजली देने में सक्षम होने के लिए एक महिला यूएसबी कनेक्टर को मिलाया (एक पुरुष-पुरुष केबल के माध्यम से जो मेरे पास घर पर था …)

मैंने अहसास के दौरान बहुत सारी तस्वीरें लीं और वे काफी "बात कर रहे हैं"।

चरण 7: सिस्टम ऑपरेशन आरेख

सिस्टम कैसे काम करता है, इसका आरेख यहां दिया गया है, न कि प्रोग्राम। यह किसी प्रकार का मिनी यूजर मैनुअल है। मैंने डायग्राम की पीडीएफ फाइल को अटैचमेंट के रूप में रखा है।

चरण 8: वीडियो

चरण 9: निष्कर्ष

यह इस परियोजना का अंत है जिसे मैं "अवसरवादी" कहूंगा, वास्तव में मैंने इस परियोजना को तत्काल आवश्यकता को पूरा करने के लिए बनाया था, इसलिए मैंने पहले से मौजूद पुनर्प्राप्ति उपकरण के साथ किया लेकिन मुझे अंतिम परिणाम पर बहुत गर्व है, खासकर बल्कि स्वच्छ सौंदर्य पहलू जिसे मैं प्राप्त करने में सक्षम था।

मुझे नहीं पता कि मेरी लेखन शैली सही होगी या नहीं क्योंकि मैं तेजी से आगे बढ़ने के लिए आंशिक रूप से एक स्वचालित अनुवादक का उपयोग कर रहा हूं और चूंकि मैं मूल रूप से अंग्रेजी नहीं बोल रहा हूं, मुझे लगता है कि कुछ वाक्य शायद पूरी तरह से अंग्रेजी लिखने वाले लोगों के लिए अजीब होंगे। तो उनकी मदद के लिए डीपएल अनुवादक को धन्यवाद;)

यदि आपके पास इस परियोजना के बारे में कोई प्रश्न या टिप्पणी है, तो कृपया मुझे बताएं!