फैराडे फॉर फन: एक इलेक्ट्रॉनिक बैटरीलेस पासा: 12 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

मांसपेशियों से चलने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में बहुत रुचि रही है, जिसका बड़ा हिस्सा परपेचुअल टॉर्च परपेचुअल टॉर्च, जिसे बैटरी-लेस एलईडी टॉर्च के रूप में भी जाना जाता है, की सफलता का बड़ा हिस्सा है। बैटरी रहित टॉर्च में एल ई डी को बिजली देने के लिए एक वोल्टेज जनरेटर, वोल्टेज जनरेटर और उच्च दक्षता वाले सफेद एल ई डी द्वारा उत्पादित वोल्टेज को कंडीशन और स्टोर करने के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है। मांसपेशी चालित वोल्टेज जनरेटर फैराडे के नियम पर आधारित है, जिसमें बेलनाकार चुम्बकों वाली एक ट्यूब होती है। ट्यूब चुंबक तार के एक तार के साथ घाव है। जैसे ही ट्यूब हिलती है, चुंबक ट्यूब की लंबाई को आगे और पीछे घुमाते हैं, इस प्रकार कॉइल के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह को बदलते हैं और कॉइल इसलिए एसी वोल्टेज उत्पन्न करता है। हम इस पर बाद में इंस्ट्रक्शनल में वापस आएंगे। यह इंस्ट्रक्शनल आपको दिखाता है कि इलेक्ट्रॉनिक, बैटरलेस पासा कैसे बनाया जाता है। निर्मित इकाई की एक तस्वीर नीचे दिखाई दे रही है। लेकिन पहले कुछ पृष्ठभूमि -

चरण 1: एक इलेक्ट्रॉनिक पासा

पारंपरिक पासे के बजाय, इलेक्ट्रॉनिक पासा का उपयोग करना अच्छा और अच्छा है। आमतौर पर इस तरह के पासे में एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और एक एलईडी डिस्प्ले होता है। एलईडी डिस्प्ले सात खंडों वाला डिस्प्ले हो सकता है जो 1 और 6 के बीच की संख्या प्रदर्शित कर सकता है जैसा कि नीचे देखा गया है या शायद, पारंपरिक पासा पैटर्न की नकल करने के लिए, इसमें 7 एलईडी शामिल हो सकते हैं जैसा कि दूसरे आंकड़े में दिखाया गया है। दोनों पासा डिज़ाइनों में एक स्विच होता है, जिसे उपयोगकर्ता को "पासा रोल करना" (या "मरने को रोल करना"?) स्विच माइक्रोकंट्रोलर में प्रोग्राम किए गए एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर को ट्रिगर करता है और फिर यादृच्छिक संख्या को सात खंड डिस्प्ले या एलईडी डिस्प्ले पर प्रदर्शित किया जाता है। जब उपयोगकर्ता नया नंबर चाहता है, तो स्विच को फिर से दबाना पड़ता है।

चरण 2: पासा के लिए बिजली की आपूर्ति

पिछले चरण में दिखाए गए दोनों डिज़ाइनों को एक उपयुक्त बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है जिसे दीवार के मस्से, एक उपयुक्त रेक्टिफायर, स्मूथनिंग कैपेसिटर और एक उपयुक्त +5V रेगुलेटर से निकाला जा सकता है। यदि उपयोगकर्ता पासा की पोर्टेबिलिटी चाहता है, तो वॉल वार्ट ट्रांसफार्मर को एक उपयुक्त बैटरी, जैसे 9वी बैटरी से बदला जाना चाहिए। बैटरी के लिए अन्य विकल्प मौजूद हैं, उदाहरण के लिए, एक एए या एएए बैटरी से पासा संचालित करने में सक्षम होने के लिए, एक सामान्य रैखिक नियामक काम नहीं करेगा। पासा संचालन के लिए +5V प्राप्त करने के लिए, एक उपयुक्त बूस्ट प्रकार DC-DC कनवर्टर का उपयोग किया जाना चाहिए। चित्र एक दीवार 9V बैटरी से पासा संचालन के लिए उपयुक्त +5V बिजली की आपूर्ति को दिखाता है और दूसरा आंकड़ा एक TPS61070 बूस्ट DC-DC कनवर्टर का उपयोग करके 1.5V AA या AAA प्रकार की बैटरी से +5V बिजली की आपूर्ति के लिए योजनाबद्ध दिखाता है।

चरण 3: नि: शुल्क शक्ति: अपनी मांसपेशियों का प्रयोग करें …

यह चरण पेशी संचालित वोल्टेज जनरेटर का वर्णन करता है। जनरेटर में 6 इंच लंबाई की पर्सपेक्स ट्यूब और 15 मिमी का बाहरी व्यास होता है। भीतरी व्यास 12 मिमी है। ट्यूब की बाहरी सतह पर लगभग 1 मिमी गहरी और 2 इंच लंबी नाली बनाई जाती है। यह नाली 30 एसडब्ल्यूजी चुंबक तार के साथ लगभग 1500 मोड़ के साथ घाव है। ट्यूब में तीन दुर्लभ-पृथ्वी बेलनाकार चुम्बकों का एक सेट रखा गया है। चुंबक व्यास में 10 मिमी और लंबाई में 10 मिमी हैं। ट्यूब में चुम्बक डालने के बाद, ट्यूब के सिरों को नंगे पीसीबी सामग्री के गोलाकार टुकड़ों से सील कर दिया जाता है और दो भाग एपॉक्सी के साथ चिपका दिया जाता है और अंदर कुछ सदमे अवशोषित पैड के साथ (मैंने आईसी पैकेजिंग फोम का इस्तेमाल किया)। ऐसी ट्यूब मैकमास्टर (mcmaster.com), भाग संख्या: 8532K15 से उपलब्ध है। मैग्नेट अमेजिंगमैग्नेट्स डॉट कॉम से खरीदे जा सकते हैं। भाग # D375D।

चरण 4: वोल्टेज जेनरेटर प्रदर्शन

मांसपेशी शक्ति वोल्टेज जनरेटर कितनी अच्छी तरह काम करता है? यहाँ कुछ आस्टसीलस्कप स्क्रीन शॉट हैं। हल्के झटकों के साथ, जनरेटर लगभग 15V पीक टू पीक प्रदान करता है। शॉर्ट सर्किट करंट लगभग 680mA है। इस परियोजना के लिए काफी पर्याप्त है।

चरण 5: पासा योजनाबद्ध

यह कदम पासे के लिए सर्किट आरेख दिखाता है। इसमें फैराडे जनरेटर द्वारा उत्पादित एसी वोल्टेज को सुधारने के लिए एक रेक्टिफायर डायोड ब्रिज सर्किट होता है और 4700uF/25V इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के साथ फ़िल्टर किया जाता है। कैपेसिटर वोल्टेज को 5V आउटपुट वोल्टेज के साथ LDO, LP-2950 के साथ विनियमित किया जाता है, जिसका उपयोग माइक्रोकंट्रोलर और एलईडी से मिलकर शेष सर्किट को आपूर्ति वोल्टेज प्रदान करने के लिए किया जाता है। मैंने पारदर्शी पैकेजिंग में 7 उच्च दक्षता वाली 3-मिमी नीली एलईडी का इस्तेमाल किया, जिसे 'पासा' रूप में व्यवस्थित किया गया था। एलईडी को 8-पिन AVR माइक्रोकंट्रोलर, ATTiny13 द्वारा नियंत्रित किया जाता है। फैराडे जनरेटर से वोल्टेज आउटपुट एक स्पंदित आउटपुट है। यह स्पंदित आउटपुट एक रोकनेवाला (1.2KOhm) और एक जेनर डायोड (4.7V) की मदद से वातानुकूलित है। ट्यूब को हिलाया जा रहा है या नहीं यह निर्धारित करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर द्वारा वातानुकूलित वोल्टेज दालों को महसूस किया जाता है। जब तक ट्यूब हिलती है, माइक्रोकंट्रोलर प्रतीक्षा करता है। एक बार जब उपयोगकर्ता ट्यूब को हिलाना बंद कर देता है, तो माइक्रोकंट्रोलर एक यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करता है, एक आंतरिक 8-बिट टाइमर का उपयोग करके फ्री रनिंग मोड में काम करता है और आउटपुट एल ई डी पर 1 और 6 के बीच यादृच्छिक संख्या को आउटपुट करता है। माइक्रोकंट्रोलर फिर से उपयोगकर्ता द्वारा ट्यूब को फिर से हिलाने की प्रतीक्षा करता है। एक बार जब एल ई डी एक यादृच्छिक संख्या प्रदर्शित करता है, तो संधारित्र पर उपलब्ध चार्ज लगभग 10 सेकंड के औसत समय के लिए एल ई डी को प्रकाश में लाने के लिए पर्याप्त है। एक नया यादृच्छिक संख्या प्राप्त करने के लिए, उपयोगकर्ता को ट्यूब को कुछ बार फिर से हिलाना होगा।

चरण 6: माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्रामिंग

Tiny13 माइक्रोकंट्रोलर 128KHz क्लॉक सिग्नल उत्पन्न करने के लिए प्रोग्राम किए गए आंतरिक RC थरथरानवाला के साथ संचालित होता है। यह सबसे कम क्लॉक सिग्नल है जिसे Tiny13 आंतरिक रूप से उत्पन्न कर सकता है और माइक्रोकंट्रोलर द्वारा खपत किए गए करंट को कम करने के लिए चुना जाता है। कंट्रोलर को AVRGCC कंपाइलर का उपयोग करके C में प्रोग्राम किया जाता है और फ्लो चार्ट यहां दिखाया गया है। कंट्रोलर के लिए फ्यूज बिट्स भी हैं यहाँ दिखाया गया है। मैंने अपने टिनी को प्रोग्राम करने के लिए STK500 का उपयोग किया है, लेकिन यदि आप AVR ड्रैगन प्रोग्रामर पसंद करते हैं, तो आप इस निर्देश का उल्लेख कर सकते हैं: https://www.instructables.com/id/Help%3a-An-Absolute-Beginner_s-Guide- to-8-Bit-AVR-Pr/

चरण 7: नियंत्रण सॉफ्टवेयर

/*इलेक्ट्रॉनिक बैटरी लेस डाइस*//*धनंजय गद्रे*//*20 सितंबर 2007*//*Tiny13 प्रोसेसर @ 128KHz इंटरनल RC ऑसिलेटर*//*7 LED निम्नानुसार जुड़े हुए हैंLED0 - PB1LED1, 2 - PB2LED3, 4 - PB3LED5, 6 - PB4D3 D2D5 D0 D6D1 D4 पल्स इनपुट कॉइल से PB0*/#include #include #includeconst char LEDcode PROGMEM= {0xfc, 0xee, 0xf8, 0xf2, 0xf0, 0xe2, 0xfe};main(){unsigned पर है। चार अस्थायी = 0; इंट गिनती = 0; डीडीआरबी = 0xfe; /*PB0 इनपुट है*/TCCR0B=2; /*8*/TCCR0A=0 से विभाजित करें;TCNT0= 0;PORTB=254; /*सभी एल ई डी अक्षम करें*/जबकि(1) {/*पल्स के उच्च होने की प्रतीक्षा करें*/जबकि ((पिनब और 0x01) == 0); _delay_loop_2(50); /*पल्स कम होने की प्रतीक्षा करें*/ जबकि ((पिनब और 0x01) == 0x01); _delay_loop_2(50); गिनती = 5000; जबकि ((गिनती> 0) && ((पिनब &0x01) ==0)) {गिनती--; } अगर (गिनती == 0) /* कोई और पल्स नहीं तो एक यादृच्छिक संख्या प्रदर्शित करें * / { PORTB = 0xfe; /*सभी एलईडी बंद*/ _delay_loop_2(10000); अस्थायी = टीसीएनटी0; अस्थायी = अस्थायी% 6; अस्थायी = pgm_read_byte (और एलईडीकोड [अस्थायी]); पोर्टब = अस्थायी; } }}

चरण 8: सर्किट को असेंबल करना

इलेक्ट्रॉनिक पासा के संयोजन चरणों की कुछ तस्वीरें यहां दी गई हैं। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को एक परफ़ॉर्म ट्यूब में जाने के लिए पर्याप्त संकीर्ण परफ़ॉर्म पर इकट्ठा किया जाता है। वोल्टेज जनरेटर के लिए उपयोग की जाने वाली एक समान पर्सपेक्स ट्यूब का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को घेरने के लिए किया जाता है।

चरण 9: पूर्ण विधानसभा

फैराडे वोल्टेज जनरेटर और इलेक्ट्रॉनिक पासा सर्किट अब यांत्रिक और विद्युत रूप से एक साथ कनेक्टर हैं। वोल्टेज जनरेटर ट्यूब के आउटपुट टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक पासा सर्किट के 2-पिन इनपुट कनेक्टर से जुड़े होते हैं। दोनों ट्यूब एक केबल टाई के साथ एक साथ बंधे हैं और अतिरिक्त सुरक्षा के लिए, 2-भाग एपॉक्सी के साथ एक साथ चिपके हुए हैं। मैंने अराल्डाइटअराल्डाइट का इस्तेमाल किया।

चरण 10: बैटरी रहित इलेक्ट्रॉनिक पासा का उपयोग करना

एक बार असेंबली पूरी हो जाने और दो ट्यूब एक साथ सुरक्षित हो जाने के बाद, पासा उपयोग के लिए तैयार है। बस इसे कुछ बार हिलाएं और एक यादृच्छिक संख्या दिखाई देगी। इसे फिर से हिलाएं और एक और रैंडम सामने आता है। कार्रवाई में पासा का एक वीडियो यहां है, इस इंस्ट्रक्शंस वीडियो में भी पोस्ट किया गया है:

चरण 11: संदर्भ और डिज़ाइन फ़ाइलें

यह परियोजना मेरे पहले प्रकाशित लेखों पर आधारित है। अर्थात्:

1. "पोर्टेबल अनुप्रयोगों के लिए पावर जेनरेटर", सर्किट सेलर, अक्टूबर2006 2. "काइनेटिक रिमोट कंट्रोल", मेक:, नवंबर 2007, अंक 12. सी स्रोत कोड फ़ाइल यहां उपलब्ध है। चूंकि परियोजना को पहले प्रोटोटाइप बनाया गया था, इसलिए मैंने ईगल का उपयोग करके पीसीबी बनाया। यहां बताया गया है कि यह अब कैसा दिखता है। ईगल योजनाबद्ध और बोर्ड फाइलें यहां हैं। कृपया ध्यान दें कि प्रोटोटाइप की तुलना में, अंतिम पीसीबी पर घटकों को थोड़ा अलग तरीके से व्यवस्थित किया जाता है। अद्यतन (१५ सितंबर २००८): बीओएम फ़ाइल जोड़ी गई

चरण 12: मुझे पता है कि आप और अधिक चाहते हैं

सिर्फ एक डिस्प्ले वाला इलेक्ट्रॉनिक पासा? लेकिन मैं ऐसे कई खेल खेलता हूं जिनके लिए आपको दो पासा चाहिए। ठीक है, मुझे पता है कि आप ऐसा चाहते हैं। यहाँ मैं निर्माण करने की कोशिश कर रहा हूँ। मेरे पास इस नए संस्करण के लिए पीसीबी तैयार है, बस कोड को पूरा करने और बोर्ड का परीक्षण करने के लिए कुछ खाली समय की प्रतीक्षा कर रहा हूं। एक बार यह पूरा हो जाने पर मैं यहां एक परियोजना पोस्ट करूंगा … तब तक एक ही पासे का आनंद लें..