UMAkers Laterne - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Hallo Macher!

Wir sind eine Gruppe von Studenten der Universität Málaga (UMA). Dieses Projekt ist Teil des Fachs 'Kreative Elektronik', einem BEng Electronic Engineering Modul im 4. Jahr an der UMA, School of Telecommunications (www.etsit.uma.es).

Unser Projekt besteht aus einem Blitzlicht. Einzelheiten zu den verwendeten Komponenten und dem befolgten Verfahren werden in den folgenden Schritten beschrieben.

Schritt 1: Vorbereitung

Verwendete Komponenten:

• Widerstände (50Ω und 10kΩ)
• Potentiometer 10kΩ
• Leistungstransistor BDX
• SMD-LED 50W
• LED-Treiber (240Vac - 50Vdc)

Wir haben die SMD-LED mit Treiber über Amazon (hier) gekauft.

ATMega 328p

Wir brauchen zwei Arduino-Boards (eines davon mit abnehmbarem Mikrocontroller)

• Vorgebohrte Prototyp-Leiterplatte
• DC-DC-Abwärtswandler (LM2596)
• Kühlkörper und Wärmeleitpaste [optional]

Auf dem Bild über diesem Schritt befindet sich eine Komponente, die in dieser ersten Version der Laterne nicht verwendet wird. Diese Komponente ist ein Beschleunigungsmesser, wir planen, ihn in zukünftige Versionen aufzunehmen, um das Blinken des Lichts mit der Bewegung der Hand zu steuern, anstatt das Potentiometer zu drehen.

Schritt 2: Schaltpläne & Erklärung

Wir haben den BDX-Transistor wegen des hohen DC-Stromverstärkungswerts (Beta) gewählt, weil wir die Sättigungs- und Abschaltzustände des Transistors nur mit dem Strom des Mikrocontrollers steuern müssen (der Kollektor-Emitter-Strom kann Werte von 1A erreichen).

Unser Projekt ist darauf ausgelegt, eine Schaltung mit hohen Spannungswerten mit einem Mikrocontroller zu steuern, der über die digitalen Ausgänge niedrige Stromwerte bereitstellt.

Wir haben einen DC-DC-Reduktor (unter Verwendung des Ausgangs des AC-DC-Wandlers) platziert, um den Mikrocontroller einzuschalten. Um das Tastverhältnis der PWM (die das Blinken des Lichts steuert) zu steuern, haben wir ein Potentiometer verwendet, das mit dem Mikrocontroller verbunden ist.

Schritt 3: Codieren und Hochladen des Codes

Um den Code in den Mikrocontroller hochzuladen, können Sie die nächsten Schritte ausführen: (von der offiziellen Arduino-Webseite)

• Laden Sie das Hardware-Konfigurationsarchiv (hier) herunter.
• Erstellen Sie einen Ordner mit dem Namen "hardware" in Ihrem Arduino-Skizzenbuchordner.
• Verschieben Sie den zuvor heruntergeladenen Ordner in den Ordner "Hardware".
• Starten Sie die Arduino-Software neu.
• Wenn Sie das Programm erneut ausführen, sollten Sie im Menü Extras>Board "ATMega 328 auf einem Steckbrett (8MHz interner Takt)" sehen.

• Brennen Sie den Bootloader (Sie sollten den Bootloader nur einmal brennen müssen).

  • Wählen Sie die Platine und den seriellen Anschluss aus dem Menü Extras aus.
  • Verdrahten Sie das Arduino-Board und den Mikrocontroller so.
  • Wählen Sie ATMega 328 auf einem Steckbrett (8MHz interner Takt) unter Tools>Board.
  • Wählen Sie Arduino als ISP unter Tools>Programmer aus.
  • Führen Sie Extras > Bootloader brennen aus.

• Laden Sie den Code hoch: Sobald Ihr ATMega 328p über den Arduino-Bootloader verfügt, können Sie Programme hochladen.

  • Entfernen Sie den Mikrocontroller von der Arduino-Platine.
  • Verdrahten Sie das Arduino-Board und den Mikrocontroller wie im nächsten Bild gezeigt.
  • Wählen Sie " ATMega 328 auf einem Breadboar (8MHz interner Takt) " aus dem Tools>Board-Menü
  • Laden Sie wie gewohnt hoch.

Schritt 4: Lassen Sie uns die Teile löten

1. Wir beginnen mit dem Löten des Transistors und der Widerstände.
2. Führen Sie den Mikrocontroller in die vorgebohrte Platine ein und schneiden Sie den Rest der Spuren ab.
3. Lassen Sie uns den Mikrocontroller löten.
4. Löten Sie das Potentiometer in der Nähe des analogen Eingangs des Mikrocontrollers. Fügen Sie die erforderlichen Drähte hinzu, um das DC-DC-Reduziermodul zu platzieren.
5. Löten Sie den DC-DC an der anderen Vorderseite der Platine.
6. Nehmen Sie die SMD-LED (es ist optional, einen Kühlkörper zu platzieren, wir haben einen 3D-Drucker wiederverwendet).
7. Löten Sie die Drähte, die +Vcc und Masse (GND) verbinden.
8. Nachdem alle Teile verlötet wurden, haben wir uns entschieden, das gesamte System in eine alte Disco-Glühbirne zu legen, damit die Designs kompakt bleiben.
9. Vergessen Sie nicht, die Led an Vcc und den Transistor zu löten (wir haben einen elektrischen Stecker verwendet). Denken Sie daran, den Anschluss des DC-DC-Wandlers zu verlöten (beachten Sie die Schaltpläne).

Einige Empfehlungen:

• Wir haben die Kabel des Led-Treibers angeschlossen, um die Verwendung zu erleichtern. Die Enden der Kupferdrähte sind verzinnt und wir haben beide Enden verbunden. Um ein besseres Ergebnis zu erzielen und Kurzschlüsse zu vermeiden, haben wir Wärmeleitpaste verwendet.
• Wir haben zwei Löcher in die Discobirne gemacht, damit wir die Drähte herausbekommen und das Potentiometer besser steuern können.