Skocz do zawartości

malpiszon

Użytkownicy
  • Zawartość

    13
  • Rejestracja

  • Ostatnio

Reputacja

10 Dobra

O malpiszon

  • Ranga
    2/10

Ostatnio na profilu byli

Blok z ostatnio odwiedzającymi jest wyłączony i nie jest wyświetlany innym użytkownikom.

  1. Często jak gramy w piłkarzyki w pracy, piłka tak się odbije od bramki, że nie wiadomo czy wpadła do niej, czy był tylko słupek. Aby raz na zawsze rozwiązać ten problem postanowiłem wykonać bramkę z czujnikiem, która wykryje piłkę wpadającą do środka. Cały projekt został wykonany pod ten stół, jeśli byłaby potrzeba użycia tego układu na innym, trzeba by poprawić projekt 3D bramki, reszta by została bez zmian. Przygotowanie Po pierwsze trzeba było wymyślić, w jaki sposób wykrywać czy był gol, czy nie. Miałem dwa pomysły: Wiązka podczerwona, po przecięciu której zaświeci się dioda sygnalizacyjna, że był gol. Materiał piezoelektryczny, który by był ukryty w środku bramki i piłka uderzająca w niego, wywołałaby zaświecenie się diody. Punkt 2 wydaje mi się zbyt trudny w realizacji, gdyż najpierw trzeba byłoby taki materiał znaleźć o odpowiednim kształcie, a potem tak go przymocować, aby nie utrudniał wyciągania piłki z bramki. Wybrałem sposób pierwszy, ze względu na to, że jest dość prosty w wykonaniu, a nie przeszkadza w ogóle w grze. Wymagał tylko przerobienia bramki, aby ukryć w niej diody podczerwone i fototranzystory. Weryfikacja koncepcji Przed rozpoczęciem projektowania bramki, czy jakąkolwiek inną rzeczą, musiałem się upewnić, że rozwiązanie z przecięciem wiązki IR będzie działało prawidłowo i niezawodnie. Skonstruowałem na szybko prototyp na płytce stykowej: Wszystko działało jak trzeba, tylko fototranzystor nie nasycał się całkowicie przez to, że padało na niego światło słoneczne za oknem. Rozwiązaniem było, owinięcie go czarną taśmą po bokach. Na szczęście, jak będzie zamocowany w bramce to, nie będzie wystawał poza jej kontur, więc nie muszę się o to martwic. Można brać się do roboty Praca Zacząłem od projektu 3D bramki, która zastąpiłaby istniejącą. Wymontowałem więc oryginalną, aby dokonać odpowiednich pomiarów i zaprojektować model 3D. Jedyny wspólny wymiar, jaki musiał być zachowany to obwód zewnętrzny, tylnej części bramki, bo wchodził on w wycięte miejsce w płycie. Rzecz względnie prosta, ale był pewien haczyk, otwór miał dwa łuki na rogach i trzeba było dość precyzyjnie je przenieść na model 3D. Wymyśliłem więc wzór matematyczny na obliczenie tego, który okazał się idealny, to po wydrukowaniu bramka odbiegała max. 0.5 mm w porównaniu do oryginału. Trzeba było jeszcze obliczyć ile wiązek podczerwonych jest potrzebne, aby w 100% określić czy był gol czy nie. Wyszło, że bramka ma wysokość dwukrotnej średnicy piłki, więc wystarczyły tylko dwie wiązki umieszczone na 1/3 i 2/3 wysokości bramki. Dodatkowo wykonałem w projekcie kanaliki, gdzie schowają się przewody biegnące do diod i fototranzystorów. Tutaj jest dostępny projekt 3D bramki oraz innych elementów. Układ elektroniczny Układ elektroniczny można podzielić na dwie części, odpowiedzialny za wykrycie gola i zaświecenie diody, oraz układ monostabilny powodujący samowyłączenie po upłynięciu odpowiedniego czasu. Łączy je tylko jeden element, jakim jest przycisk resetujący cały układ. System wykrywania goli został zrealizowany na bramkach AND z efektem „samozatrzasku” za co odpowiada dioda D4 oraz D5 łącząca out bramki z wejściem. Kiedy wiązka podczerwona padająca na fototranzystor zostanie przerwana, przestanie on przewodzić prąd i na wejściu bramki pojawi się stan wysoki. Natomiast drugie wejście jest cały czas podłączone do plusa, wiec na wyjściu pojawi się stan wysoki i dioda czerwona zaświeci. Układ pozostanie w tym.stanie do momentu aż go nie zresetujemy poprzez przycisk S2. Do wykrywania goli są użyte dwie wiązki oraz dwie bramki AND. Z racji, ze ich wyjścia są połączone, bo zasilają ta sama LED to obowiązkowe są diody które zapobiegną zawarciu, w przypadku kiedy jedna bramka by przewodziła do masy a druga z zasilania. Normalnie można by było dać teraz przełącznik do zasilania i układ skończony, ale w życiu nic tak piękne nie jest i ktoś zapomni wyłączyć go. Układ jest zasilany bateryjne, wiec niewyłączenie go spowoduję szybkie rozładowanie baterii, gdyż diody IR cały czas działają. Cały układ pobiera niecałe 20mA. Może nie jest to dużo, ale taką bateryjkę 2032 rozładowałby w 10h, wiec jak ktoś na noc by zapomniał wyłączyć to następnego dnia by był problem. Timer czasowy Rozwiązaniem jest układ monostabilny wykonany na timerze 555, który ma ustawione, aby wyłączał główny tranzystor zasilający po 5 min od ostatniego wciśnięcia przycisku. Jedynym problemem, jaki natrafiłem było to, aby po wciśnięciu przycisku resetującego, timer zaczął odliczać od nowa. Ogólnie na samym układzie NE555 nie da się czegoś takiego zrobić, trzeba użyć dodatkowych komponentów, aby osiągnąć cel. Rozwiązaniem okazał się tranzystor, który rozładowuje kondensator C4 w momencie wciśnięcia przycisku i od razu powoduje wyzwolenie triggera. Trzeba jeszcze dobrać odpowiednie parametry kondensatora i rezystora ładującego. Kondensator wybrałem o wartości 100uF, więc pozostało ze wzoru obliczyć, jaki muszę zastosować rezystor. Ze wcześniejszych doświadczeń wiedziałem już jaki użyć rezystor (2,2MOm), więc nie przerabiałem wzorów na wyliczenie rezystancji, lecz podstawiłem gotową i sprawdziłem jak ma się teoria do praktyki. Wzór na obliczenie czasu potrzebnego do naładowania kondensatora do określonego napięcia: t(V)=ln[(1–VVo)−RC] Vo – napięcie zasilania RC – stała czasowa: wartość rezystora [Om] * wartość kondensatora [F] RC = 2 200 000 * 0,0001 = 220 Aby układ monostabilny zmienił swój stan na kondensatorze musi pojawić się napięcie równe 2/3 napięcia zasilania, czyli ok. 2V. Weźmy też pod uwagę, że pierwszy cykl czasowy będzie trwać trochę dłużej, gdyż kondensator ładuje się od 0V. W przypadku resetu układu, zacznie od 0.65V co równa się spadkowi napięcia na tranzystorze rozładowującym go, więc najpierw musimy obliczyć ile czasu potrwa naładowanie go do 2V, potem do 0.65V i na końcu odjąć te dwa wyniki. obliczenie tego i pokazanie wynikow i opisanie jak sie to ma do praktyki t(2)=ln[(1–23)−220]=241,7 t(0,65)=ln[(1–0,653)−220]=53,7 241,7 – 53,7 = 188 sekund -> 3 min i 8 sekund Powyższy wynik pokrywa się z czasami mierzonymi w praktyce. Po testach prototypu, stwierdziłem, że mogłem dać większy rezystor np. 4,7MOm. Poprawi się to w przyszłości Ostatnim kluczowym elementem jest przycisk, który spełnia 3 funkcje: załącza tranzystor zasilający cała płytkę resetuje układ monostabilny resetuje bramki AND Aby można było wykonać te wszystkie operacje za pomocą jednego przycisku, trzeba było połączyć te układy do niego za pomocą diod Schottky’ego, by jak w przypadku bramek AND nie oddziaływały na siebie. Diody Schottky’ego nie są użyte tu przypadkiem, mają ponad dwukrotnie mniejszy spadek napięcia (~0.3V) od zwykłych prostowniczych, a przy zasilaniu 3V ma to duże znaczenie. Zasilanie Początkowo cały czas zakładałem, że użyje baterii 2032 o napięciu 3V, dlatego projektowałem układ jak najmożliwiej oszczędnie, ale po obliczeniach na jak długo wystarczy 200mAh zawarte w takiej baterii, to wychodzi, że średnio co tydzień lub dwa, musiałbym wymieniać ją. Postanowiłem zamienić ją na dwa paluszki AA połączone szeregowo, co daje 3V i ok. 2000mAh, czyli 10 razy więcej niż w przypadku pastylki. Panel sterowania Przycisk oraz LED’y wydzieliłem do osobnego „opakowania” które będzie przyklejone zaraz przy liczniku goli. Cały układ wraz z baterią, będzie schowany pod stołem, gdyż zajmuje dość sporo miejsca i nie będzie wyglądał estetycznie przyklejony do boku stołu. Model obudowy do druku 3D znajduje się tutaj. Dioda zielona 5mm, informuje o tym, że system jest włączony, natomiast czerwona 8mm sygnalizuje strzelonego gola. Wymiary diód są bardzo ważne, gdyż dziury w projekcie są wykonane pod nie właśnie. Ostatnim elementem jest przycisk dokładnie taki, aby również wpasował się w otwór. Całość jest połączona przewodami z płytą główną. Montaż Montażu bramki opisywał nie będę, gdyż jest to oczywiste, że po prostu wykręcamy starą i wkręcamy nowa Panel sterowania polecam przykleić obok licznika goli, aby był do niego łatwy dostęp. Najlepiej zrobić to na klej na gorąco. Prototyp można przykleić na taśmę dwustronną. Układ elektroniczny z baterią najlepiej gdzieś schować, gdyż jest dość duży. Można umieścić go pod stołem na klej na gorąco, aby nie rzucał się w oczy i tylko przewody do niego poprowadzić. Prototyp można również przymocować na taśmę dwustronną, tylko mamy ograniczony czas, gdyż taśma szybko puści. Gotowy prototyp: Poniżej filmik prezentujący działanie układu: Podsumowanie Układ działa perfekcyjnie, nie było sytuacji, aby nie wyłapał jakiegoś gola, ani źle wykrył. Nawet uderzenie piłką w bramkę nie powoduje zadziałania układu, co mnie bardzo cieszy, bo tego obawiałem się najbardziej. Jedyne co trzeba poprawić to moc diod sygnalizacyjnych, aby świeciły jaśniej (szczególnie czerwona) oraz zwiększyć można czas samo wyłączenia układu z 5 do 10 minut. Jak długo układ wytrzymuje na baterii to niestety nie udało mi się sprawdzić, gdyż na razie zamontowałem prototyp, który po kilku dniach zdemontowałem. Więc ten etap testów, będzie musiał poczekać, aż wyjdzie wersja finalna. Plany na przyszłość: Diody LED i fototranzystory, schować trochę głębiej, aby zmniejszyć kąt świecenia i absorpcji wiązki podczerwonej, gdyż w tym momencie jeśli LED IR będą za bardzo wystawać z obudowy to przerwanie jednej wiązki nie spowoduje zadziałania układu, gdyż fototranzystor będzie otwarty dzięki podczerwieni z drugiej diody Wykonać obudowę, w której będzie płyta główna oraz koszyk na baterie, z możliwością łatwej wymiany ogniw Zmniejszyć wartość rezystorów dla LED czerwonej i zielonej, aby świeciły jaśniej
  2. @Miglandz niestety nie, ale mogę Ci doradzić abyś śledził bloga to zobaczysz
  3. @SOYER tak zgadza się. W przyszłości będzie taka funkcja
  4. Po stworzeniu głośnika Bluetooth opartego o wzmacniacz 3W przyszła pora na coś mocniejszego. Celem, jaki chciałem osiągnąć było zwiększenie mocy głośnika i zachowanie jego mobilności. Udało się to osiągnąć ponad 10-krotnie. Głośnik Bodzio (bo tak został nazwany :P) ma moc 35W. Nazwa nie jest przypadkowa, ma nawiązywać do jego drewnianej obudowy, więc przyjął przydomek po sklepie z meblami. Najciekawsze jest w nim to, że został zrobiony z kolumny znalezionej na ulicy Przygotowanie Schemat budowy głośnika Bluetooth nie był mi obcy, gdyż podobny projekt już kiedyś robiłem. Pierwszą rzeczą, jaką trzeba było zrobić to dobór wzmacniacza. Kolumna ma jeden głośnik wysokotonowy i jeden niskotonowy więc wystarczy tutaj wzmacniacz mono. Znalazłem odpowiedni na allegro o mocy 35W. Niestety w wyrzuconej kolumnie nie działał głośnik niskotonowy, więc trzeba było również dokupić odpowiedni, pamiętając, aby jego moc była większa niż wzmacniacza. Wszystkie elementy są wypisane poniżej: Lista elementów: LM2940 Buck LDO (do zasilania Bluetooth) [6zł] Step Up LM2587 (do ładowania akumulatorów) [5zł] BMS 3S Li-ion Akumulatorki 18650 6 szt. [24zł] Wzmacniacz mono 35W audio TDA8932BT klasa D Złącze jack 3,5mm [5zł] Bluetooth USB audio stereo [13zł] Głośnik niskotonowy (basowy) 4Ω Głośnik wysokotonowy 4Ω Kondensatory: 22uF; 2,2uF Rezystory: 1kΩ ; 10kΩ LED czerwona i zielona Złącze uUSB Potencjometr 50kΩ logarytmiczny [5zł] Przełączniki 2 szt. Jak zwykle najpierw zabrałem się za rozrysowanie schematu oraz przemyślenie pozycji takich elementów jak potencjometr do regulacji głośności, przełączniki, wejście jack, itp. Praca Za układ zasilania odpowiada 6 sztuk akumulatorków 18650 z odzysku. Są połączone w pakiet 3S po dwie sztuki, dla zwiększenia napięcia oraz pojemności. Pojemność pojedynczego ogniwa wynosi ok. 2000mAh co daje w sumie akumulator o napięciu 12V i pojemności 4000mAh. Gdybyśmy chcieli taki kupić nowe akumulatorki do takiego pakietu to koszt wyniósłby ok. 45 zł. Proces ładowania i rozładowywania kontroluje BMS. Ważnym założeniem jest ładowanie głośnika z zasilacza 5V przez µUSB, gdyż na imprezie czy, gdziekolwiek poza domem ciężko o zasilanie 12V, a noszenie zasilacza zawsze przy sobie jest uciążliwe i zmniejsza mobilność głośnika, dlatego zdecydowałem się na ładowarkę, jaką mają wszyscy. Można było co prawda umieścić zasilacz sieciowy 12V wewnątrz obudowy, ale trzeba by było kombinować, gdzie ukryć przewód do zasilania, więc ładowanie go przez µUSB było najwygodniejszym sposobem. Napięcie z 5V jest podnoszone dość wydajnym przekształtnikiem Boost zwiększającym napięcie do 12,6V po to, aby pojedyncze ogniwo było naładowane do 4,2V oraz wydajność ładowania był na tyle duża, aby można było ładować i słuchać muzyki jednocześnie. Do linii 5V idącej z zasilacza dodana została LED koloru czerwonego, informująca o tym, że głośnik jest ładowany. Centralnym punktem schematu jest wzmacniacz, do którego schodzi się większość elementów. Sygnał dochodzi przez potencjometr do regulacji głośności oraz przełącznik SW2 do zmiany pochodzenia sygnału (BT lub jack). Wszystkie masy oczywiście są wspólne i połączone. Za zasilanie modułu Bluetooth odpowiada przetwornica Step Down LM2940, która redukuje napięcie do 5V. Nie jest ona w żaden sposób połączona z linią zasilania. Napięcie ładowania, a zasilania elementów 5V pomimo tej samej wartości odpowiada za zupełnie inne rzeczy i połączenie ich razem spowodowałoby niepotrzebne zamieszanie w układzie. Moduł Bluetooth został podłączony przez SW3 do zasilania i włącza się dopiero w momencie zmiany pochodzenia sygnału. Na wyjściu wzmacniacza znajduję się głośnik niskotonowy odpowiadający za bass oraz wysokotonowy z filtrem górnoprzepustowym opartym o kondensator 2,2 µF. Wybrałem ten rodzaj filtru, aby uniknąć stosowania rezystora mocy, przez który przechodziłby sygnał do głośnika niskotonowego w przypadku filtra dolnoprzepustowego. W prawej dolnej części schematu znajduję się jeszcze jeden układ. Łatwo można się domyślić co to jest, ale na razie nie będę zdradzał więcej szczegółów. Zostanie on omówiony, gdy całość (część, za którą odpowiedzialny jest ten układ) zostanie skończona. Lutowanie i składanie obudowy Gdy większość elementów została skompletowana, przyszedł czas w połączenie wszystkiego w całość i sprawdzenie, czy działa . Okazało się, że głośnik gra perfekcyjnie i ma naprawdę dużą moc. Kiedy całość była jeszcze prototypem można było się pobawić np. filtrem górnoprzepustowym, a dokładniej doborem kondensatora. Metodą prób doszedłem do wniosku, że wartość 2,2 µF jest najlepsza. Ze wzoru na częstotliwość graniczną filtru: f=1/2ΠRC wychodzi około 18kHz. Jednak w praktyce (nie wiem dlaczego) ta wartość jest mniejsza. Układ zasilania Układ ten został dokładnie opisany w przypadku omawiania schematu, wiec tutaj zamieszczę tylko kilka zdjęć. Co do samego łączenia elementów to zlutowane jest tak jak widać na obrazku na dole wpisu, wszystkie ogniwa złączone są taśmą izolacyjna, a całość przyklejone na klej na gorąco w rogu obudowy. Lutowanie płyty głównej Schemat PCB jeśli można go tak nazwać został zrobiony symbolicznie, gdyż montaż elementów jest robiony na oko na dużej płytce uniwersalnej. Najważniejsze w tym schemacie są linie łączenia modułów ze sobą. We wszystkich układach dolutowane uprzednio przewody zostały zastąpione goldpinami, dzięki którym można wlutować moduł w płytkę. Wszystkie złącza zostały podpisane. Został jeszcze problem, jak zamontować płytkę w środku obudowy. Po kilku próbach udało wykombinować mi się coś takiego. Śruba przyklejona do tulei dystansowej, które z kolei zostały przyklejone na klej dwuskładnikowy (klej na gorąco nie trzymał mocno) do obudowy głośnika. Taki montaż ma swój plus, gdyż bardzo łatwo jest wyjąć płytkę z głośnika w celu naprawy lub modernizacji. Montaż elementów w obudowie Za tą część powinniśmy się zabrać, zanim cokolwiek zamontujemy lub przykleimy w obudowie, gdyż będzie tutaj trochę wiercenia/cięcia co może doprowadzić do przypadkowego uszkodzenia zamontowanych elementów . Zabieramy się za wywiercenie otworów pod potencjometr, LED'y i przełączniki. Niestety ciężko mi powiedzieć jakim wiertłem wierciłem jaką dziurę, bo nigdzie tego nie zapisałem, więc trzeba dobrać odpowiednią samemu. To samo robimy z otworami na złącze jack i gniazdo ładowania. Kiedy już mamy wszystkie otwory, oczyszczamy głośnik z zabrudzeń, gdyż będziemy teraz wszystko przyklejać/przykręcać. Zamiast gniazda µUSB montowanego do obudowy użyłem takiego przewodu, ponieważ to było jedyne gniazdo, jakie miałem, które dało się wmontować. Cena gniazd montowanych na obudowę jest dość droga, więc nie kupowałem go. Zostało jeszcze przymocować głośniki do przedniego panelu. Głośnik niskotonowy został kupiony specjalnie pod otwór po poprzedniku, aby nie bawić się w powiększanie dziury. Natomiast głośnik wysokotonowy został zabrany z jakiejś starej kolumny, która kiedyś dostałem do rozbiórki. W przypadku pierwszego nie było żadnych problemów z montażem. Głośnik pasował idealnie w otwór i miał miejsce na przekręcenie go wkrętami. Z mniejszym głośniczkiem było więcej zabawy. Nie chciałem go wklejać, ponieważ w przyszłości będzie on zastąpiony innym, lepszym zamiennikiem, więc musiał być on również wkręcany. Trzeba było wywiercić w metalowej ramce otaczającej go, dziury na wkręty. Całe szczęście w otwór pod nim mieścił się na styk, więc nie trzeba było nic przerabiać w obudowie Składanie obudowy w całość Zadanie niby proste, a okazało się najtrudniejsze w całym projekcie. Wcześniej głośnik był klejony, ja natomiast nie chciałem tego robić, gdyż, potrzebuje mieć dostęp do wnętrzności, aby móc go rozwijać i modyfikować. Gdyby obudowa była projektowana przez mnie od zera to pewnie nie byłoby problemu, ponieważ zostałoby to przemyślane jeszcze w fazie planowania. Pierwszym pomysłem było wmontowanie zawiasu (takiego jak w drzwiczkach od szafki) oraz zamknięcia na kluczyk. Chciałem, aby wszystko było ukryte wewnątrz i nie psuło wyglądu głośnika, stąd decyzja o takich rozwiązaniach. Niestety po kupieniu, okazało się, że montaż ich będzie nie lada wyzwaniem. Znalezienie miejsca na zawias wewnątrz obudowy okazało się praktycznie niemożliwe. Podobnie z zamknięciem na kluczyk, trzeba by było dużo pozmieniać, a na końcu i tak by wyszło paskudnie. Tak więc ten pomysł został odrzucony. Stwierdziłem, że nie ma co kombinować i przykręcę po prostu go na śruby. Mimo prostoty nawet to rozwiązanie przysporzyło problemów. Założenie o niewidoczności mocowań wymagało ukrycia śrub pod osłonką. Nie chce się tutaj już rozpisywać, gdyż liczba podejść była dość duża, więc omówię tylko końcowe rozwiązanie. Na dole panel z głośnikami trzyma się na dwóch śrubach M5 specjalnie uciętych na długość, aby pasowały do osłonki, która od dołu trzyma się właśnie na nich. Natomiast od góry jest jedna śruba na środku, która wkręca się do nagwintowanego uprzednio kątownika. Nie dało się rozwiązać tego tak jak u dołu, ponieważ po bokach są diody i przyciski, a najkrótszy kątownik, jaki znalazłem nachodził na nie. Dodatkowo trzeba było przyciąć górę metalowej otoczki głośnika wysokotonowego, gdyż przeszkadzała ona we wkręceniu śruby. Uchwyt - projekt 3D Specjalnie na potrzebę tego głośnika zaprojektowałem uchwyt do noszenia do druku 3D. Jest on dostępny na thingiverse. Dwa wymogi, jakie miała spełnić to: nie psuć designu głośnika, czyli po prostu być w miarę ładna, oraz być składana. Z tymi wytycznymi i zarysem w wyobraźni zabrałem się za projektowanie. O ile sama rączka poszła dość gładko, to głowiłem się trochę jak ukryć mocowania, aby nie rzucały się w oczy. Wymyśliłem chyba dość ciekawą rzecz, a mianowicie przykręcamy dwa małe elementy, w które później wkładamy bolce od rączki (na których się obraca) i na samą górę jeszcze zaślepki, które maskują to wszystko. Myślę, że całość nie wygląda najgorzej, jest elegancka i zajmuje mało miejsca. Design Na koniec zostawiłem zaprojektowane naklejki na głośnik opisujące poszczególne funkcje. Naklejkę zaprojektowałem na wymiar dzięki uprzednio zrobionemu zdjęciu centralnie z góry z linijką w tle. Pozwoliło to odwzorować dokładne wymiary w programie Inkspace. Plik przygotowany do druku znajduje się w repozytorium (najlepiej na jakimś śliskim papierze, wtedy jakość jest znacznie lepsza). Po wydrukowaniu całość trzeba jeszcze powycinać. Naklejkę widoczną u góry głośnika najpierw obrysowałem cyrklem, a potem wyciąłem według linii ołówka. Całość została przyklejona na taśmę dwustronną i trzyma się bardzo dobrze. Podsumowanie: Jestem bardzo zadowolony z części elektronicznej tego głośnika. Została zbudowana profesjonalnie i nie było z nią żadnych problemów. Całość znajduje się na płytce, która jest zdejmowalna co ułatwia modernizacje. Nic nie jest łączone w pająka, a wszystkie przewody idą do płyty głównej i są podpisane, także podłączenie wszystkiego to zaledwie chwila. Jakość dźwięku jest bardzo dobra. Z głośnikami takich marek jak JBL (mowa tu o głośnikach o podobnej mocy) nie ma co konkurować, gdyż jakość elementów plus membrany pasywne tworzą nieskazitelną barwę dźwięku, ale wygrywa z nimi na pewno pod względem ceny, która jakby nie patrzeć jest prawie 10 razy mniejsza (55 zł). Natomiast z głośnikami niższych półek jak najbardziej konkuruje Wygląd w mojej opinii jest bardzo dobry. Naklejki i rączka są jak najbardziej użyteczne i pasują stylowo do całości. Jedyna rzecz konieczna do wymiany to głośnik wysokotonowy, gdyż ten, który aktualnie się znajduje pochodzi z odzysku i słuchać, że nie jest w najlepszej kondycji. Przy następnych projektach proces montażu przemyśleć na samym początku jeszcze w fazie planowanie, gdyż rozmieszczenie elementów ma potem wpływ na to, w jaki sposób całość będzie zmontowana i oszczędzi nam sporo czasu. Plany na przyszłość: Wymiana głośnika wysokotonowego Membrany pasywne, aby wzmocnić jakość dźwięku oraz zasłonić dziury z tyłu Włączanie na wodę Źródła i linki: Najnowsza wersja projektu do pobrania pod tym linkiem. Są tam wszystkie pliki niezbędne do wykonania głośnika samodzielnie. Repozytorium na GitHub https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2940c.pdf https://pl.wikipedia.org/wiki/Zwrotnica_głośnikowa https://pl.wikipedia.org/wiki/Filtr_górnoprzepustowy http://kaczanowski.org/elektronika/kolumna/dwa.htm https://www.youtube.com/watch?v=H17oSRbnjnU Zapraszam również do wpisu na moim blogu
  5. 1. Bo mialem taki procek na stanie wiec dla mnie koszt wyniósł 0zl . 2. Nigdy nie udało mi sie osiągnąć jeszcze równego odliczania sekundowego na wewnętrznym oscylatorze. Dlatego wszędzie gdzie potrzebuję umieszczam "zegarkowy" kwarc. Możliwe że w tym przypadku dokładne odliczanie sekund nie ma sensu bo i tak nik nie trzyma paznokci w lampie przez kilka godzin . Zgadzam sie z tobą, że w tym przypadku dodanie zewnętrznego kwarcu jest nad projektowe. Wezmę to pod uwagę przy tworzeniu kolejnych wersji
  6. Pomysł zrodził się kilka miesięcy temu, gdy zbliżały się święta i trzeba było zastanowić się nad prezentami. Jako, że dziewczyny lubią malować paznokcie to postanowiłem obdarować moją dziewczynę lampą do paznokci. Ale jaki byłby ze mnie majsterkowicz, gdybym kupił gotową w sklepie? Przygotowanie Zabrałem się do pracy. Na początku zrobiłem research o lampach. Trzeba było odpowiedzieć sobie na kilka pytań: Jakie światło jest najlepsze do utwardzania lakieru? Jaka średnio moc maja podobne lampy? Jakie posiadają cechy charakterystyczne, funkcjonalności? Dowiedziałem się, ze moc 30-48W oraz światło UV* są najlepsze do utwardzania lakieru. Większość lamp posiada wyświetlacz, kilka przycisków oraz czujnik i odbiornik podczerwieni do wykrywania, czy ktoś włożył dłoń. Co do typu światła w lamie są podzielone opinie. Ogólnie rzecz biorąc na rynku można znaleźć 3 rodzaje lamp: ze świtałem UV, białym zimnym oraz hybrydy, czyli połączenie tych obu. Teraz pytanie który rodzaj jest najlepszy? Niestety nie da się tak prosto na to odpowiedzieć. Nie jestem ekspertem w tej dziedzinie, ale z tego co przeczytałem to UV (mówię tutaj o typie A [315–400 nm], czyli tym jeszcze widzialnym, które użyłem w moim projekcie i te które stosuje się na ogól w lampach UV) ogólnie utwardzi każdy lakier, ale zajmuje to trochę czasu. Natomiast LED o barwie "biały zimny" nie utwardzi już każdego lakieru tylko te przeznaczone do tego typu lamp. Ma też swoje plusy. Utwardzanie lakieru trwa szybciej oraz nie oślepia tak mocno jak UV. Co do szkodliwości nie będę tutaj nic pisał, bo nigdzie nie znalazłem jednoznacznej, fachowej opinii.. Poza wyglądem lampy już nic nadzwyczajnego nie mają. Można zadbać np.: o to, aby światło wewnątrz się dobrze rozpraszało. Naszkicowałem schemat blokowy lampy, wypisałem wymagania i wszystkie pomysły. Lista potrzebnych elementów, wraz z cenami: [25zł] zasilacz 12V o wydajności, co najmniej 1A [15zł] LED UV lub białe zimne [16zł] części elektroniczne: płyta główna, moduł wyświetlacza [15zł] wydruk 3D kilka śrubek (dokładne wymiary w sekcji o składaniu lampy) [2zł] przełącznik i złącze DC [7zł] 9 szt. radiatorów do LED Praca Zacząłem oczywiście od wykonania prototypu. Wykorzystałem MSB dla Atmega16 oraz mój moduł wyświetlacza siedmio-segmentowego, resztę elementów umieściłem na płytce stykowej. Elektronika Sercem układu jest Atmega16 i wybrałem ją nie przypadkowo. Potrzebowałem mikrokontroler z dużą ilością wyjść, aby móc podłączyć wyświetlacz LED oraz przyciski. Dało się oczywiście wykonać to na mikrokontrolerze o mniejszej liczbie wyprowadzeń. Przyciski można podłączyć pod jeden pin ADC, a wyświetlacz LED siedmioprocentowy przez konwerter na magistrale I2C, ale dysponowałem już gotowymi rozwiązaniami, które przekonały mnie do takiego rozwiązania. Nie wykorzystuje tutaj biblioteki Arduino z tego samego powodu co wyżej. Układ jest zasilany 12V, niestety zasilacz się nie zmieścił już w środku wiec trzeba doprowadzić zasilanie zewnętrznie. Wydajność zasilacza powinna wynosić, co najmniej 1A, gdyż same LED używają prawie tyle. Postanowiłem podzielić elektronikę na dwie części: płytę główną oraz części odpowiedzialna za interakcje z użytkownikiem, czyli wyświetlacz oraz przyciski. Postąpiłem tak z dwóch powodów. Pierwszy to zasada dziel i zwyciężaj, dzięki której oddzielając wyświetlacz oraz przyciski, płyta główna stała się mniej skomplikowała, co oznacza, że występuje mniejsze prawdopodobieństwo fakapu. Drugą przyczyną był problem ze zamieszczeniem całego układu w jednym miejscu w obudowie. Moduł wyświetlacza W tym module znajdują się jedynie przyciski, wyświetlacz siedmio-segmentowy LED oraz kilka rezystorów i gniazd połączeniowych. Zadaniem tego układu jest wyświetlanie czasu oraz informowanie mikrokontrolera o wciśniętym przycisku. Moduł jest na tyle prosty, że nie będę tutaj się rozpisywał. Dodam tylko tyle, że w przyszłości planuję przenieść całą część odpowiedzialną za sterowanie wyświetlaczem właśnie w to miejsce, więc wtedy będzie można napisać coś więcej. Schemat plytki PCB: Tak się prezentuje gotowy moduł: Płyta główna Jak już wspominałem, sercem układu jest Atmega16 i znajduję się ona na płycie głównej razem z elementami potrzebnymi do jej funkcjonowania. Umieściłem tutaj również stabilizator, który redukuje napięcie z 12V do 5V. Wszytko, co jest z niego zasilane nie zużywa na tyle dużo prądu, aby potrzeba było użycia radiatora. Dla pewności można LM7805 zastąpić jakimś innym, bardziej wydajnym układem np.: przetwornicą impulsową LM2576, która ma znacznie większy współczynnik sprawności. Umieściłem tutaj część układu sterującego wyświetlaczem siedmiosegmentowy, czyli ULN2803 wraz z rezystorami i trzema tranzystorami bipolarnymi (dokładny opis rozwiązania jest tutaj), ponieważ nie zmieścił się on na drugiej płytce. Sterowanie LED odbywa się poprzez tranzystor MOSFET. Początkowo chciałem każdy segment diod (3 LED połączone szeregowo) sterować osobnym tranzystorem, aby uniknąć przegrzania się pojedynczego, ale w trakcie realizacji projektu stwierdziłem, że nie ma to sensu. Zajmowało tylko wolne porty w mikrokontrolerze oraz komplikowało logikę sterowania (w oprogramowaniu), a MOSFET'y prawie w ogóle się nie grzały. Projekt 3D Od samego początku istotnym elementem tego projektu był projekt obudowy w 3D. O ile część elektroniczna i research był proste to tutaj poziom się komplikował. Zdecydowanie jest to jeden z najbardziej zaawansowanych modeli 3D, jaki tworzyłem, wiec nie jest pozbawiony kilku wad, ale za to jest sukcesywnie i powoli modernizowany, co widać po rosnącej w górę wersji projektu. Na początku lampa miała mieć kształt ćwiartki kuli z wydłużonym tyłem, ale okazało się to dość niepraktyczne i zbyt skomplikowane, wiec szybko zmieniłem koncepcje. Ostateczny kształt, jaki wybrałem to prostokąt z zaokrąglonymi krawędziami. Przed rozpoczęciem projektowania trzeba ustalić wymiary lampy wewnątrz oraz na zewnątrz. W środku musi mieścić się ręka, a zarazem lampa nie może być za duża, aby była poręczna. Pomiarami wzorowałem się głównie na gotowych rozwiązaniach,, z tym że naniosłem swoje poprawki, co do grubości ścianek oraz tyłu, niestety kosztem rozmiarów powierzchni w środku. Musiałem gdzieś zmieścić układ elektroniczny oraz LED'y, a, że całość się grzeje to również potrzebna jest przestrzeń, aby ciepło mogło być odprowadzane. Kolejnym etapem, było podzielenie całości na dwie części, aby był łatwy dostęp do "wnętrzności" lampy. W rozsądny sposób trzeba było poprowadzić linię cięcia dbając o to, aby dało się to wydrukować (czyli jak najmniej poziomych krawędzi) oraz potem łatwo zmontować w jedno. Trzeba jeszcze wykombinować, w jaki sposób łączyć te dwa elementy razem?. W głowie miałem dwa rozwiązania, śrubki albo zatrzaski. Wybrałem to pierwsze, gdyż projektowanie zatrzasków może być zbyt skomplikowane. W kilku miejscach umieściłem elementy, w które wkręca się śrubę/wkręt oraz dziury na dole. Jest jeszcze jedno miejsce, w którym te dwa elementy się łączą, ale rozwinę to w cześć montażu modułu wyświetlacza. Teraz pozostało już porozkładać elementy wewnątrz takie jak: LED'y, płyta główna, czujnik ruchu, moduł wyświetlacza z przyciskami, złącze zasilania oraz switch do włączania i wyłączania lampy. Płyta główna została umieszczona na ściance tylnej i przykręcona na dystansach do niej. Naprzeciwko niej znajduję się switch oraz gniazdo zasilania 12V. LED'y znajdują się oczywiście u góry lampy, ale ich rozstaw nie jest przypadkowy. Raz, że są rozłożone symetrycznie to dwa musiały zostać umieszczone w odpowiednich pozycjach, aby starczyło miejsca na moduł wyświetlacza. Jedno nie mogło być nad drugim, gdyż po przyklejeniu radiatorów na LED'y nie było już wystarczająco miejsca na umieszczenie nad nimi niczego. Na końcu została jak się okazało najtrudniejsza część, czyli montaż modułu wyświetlacza z przyciskami. Trzeba było poczekać, aż zostanie on zlutowany, aby można było dokonać dokładnych pomiarów, gdyż te teoretyczne miały za duży błąd. Poza rozmieszczeniem dziur na przyciski musiałem w odpowiednim miejscu i dokładnym wymiarze (z bardzo małym marginesem błędu) umieścić otwór na wyświetlacz. Dlaczego był potrzebny tak mały margines błędu? Ponieważ, jeśli wyświetlacz by był przesunięty o milimetr albo mniej w którąś stronę, to nie pokrywałyby się otwory na przyciski i nie dałoby się ich wciskać. Odstęp płytki od górnej części, również musiał być dokładnie obliczony, żeby przyciski nie wystawały zbyt dużo, ale zarazem nie chowały się w obudowie i wyświetlacz mieścił się idealnie w otworze nie wychodząc poza płaszczyznę zewnętrzną. W tym momencie wpadłem na pomysł, że można umieścić tutaj, dodatkowe mocowanie całości. Stworzyło to drobne problemy, ale koniec końców udało się to wykonać i całość trzyma się solidnie. Projekt obudowy można zobaczyć tutaj, a pliki stl dostępne są w repozytorium projektu. Poniżej zdjęcia wydruku: Kolor wydruku wewnętrznej części nie jest przypadkowy. Wybrałem biały, aby światło w środku dobrze się rozpraszało. Niestety efekt był na tyle dobry, że aż oślepiało, więc musiałem na samym spodzie przykleić czarną podkładkę. Mimo tego myślę, że warto zostać przy tym kolorze, ponieważ jeśli zmienimy rodzaj świtała z LED UV na zwykłe LED to może się okazać, że dzięki kolorowi białemu zredukujemy moc lampy, a co za tym idzie diody będą się mniej nagrzewać i zwiększą swoją żywotność. Montaż całości Krok po kroku jak całość zmontować + zdjęcia które zrobiłem. Zacznijmy od przygotowania potrzebnych narzędzi do montażu: Klej na gorąco - do montażu LED Klej termoprzewodzący - do montażu radiatorów dla LED 8 szt. małych śrub lub wkrętów 4 sztuki M3 o długości 12mm Wiertło 3.5mm do powiększenia dziur na płytce Jeśli już wszystko skompletowaliśmy to możemy zabrać się do składania. Zaczynamy od przymierzenia i wkręcenia układu z wyświetlaczem. Musimy ustawić go na miejscu, aby otwory się pokrywały. Składamy dwie części obudowy razem i wkręcamy śrubki M3. Ma to na celu wyrobienie otworów, aby montaż całości z zamontowanymi LED'ami i resztą podzespołów przebiegł bez problemu. Możemy również otwory nagwintować gwintownikiem M3. Po tym kroku przechodzimy do właściwego montażu. Pierwsze co robimy to lutujemy przewody do LED'ów i łączymy trzymając się mniej więcej tego schematu: Na końcu powinno prezentować się to mniej więcej tak: Teraz musimy przykleić radiatory do tylnych części LED'ów. Najpierw oczyszczamy całą powierzchnię z zanieczyszczeń. Możemy to zrobić zmywaczem do paznokci lub jakimś alkoholem (najlepiej izopropanolem). Sam przeszlifowałem jeszcze całość papierem ściernym gradacji od 1000 do 1500, ponieważ na moich radiatorach były małe ryski. !UWAGA! radiatory naklejamy na wszystkie diody, prócz nr 3, gdyż w tej wersji lampy zachodzi na nią moduł wyświetlacza. Kolejnym etapem, będzie przytwierdzenie do zewnętrznej obudowy przełącznika oraz gniazda zasilania. O ile switch trzyma się bez problemu, bo jest na zatrzaski, to ze złączem zasilania będzie więcej problemu. Sam użyłem techniki spawania plastiku do przymocowania go, ale można równie dobrze użyć mocnego kleju. Nastała chwila na podłączenie elektroniki. Zaczynamy od płyty głównej. Przymocowujemy ją do specjalnie dla niej zaprojektowanego elementu 3D i potem razem z tym wydrukiem na tył wewnętrznej części obudowy. Jeśli całość się dobrze trzyma to możemy wziąć się za podłączenie przewodów oraz moduł z wyświetlaczem. Całość powinna prezentować się jak na zdjęciach poniżej: W tym momencie proponuje wykonać test, czy wszystko działa poprawnie i lampa świeci. Jeśli wszystko pracuje jak trzeba to można zabrać się za skręcanie dwóch części razem. W tej wersji lampy nie jest to najprostsze, ponieważ trzeba dobrze wpasować moduł wyświetlacza z otworami do wkręcenia śruby, ale da się z tym uporać. Najważniejsze, aby złapać jeden otwór, wtedy już pójdzie z górki A teraz czas na efekt końcowy: Podsumowanie Całkowity kosz lampy wyniósł 80 zł. Wszystkie ceny są podane w nawiasach na liście zakupów u góry wpisu. Może nie jest to tanio, szczególnie że za niecałe dwa razy więcej dostaniemy taką lampę w sklepie, ale myślę, że jakość projektu i zabawa przy jego tworzeniu rekompensuje koszt lampy. Projekt uważam za udany, gdyż przeszedł kilka testów praktycznych i sprawuje się bardzo dobrze. LED'y nie nagrzewają się aż tak bardzo, aby nie można było ich dotknąć. Jedynym minusem jest oślepiające światło UV. Zdecydowanie następnym razem jak będę robił/ulepszał lampę zastosuje tutaj LED'y o kolorze biały-zimny. Pytania do wyjaśnienia: Jaka długość fali jest najlepsza do utwardzania lakierów hybrydowych? Jakie są różnice pomiędzy LED UV a LED białe zimne na tle utwardzania lakieru? (odpowiedź u góry wpisu) Plany na przyszłość: Przerobienie sterowania wyświetlaczem siedmio-segmentowym na I2C oraz redukcja ilości przewodów łączących oba moduły. Wiąże się z tym również przeniesienie elementów sterowania wyświetlaczem z płyty głównej na moduł. Zamienić fotokomórkę na odbiornik i nadajnik podczerwieni. Zastosować inserty gwintowane do montażu wyświetlacza Ulepszyć projekt wydruku 3D o wzmocnienia obudowy, ponieważ w niektórych miejscach się wgniata, gdyż nie ma podparcia Linki i źródła: https://www.24sklep.pl/content/29-led-uv-i-utwardzanie-zywic-klejow-farb-lakierow-uv https://www.yahoo.com/lifestyle/the-gel-manicure-low-down-uv-vs-led-106537862903.html https://practicalpolish.com/ledvsuvlampfornails
×
×
  • Utwórz nowe...