Lanterna UMAkers: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao creatori!

Siamo un gruppo di studenti dell'Università di Málaga (UMA). Questo progetto fa parte dell'argomento 'Creative Electronics', un modulo del 4° anno di BEng Electronic Engineering presso l'UMA, School of Telecommunications (www.etsit.uma.es).

Il nostro progetto consiste in una luce stroboscopica. I dettagli sui componenti utilizzati e il processo seguito saranno delineati nei passaggi seguenti.

Passaggio 1: preparazione

Componenti utilizzati:

• Resistori (50Ω e 10kΩ)
• Potenziometro 10kΩ
• Transistor di potenza BDX
• Led SMD 50W
• Driver led (240Vac - 50Vdc)

Abbiamo acquistato il led SMD con il suo driver tramite Amazon (qui).

ATMega 328p

Avremo bisogno di due schede Arduino (una delle quali con microcontrollore rimovibile)

• PCB prototipo preforato
• Convertitore buck CC-CC (LM2596)
• Dissipatore e pasta termica [opzionale]

Nell'immagine in cima a questo passaggio c'è un componente che non è usato su questa prima versione della lanterna. Questo componente è un accelerometro, stiamo pianificando di includerlo nelle versioni future per controllare il lampeggio della luce con il movimento della mano invece di far girare il potenziometro.

Passaggio 2: Schemi e spiegazione

Abbiamo scelto il transistor BDX per via dell'alto valore di guadagno in corrente continua (beta) perché dobbiamo controllare gli stati di saturazione e taglio del transistor solo con la corrente del microcontrollore (la corrente collettore-emettitore può raggiungere valori di 1A).

Il nostro progetto è progettato per controllare un circuito di valori di alta tensione con un microcontrollore che fornisce valori di bassa corrente attraverso le uscite digitali.

Abbiamo posizionato un riduttore DC-DC (usando l'uscita del convertitore AC-DC) per alimentare il microcontrollore. Per controllare il duty cycle del PWM (che controlla il lampeggio della luce) abbiamo utilizzato un potenziometro collegato al microcontrollore.

Passaggio 3: codifica e caricamento del codice

Per caricare il codice nel microcontrollore, puoi seguire i seguenti passaggi: (dalla pagina web ufficiale di arduino)

• Scarica l'archivio della configurazione hardware (qui).
• Crea una cartella denominata "hardware" nella cartella dello sketchbook di Arduino.
• Sposta la cartella scaricata in precedenza nella cartella "hardware".
• Riavvia il software Arduino.
• Quando esegui nuovamente il programma, dovresti vedere "ATMega 328 su una breadboard (clock interno 8MHz)" nel menu Strumenti>Scheda.

• Masterizza il bootloader (dovresti aver bisogno di masterizzare il bootloader solo una volta).

  • Seleziona la scheda e la porta seriale dal menu Strumenti.
  • Collega la scheda Arduino e il microcontrollore in questo modo.
  • Selezionare ATMega 328 su una breadboard (clock interno 8MHz) da Strumenti>Scheda.
  • Seleziona Arduino come ISP da Strumenti> Programmatore.
  • Esegui Strumenti> Masterizza Bootloader.

• Carica il codice: una volta che il tuo ATMega 328p ha il bootloader Arduino, puoi caricare i programmi.

  • Rimuovere il microcontrollore dalla scheda Arduino.
  • Collega la scheda Arduino e il microcontrollore come mostrato nell'immagine successiva.
  • Selezionare " ATMega 328 su breadboard (clock interno 8MHz) " dal menu Strumenti>Scheda
  • Carica come al solito.

Passaggio 4: Saldiamo le parti

1. Iniziamo a saldare il transistor e le resistenze.
2. Introduci il microcontrollore nel PCB preforato e taglia il resto delle tracce.
3. Saldiamo il microcontrollore.
4. Saldare il potenziometro vicino all'ingresso analogico del microcontrollore. Aggiungere i fili necessari per posizionare il modulo riduttore DC-DC.
5. Saldare il DC-DC dall'altra parte anteriore del PCB.
6. Prendi il led SMD (è facoltativo posizionare un dissipatore di calore, ne abbiamo riutilizzato uno di una stampante 3D).
7. Saldare i fili che collegano +Vcc e Ground (GND).
8. Una volta che ciascuna delle parti è stata saldata, abbiamo deciso di posizionare tutto il sistema in una vecchia lampadina da discoteca in modo che i disegni rimangano compatti.
9. Non dimenticare di saldare il Led a Vcc e il transistor (abbiamo usato un connettore elettrico). Ricordarsi di saldare la connessione del convertitore DC-DC (fare attenzione agli schemi).

Alcuni consigli:

• Abbiamo collegato i fili del driver Led per avere un po' di comodità per il suo utilizzo. Le estremità dei fili di rame sono state stagnate e abbiamo collegato entrambe le estremità. Per ottenere un risultato migliore ed evitare cortocircuiti, abbiamo utilizzato la pasta termica.
• Abbiamo praticato due fori nella lampadina della discoteca in modo da poter estrarre i fili e controllare meglio il potenziometro.