Sesli Işık Robotu: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu Eğitilebilir Kitapta, sağlam bir ışık cihazı yapacaksınız. Bu cihaz, müzikli parlak LED'leri veya ampulleri açar. Müzik girişi, bir HiFi, bilgisayar veya cep telefonunun hat çıkışından veya konuşma çıkışından gelir.

Devrenin çalıştığını videoda görebilirsiniz.

Gereçler

İhtiyacın olacak:

- matris tahtası, - soğutucu, - NPN güç transistörü, - birkaç NPN BJT genel amaçlı transistör, - iki adet PNP BJT genel amaçlı transistör, - lehim, - havya, - muhafaza (kağıt bardak kullanabilirsiniz), - elektrikli matkap (isteğe bağlı), - ısı transfer macunu, - kaset, - 10 ohm güç direnci, - 270 ohm direnç, - 4.7 kohm direnç, - 2 Megohm değişken direnç, - iki adet 1 kohm direnç, - iki adet 10 kohm direnç, - 100 kohm direnç, - 470 nF ve 100 nF kapasitörler, - soğutucu için somun ve cıvata, - birkaç parlak LED veya iki adet 1,5 V ampul, - makas veya tornavida, - bir genel amaçlı diyot.

1. Adım: Isı Emiciyi Takın

Matris kartına iki delik açın ve ısı emiciyi fotoğrafta gösterildiği gibi takın.

Adım 2: Güç Transistörünü Takın

PNP güç transistörünü cıvata ve ısı transfer macunu ile takın.

Adım 3: Devreyi Oluşturun

Şarj süresi sabitini arttırmak için Rc1b direnci 1 kohm yerine 10 kohm olarak seçilmiştir. Boşalma zaman sabiti, kapasitör (C1) ve direnç (Rb2) değerinin çarpımıdır. Bir alternatif, daha yüksek bir C1 kapasitör değeri kullanmak olabilir, ancak bu, yastık veya seramik kapasitörlere kıyasla çok güvenilir olmayan bir elektrolitik kapasitör kullanılması anlamına gelir.

Ampulleri parlak LED'lerle değiştirebilirsiniz. Bir LED, 2 V gerekli güç kaynağı ile 10 mA tüketiyorsa, gerekli seri Rc4 direnci (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ohm'dur. Ek bir LED'i paralel bağlayabilir ve seri direnci yarıya indirebilir veya güç transistörüne paralel olarak 100 ohm dirençli birkaç LED koyabilirsiniz.

Yalnızca üç genel amaçlı BJT transistörüne ihtiyacınız var. Ancak yanlış pinlere bağlayarak yakmanız durumunda birkaç tane satın almanız gerekiyor. Genel amaçlı transistörler çok ucuzdur.

Ampul kullanıyorsanız, Rc4'ün yalnızca bir güç direnci olması gerekir.

Rb1 direnci, ampullerin veya parlak LED'lerin parlaklığını kontrol eder.

Tipik bir transistör akım kazancı (akım kazancı) Beta (kolektör akımı bölü taban akımı) 100'dür. Ancak bu değer 20 kadar düşük veya 500 kadar yüksek olabilir. Beta değeri, üretim toleranslarından ve ortam sıcaklığından ve sapmadan etkilenir. akım.

Artık tam doygunluğa izin verecek Q2, Q3 ve Q4 transistörlerinin varsayılan minimum Beta değerlerini hesaplayabiliriz:

Vs - Vbe = 3 V - 0,7 V = 2,3 V

Q2 Beta: Ic2 / Ib2 = ((Vs - Vbe) / Kb3) / ((Vs - Vbe - Vd) / Kb2)

= (2,3 V / 4, 700 ohm) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100.000 ohm) = 30.585106383

Q3 Beta: Ic3 / Ib3 = ((Vs - Vbe) / Kb4) / ((Vs - Vbe) / Kb3)

= (2,3 V / 220 ohm) / (2,3 V / 4, 700 ohm + 3 V / 100.000 ohm) = 20.1296041116

Belirtilen ampul akımı 0,3 A'dır. Bu nedenle:

Q4 Beta: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 ohm) = 28.6956521739

Böylece transistörler büyük olasılıkla doygun hale gelecektir.

Şimdi RC alçak geçiren güç kaynağı filtresi kesme frekansını hesaplıyoruz:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3.38627538493 Hz

RC low pass güç kaynağı filtresini uygulamadım devrede görebilirsiniz. Ancak, pilinizin veya güç kaynağınızın dahili direnci yüksekse bu düşük geçiş filtresine ihtiyacınız olabilir. Devre, RC filtresiyle bile hala salınım yapıyorsa, düşük geçiş kesme frekansını azaltmak için Cs1 ve Cs2 kapasitörlerine paralel olarak daha yüksek kapasitör değerleri koymayı deneyin.

Giriş yüksek geçiş filtresi kesme frekansını hesaplayın:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338.627538493 Hz

Yüksek geçiş maksimum kesme frekansı 20 Hz'den fazla olmamalıdır. Bu frekansı azaltmak için şunları yapabiliriz:

1. Ri değerini artırın. Ancak bu, devre kazancını azaltacaktır.

2. Ci değerini artırın. Bu daha iyi bir seçenek. Ci ile paralel 470 nF'lik ek bir kapasitör koyabilir veya Ci'yi 10 uF (10, 000 nF) bipolar kapasitör ile değiştirebiliriz. Ancak bu yeni kapasitör daha az güvenilirdir ve daha fazla paraya mal olacaktır. Bipolar kapasitörleri elektronik bileşenler web sitelerinde bulmak daha zordur.

Adım 4: Devreyi Kağıt Bardağa veya Kutuya Yerleştirin

Devrenin bir kağıt bardağa sığdığını görebilirsiniz.

Ampuller yapışkan bantla yapıştırılmıştır.

Potansiyometre için bir tornavida veya makasla bardağa delik açabilirsiniz.

Işıklar açıkken fincandan görülecektir.

Adım 5: Telleri Bantla Sabitleyin

Herhangi bir yapışkan bant kullanabilirsiniz.

Adım 6: Kolları ve Bacakları Takın

Kolları ve Bacakları robota bağlamak için 1 mm metal tel kullanın.

Artık işiniz bitti.