Robot za zvučno svjetlo: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

U ovom Instructableu pravit ćete uređaj za zvučno osvjetljenje. Ovaj uređaj uključuje svijetle LED diode ili žarulje sa muzikom. Ulaz za muziku dolazi sa linijskog ili govornog izlaza HiFi -a, računara ili mobilnog telefona.

U videu možete vidjeti kako krug radi.

Supplies

Trebat će vam:

- matrična ploča, - hladnjak, - NPN tranzistor napajanja, - nekoliko NPN BJT tranzistora opće namjene, - dva tranzistora opće namjene PNP BJT, - lemljenje, - lemilica, - omot (možete koristiti papirnu čašu), - električna bušilica (opcionalno), - pasta za prenos toplote, - traka, - otpornik snage 10 ohma, - otpornik od 270 ohma, - 4,7 kohm otpornik, - 2 Megohm varijabilni otpornik, - dva otpornika od 1 koma, - dva 10 koh otpornika, - otpornik od 100 koma, - 470 nF i 100 nF kondenzatora, - matica i vijak za hladnjak, - nekoliko sjajnih LED dioda ili dvije sijalice od 1,5 V, - škare ili odvijač, - jedna dioda opće namjene.

Korak 1: Pričvrstite hladnjak

Izbušite dvije rupe na matričnoj ploči i pričvrstite hladnjak kao što je prikazano na fotografiji.

Korak 2: Priključite tranzistor napajanja

Pričvrstite tranzistor snage PNP s vijkom i pastom za prijenos topline.

Korak 3: Izgradite krug

Otpornik Rc1b odabran je kao 10 kohm umjesto 1 kohm kako bi se povećala konstanta vremena punjenja. Vremenska konstanta pražnjenja je množenje vrijednosti kondenzatora (C1) i otpornika (Rb2). Alternativa bi bila upotreba veće vrijednosti kondenzatora C1, ali to bi značilo korištenje elektrolitičkog kondenzatora koji nije jako pouzdan u usporedbi s jastučnim ili keramičkim kondenzatorima.

Sijalice možete zameniti svetlim LED diodama. Ako LED troši 10 mA sa 2 V potrebnog napajanja, potrebni otpornik serije Rc4 je (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ohma. Paralelno možete staviti dodatnu LED diodu, a serijski otpornik prepoloviti ili možete staviti nekoliko LED dioda sa otpornicima od 100 ohma paralelno s tranzistorom napajanja.

Potrebna su vam samo tri BJT tranzistora opće namjene. Međutim, morate ih kupiti nekoliko u slučaju da ih opečete spajanjem na pogrešne pinove. Tranzistori opće namjene vrlo su jeftini.

Rc4 samo mora biti otpornik snage ako koristite žarulje.

Otpornik Rb1 kontrolira svjetlinu sijalica ili svijetlećih LED dioda.

Uobičajeno pojačanje struje tranzistora (strujni dobitak) Beta (struja kolektora podijeljena s baznom strujom) je 100. Međutim, ova vrijednost može biti i do 20 ili čak do 500. Na Beta vrijednost utječu tolerancije proizvodnje i temperatura okoline i pristranost struja.

Sada možemo izračunati pretpostavljene minimalne beta vrijednosti tranzistora Q2, Q3 i Q4 koje će omogućiti potpuno zasićenje:

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

Q2 Beta: Ic2 / Ib2 = ((Vs - Vbe) / Rb3) / ((Vs - Vbe - Vd) / Rb2)

= (2,3 V / 4, 700 ohma) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100, 000 ohma) = 30,585106383

Q3 Beta: Ic3 / Ib3 = ((Vs - Vbe) / Rb4) / ((Vs - Vbe) / Rb3)

= (2,3 V / 220 ohma) / (2,3 V / 4, 700 ohma + 3 V / 100, 000 ohma) = 20,1296041116

Navedena struja žarulje je 0,3 A. Stoga:

Q4 Beta: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 ohma) = 28,6956521739

Tako će tranzistori najvjerojatnije zasititi.

Sada izračunavamo frekvenciju isključivanja RC niskopropusnog filtera napajanja:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3,38627538493 Hz

U krugu možete vidjeti da nisam implementirao niskopropusni RC filter napajanja. Međutim, ovaj niskopropusni filter će vam možda trebati ako baterija ili izvor napajanja imaju veliki unutrašnji otpor. Ako krug i dalje oscilira čak i s RC filtrom, pokušajte paralelno postaviti veće vrijednosti kondenzatora s kondenzatorima Cs1 i Cs2 kako biste smanjili niskopropusnu graničnu frekvenciju.

Izračunajte graničnu frekvenciju ulaznog visokopropusnog filtera:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338,627538493 Hz

Maksimalna granična frekvencija visokog prolaza ne smije biti veća od 20 Hz. Da bismo smanjili ovu učestalost, možemo učiniti sljedeće:

1. Povećajte vrijednost Ri. Međutim, to će smanjiti pojačanje kola.

2. Povećajte vrijednost Ci. Ovo je bolja opcija. Paralelno sa Ci možemo postaviti dodatni kondenzator od 470 nF ili zamijeniti Ci bipolarnim kondenzatorom od 10 uF (10 000 nF). Međutim, ovaj novi kondenzator manje je pouzdan i koštat će više novca. Bipolarne kondenzatore teže je pronaći na web stranicama elektroničkih komponenti.

Korak 4: Stavite krug u papirnu čašu ili kutiju

Možete vidjeti da kolo stane u papirnu čašu.

Sijalice su pričvršćene lepljivom trakom.

Rupu u čaši možete napraviti pomoću odvijača ili škara za potenciometar.

Svetla će se videti kroz šolju kada su uključena.

Korak 5: Osigurajte žice trakom

Možete koristiti bilo koju ljepljivu traku.

Korak 6: Pričvrstite ruke i noge

Metalnom žicom od 1 mm pričvrstite ruke i noge na robota.

Sada ste završili.