Что нового в статье? 1). Корпус, которым оснащён Настенный светильник «Мультицвет – перелив» (далее просто НСМП), получился практически бесплатным для радиолюбителя. 2). Если не считать ТСВ (типовой схемы включения) светодиодов, то Э3 (схема электрическая принципиальная) НСМП состоит всего из двух деталей. 3). Конструкция корпуса НСМП позволяет стать основой для других, более сложных конструкций, располагаемых в стеклянных банках с закручивающимися крышками диаметром 84 мм. 4). Габариты корпуса НСМП позволяют разместить аккумулятор типоразмера AA-size, оснастив конструкцию автономным питанием. 5). Практически проверено, что клавишный выключатель SA1 можно надёжно закрепить в крышке из тонкой (всего около 0,3 мм) жести. 6). Светильник можно навесить на любую вертикальную поверхность (стенку, шкаф). Таким образом, он не будет надоедать и занимать место на столе, полке, тумбочке или другой горизонтальной поверхности.
ВИДЕО
Если у вас мало времени, то предлагаем посмотреть краткое видео с презентацией Светильника НСМП (всего 35 секунд). Быстро, выгодно (в смысле бесплатного корпуса) и цветомузыкально! Также, это краткое видео можно посмотреть на мобильном устройстве, воспользовавшись QR-кодом:
Сокращения, принятые в статье
ЗУ-БП – зарядное устройство – блок питания (в данном случае с выходным напряжением + 5 Вольт и током более 50 мА, то есть практически любое).
НСМП - Настенный светильник "Мультицвет - перелив" (название статьи).
LED - светодиод.
SF-LED – светодиоды, медленно переливающиеся.
Уважаемые радиолюбители! Предлагаем вам ознакомиться с файлом «Радиолюбителям_SF-LED», в котором предлагается легко запомнить и использовать новую аббревиатуру для ПБО (позиционного буквенного обозначения) медленно переливающегося светодиода производства КНР. Этот файл можно также посмотреть (а можно и не смотреть, так как всю информацию вы уже получили) на мобильном устройстве с помощью QR-кода:
Необходимые покупные изделия
1). Без чего не стоит даже начинать изготавливать светильник, так это без светодиодов. Похоже, что такие светодиоды появились в интернет продаже около года назад и самое важное, что их теперь предлагают отечественные маркет-плейсы. Автору удалось заказать на «Озоне» 1 комплект, состоящий из 50 светодиодов. Получилось около 5 рублей за 1 светодиод. Доставка – в ПВЗ (пункт выдачи заказов) – бесплатная, за 1-2 недели. В случае обнаружения брака в течение 14 дней возможен возврат товара. Имеется опция «Оплата после получения».
2). Если нет старых запасов крышек (их обычно накапливают как источник листовой жести), то зелёный горошек также придётся покупать и съедать. А для одного корпуса НСМП потребуются 2 крышки!
3). ЗУ-БП (Зарядное устройство – блок питания с выходным напряжением +5 Вольт) с кабелем. На одном конце кабеля должен быть разъём типа USB-A – для ЗУ-БП, а на другом Micro-USB – для подключения к НСМП. При такой комплектации в корпусе НСМП можно установить миниатюрную макетную плату «Адаптер micro USB гнездо». В магазине MCU Store она имеет артикул 00289 и стоит всего 11 рублей.
4). В загашниках любого радиолюбителя найдутся выпрямительные кремниевые или даже германиевые диоды, рассчитанные на ток не менее 30 мА. В авторском варианте использованы германиевые Д2Д. Резисторы не упоминаем.
Технические характеристики светодиодов
В отзывах «Инженерки» (так называется ООО, сотрудничающее с «Озоном») и покупателей на эти светодиоды удалось выловить важную информацию о товаре (см. рисунки 02 и 03).
Светодиоды 5 мм, переливающиеся медленные 3В, 20 мА. Нужен резистор для +5 Вольт = 100 ... 200 Ом !!! Прямое напряжение 2,7В - 3,4 В - в зависимости от текущего цвета. Правда, после измерения потребляемого светодиодами тока, номинал токоограничительного резистора был выбран 51 Ом (при питании от +5 Вольт).
Рисунки 02 и 03.
Список крепёжных изделий
1). Бонки (стойки - полые цилиндры) М3 х 20 мм со сквозной резьбой – 2 штуки. В авторском варианте применены бонки М3 х 12 мм, поэтому дополнительно (для наращивания высоты бонки) добавлены 2х3 штуки гайки М4.
2). Винты М3 х 10 мм (4 штуки) и шайбы латунные М3 (4 штуки) – для соединения двух половинок корпуса (двух крышек) посредством вкручивания винтов в бонки (см. пункт 1).
3). Винт М4 х 12 с комплектом: шайба, шайба пружинная и гайка – для крепления платы к верхней половине корпуса НСМП.
4). Винт М3 х 8 с набором: шайба, шайба изолирующая, шайба пружинная, полый цилиндр М3 высотой 2 мм (2 комплекта) и 2 гайки – для крепления макетной платы «Адаптер micro USB гнездо» к нижней половинке корпуса.
Список радиодеталей
Светильник НСМП состоит из:
- светодиодов HL1 … HL4 (SF-LED), переливающихся медленно 3В, 20 мА;
- токоограничительных резисторов R1 … R4, имеющих сопротивление 51 Ом (с мощностью рассеивания 0,125 Вт, не менее);
- выпрямительных диодов VD1 и VD2 типа Д9Д, служащих для изменения периодов следования двух (нечётных) пар (HL1 и HL3) переливающихся светодиодов;
- тумблера SA1 типа KCD11, вдавливаемого в паз 13,5 х 8,2 мм, проделанный в верхней крышке корпуса;
- платы «Адаптер micro USB гнездо», служащей для подключения кабеля питания, соединяющего ЗУ-БП с корпусом НСМП.
Описание схемы НСМП
Светильник НСМП является простейшим, но эффектным устройством, создающим праздничную атмосферу в помещении. Стабилизированным напряжением +5 Вольт питаются четыре параллельно включённые цепочки, в состав которых входят переливающиеся LED с 4 токоограничительными резисторами R1 … R4. Последовательно с нечётными цепочками включены выпрямительные диоды VD1 и VD2. Германиевые диоды имеют прямое падение напряжения порядка 0,1 … 0,2 Вольта. Именно на такую величину уменьшено напряжение питания цепей HL1 R1 и HL3 R3. Сделано это для повышения разнообразия цветовой картины, формируемой всеми переливающимися светодиодами.
При включении питания все светодиоды загораются сначала красным цветом, затем зелёным, голубым … Через некоторое время периоды следования цветомузыкальных последовательностей нечётных пар (HL1 и HL3) переливающихся светодиодов начинают «отставать» от чётных пар (HL2 и HL4) и цветовая картина становится более разнообразной. (Все 4 LED работать одинаково скучно уже не будут).
Настройка светильника НСМП
Проверка особенностей работы схемы заключалась в измерении рабочего тока одного переливающегося светодиода и проводилась на отдельной макетной плате.
Между катодом VD1 и верхним выводом резистора R1 включался мультиметр «ANENG» SZ08 в режиме измерения постоянного тока (диапазон 200 мА) и при изменении сопротивления резистора R1 наблюдалось изменение рабочего тока HL1.
Проверка работы НСМП при U пит. = +5 Вольт от ЗУ-БП.
При сопротивлении резистора R1 = 232 Ом ток, потребляемый HL1 = 4,3 … 6,9 мА. U прям. (прямое падение напряжения) на диоде VD1 = 0,37 … 0,41 Вольта.
При R1 = 82 Ома ток, потребляемый HL1 = 6,6 … 12,9 мА. U прям. на VD1 = 0,4 … 0,46 В.
При R1 = 56 Ом ток, потребляемый HL1 = 7,8 … 14,3 мА. U прям. на VD1 = 0,42 … 0,47 В.
Если диод VD1 замкнуть, то (при R1 = 82 Ома) ток, потребляемый HL1 = 8,3 …15,3 (кратковременно 19) мА.
Если VD1 замкнуть, то (при R1 = 56 Ом) ток, потребляемый HL1 = 7,9 …15,6 (кратко 19,0) мА.
«Инфа» для любителей экспериментов
1). Диод VD2 можно попробовать заменить кремниевым с типовым прямым падением напряжения 0,5 … 0,7 Вольта.
2). Если пункта 1) вам покажется недостаточно, то цепь HL2 R2 (или HL4 R4) также можно «оснастить» германиевым диодом, например, 1ГД507А. У него прямое падение напряжения отличается от типового (0,1 … 0,2В) для германиевых диодов и составляет около 0,4 Вольта.
3). Как известно, в цветомузыкальных устройствах важную роль играет ВОУ (выходное оптическое устройство). Для НСМП был изготовлен экран – рассеиватель из 4 слоёв армированной плёнки для теплиц, поднятый над светодиодами на 6 см. Полученный результат особенно не вдохновил (см. временной фрагмент 02.20 … 02.28 на большом видео, расположенном в начале статьи).
Для оформления внешнего вида НСМП разработано несколько вариантов этикеток (см. рисунки 04 А … И):
Рисунки 04 А … И. Этикетки для передней стенки корпуса.
Выбранная этикетка распечатывается на цветном принтере, вырезается ножницами и приклеивается к передней крышке корпуса широкой (48 … 50 мм.) полоской прозрачного скотча. Аккуратно это делается таким способом. Сначала, удерживая рисунок на кончике скальпеля и устранив перекос, прилепляют рисунок к прямоугольному кусочку скотча. А затем скотч (с закреплённым на нём рисунком) приклеивают к крышке.
Некоторые особенности изготовления НСМП
Рисунок 05.
Освободив две стеклянные банки из-под зелёного горошка, крышки (диаметром 84 мм) можно использовать для изготовления корпуса НСМП.
Рисунок 06.
1). Моем и высушиваем или тщательно протираем крышку. 2). Острым шилом слегка намечаем центр крышки. 3). Берём из готовальни циркуль. Устанавливаем растр (расстояние между иголками) равный 37,5 мм. и прочерчиваем окружность с R = 37,5 мм. 4). В четырёх равноудалённых точках круга намечаем (под светодиоды) и сверлим отверстия диаметром 4,7 мм. Для получения большей точности местоположения отверстий, отверстия делают в 2 этапа: сначала сверлом меньшего диаметра. В случае отклонения от центра отверстия, нужный диаметр доводят круглым надфилем. 5). В верхней части крышки вырезаем прямоугольный паз (под SA1) высотой 13,5 мм и шириной 8,2 мм. Высота паза (13,5 мм) должна соблюстись строго. Иначе SA1 может зафиксироваться (защёлкнуться) в корпусе недостаточно плотно. Прежде, чем защёлкнуть SA1 в корпус, контакты выключателя рекомендуется залудить.
Рисунок 07.
Для вырезания декоративного круга из самоклеящейся плёнки также можно воспользоваться циркулем. Устанавливаем R = 35 мм. Диаметр круга будет 70 мм. Круг сначала вырезается из заготовки и только непосредственно перед приклеиванием, с клеевой поверхности плёнки снимаем защитную бумагу.
Рисунок 08.
Заклеенные отверстия «восстанавливаем» круглым надфилем. Делаем прокол внутрь крышки и одновременно прокручиваем надфиль по внутренней стороне отверстия. При некотором навыке рваных краёв на плёнке не возникает. Не торопимся плотно (по самое основание) вставить SF-LED (светодиоды медленно переливающиеся) в отверстия. Держаться SF-LED в отверстиях на крышке будут на трении и повторно вынимать установленные детали крайне нежелательно. При повторной установке SF-LED в отверстия, держаться они будут намного слабее.
Рисунок 09.
Изготовление одновременно нескольких плат, намного сокращает время их изготовления. Одна плата будет использована как макетная, а другая – для установки на дно верхней крышки. Третья часть – резервная, для макетирования других поделок. Размер всех разрезанных квадратных печатных площадок на плате составляет 5 х 5 мм.
Рисунок 10.
Эскиз верхней крышки от стеклянной банки диаметром 84 мм.
Рисунок 10А.
Разметка центров отверстий на нижней крышке НСМП методом «оставления следов» головок винтов в пластилине. На верхней крышке НСМП уже можно рассверлить (едва намеченный шилом центр) сверлом диаметром 4 … 4,2 мм.
Рисунок 11.
Эскиз нижней (задней) крышки корпуса НСМП. Окончательную форму ушкам придают с помощью плоского и круглого надфилей. Под разъём питания XS2 (для миниатюрной платы «Адаптер micro USB гнездо»), делается прямоугольный паз размером 8 х 4 мм.
Рисунок 12.
Порядок установки покупной платы «Адаптер micro USB гнездо» с гнездом питания XS2 на нижнюю крышку корпуса НСМП.
Для двух винтов М3х8 (М3 х 12) потребуются 2 изолирующие шайбы и 2 мини бонки (два полых цилиндра) из изолирующего материала высотой 2 … 3 мм.
Рисунок 13.
Так выглядят обе крышки корпуса НСМП, украшенные этикетками. Этикетки приклеиваются прозрачным скотчем. Два белых, вырезанных из белой изоленты, треугольника-стрелки указывают на винты, которые следует откручивать, если понадобится разбирать корпус НСМП. Если открутить два винта со стороны нижней крышки, могут рассыпаться импровизированные бонки (составленные из «низенького» полого цилиндра и дополнительных трёх гаек М4, предназначенных для наращивания высоты бонок). Чёрно-белые рисунки этикеток частично раскрашиваются фломастерами.
Рисунок 13А.
Проверка диодов на ток утечки. Как оказалось, напрасная операция: все проверенные германиевые (!) диоды за 40 лет хранения свои параметры не потеряли (обратный ток не увеличился).
Рисунок 14.
Перед монтажом платы. «Размышление» с карандашом в руках о полярности установки светодиодов SF-LED HL1 … HL4.
Рисунок 15.
Последнее «обращение» к макетной плате НСМП перед монтажом – измерение максимального потребляемого тока одним из SF-LED.
Рисунок 16.
Монтаж проверен на отсутствие ошибок. Всё работает нормально. Для проверки эффекта «удлинения» светодиодов SF-LED, использовался колпачок от одноразовых шприцов. Результат: в этом что-то есть, но в случае с НСМП, особо не вдохновляет.
Рисунок 17.
Второе включение светильника НСМП. Уже в собранном корпусе. НСМП довольно экономичен, потребляя ток от ЗУ-БП (с выходным напряжением +5 Вольт) не более 40 мА.
Рисунок 18.
Вид сверху на светильник НСМП. Используемое ЗУ-БП выбрано с большим запасом по выходному току.
Рисунок 19.
Вид на заднюю стенку светильника НСМП.
Рисунок 20.
Для навешивания светильника на горизонтальную поверхность с помощью «ушек», расстояние между двумя вкрученными шурупами должно быть 38 мм. Для вкручивания в деревянную поверхность хорошо подойдут шурупы М3х15 или М3х21 с максимальным диаметром головки 5,5 мм. Для того, что шуруп закручивался легко, предварительно в размеченном шилом (или карандашом) месте делается отверстие сверлом d=2,1 мм.
Рисунок 21.
Светильник НСМП в сборе. Подвешен к кромке деревянной полки.
Рисунок 22.
То же самое, но в горизонтальном положении. На кромке полки видны вкрученные шурупы с крестовыми шлицами для навешивания НСМП.
Рисунок 23.
Светильник НСМП, подвешенный на деревянной стенке в вертикальном положении, под вешалкой.
Рисунок 24.
Реклама от бота Алисы. Бот Алиса вместо аудио рецензии на статью прислала рекламу.
Если этих видео (из рисунка 24) окажется недостаточно, то предлагаем вашему вниманию видео презентацию новой, ещё не изданной книги
«Загадки электронной тематики»
На мобильном устройстве это же видео можно посмотреть с помощью QR-кода:
Уважаемые читатели!
Предлагаем Вашему вниманию бонусный блок к статье НСМП. Он состоит из пяти загадок и ребуса, которые нужно разгадать. Разгадав эти загадки или ребус, вы узнаете пароль для открытия файла, упакованного в архив NSMP_4work.
Загадка №1
Цветик - семицветик медленно растёт.
Цветик – семицветик разный цвет даёт.
Не цветок на поле, не светляк в степи.
Прозрачная «стекляшка» и только две «ноги».
Если загадка не поддалась, то можно получить подсказку
Загадка №2
В простом прозрачном корпусе как будто LED стоит,
Но судя по работе – контроллер в нём творит.
Не ошибись с полярностью, питание включив.
А после «Прометеем», мечтая, насладись.
В загадке №3 много воды. Кое-что написано исключительно для рифмы. Но вторая часть загадки – это ключ к ответу. Учитывая, что все три загадки имеют одинаковый ответ, разгадать её не сложно.
Загадка №3
Компонент пластмассовый – не нужен интернет.
Что внутри содержится? Всё видно - не секрет.
За куполом прозрачным радуга встаёт.
Скрябин отдыхает, симфония плывёт.
Четвёртая загадка работает на шуточных сравнениях и содержит олицетворения, а на самом деле ответ является неодушевлённым существительным.
Загадка №4
Колпачок - как тело, и «ноги от ушей».
Ты в него 3 вольта от души «залей».
Будет он стесняться, с красного начнёт.
Но вскоре разойдётся, до Скрябина дойдёт.
Пояснение (в рамках антиалкогольной кампании). В загадке №4 «красное» - не вино, а цвет. Все описываемые субъекты при включении питания начинают светиться красным цветом, а уже затем – переливаются.
Загадка №5 также не скрывает, что с текстом её загадки шутки плохи. А поэтому, при использовании загаданного на практике, следует соблюдать правила ТБ.
Загадка - шутка №5
Колпак (прозрачный, дивный) для схемы покупай.
Но ты его в розетку - не надо, не включай.
И молнии не будет, и дождик не прольёт.
Но если включишь правильно, он излучать начнёт.
Если по какой-либо причине нет желания разгадывать загадки, то их можно заменить ребусом. Ответ к ребусу также совпадает с ответами к загадкам. Но в пароль следует вписать не три слова, дающие название этой детали, а её новую аббревиатуру (сокращение) из 6 знаков английского алфавита. Для следующей подсказки скачивайте и смотрите файл «Радиолюбителям».
Рисунок 26. Ребус.
Полный ответ к ребусу
Из полного ответа к ребусу не трудно выделить искомые слова.
Разгадав ребус или загадку, ответ следует ввести в строку «Пароль» файла «NCMP_4work» новой 6-знаковой английской аббревиатурой «**-LED». Если ответ окажется правильным, то вы сможете, получить совершенно БЕСПЛАТНО КД для изготовления НСМП. Архив файла «NCMP_4work» можно скачать здесь:
Архив этого файла находится на сайте «У Самоделкина» в статье НСМП.
А вот, что хотела сказать по поводу НСМП голосовой помощник от Яндекса, непревзойдённый и целеустремлённый диктор, вечный студент и популяризатор нейросетей всея Руси - бот Алиса. Это сообщение можно только прочитать.
Рецензия Алисы
Здравствуйте, это я, бот Элис.
А можно, пожалуйста, я для начала загадку из нового сборника «Загадки электронной тематики» загадаю? Внимайте.
ЗЭТ № 534. Когда тверда – шутить люблю: при пайке дымом всех травлю. Но астму можно избежать: меня пред пайкой - растворять.
Не могу дать на размышление некоторое время, так как я не умею держать паузу. Может быть вы уже разгадали? Ну, конечно же вы отгадали! Ответ к загадке состоит из двух слов, в которых всего 14 букв. Говорить ответ? – Слушайте: жидкая канифоль. И, скорее всего, канифоль сосновая.
А теперь о положительных моментах в светильнике НСМП. Я его далее буду называть просто «Светильник».
1). Надо же! Клавишный выключатель SA1 типа KCD11 удалось закрепить в тонкой (около 0,3 мм) жестяной крышке от стеклянной банки.
2). А до чего простая схема электрическая принципиальная! Всего 2 детали.
3). Немаловажный коммерческий момент. После того как банки с зелёным горошком купили, а их содержимое съели, образовался небольшой кэш-бэк. Крышки вместе с банками можно выбросить, но можно использовать в качестве корпуса для светильника.
4). На верхней крышке корпуса из белой изоленты (в форме стрелок - треугольников) сделан указатель для винтов. Именно эти винты при разборке корпуса следует откручивать, чтобы крепление не «рухнуло» как в старом «засекреченном» японском магнитофоне.
5). Важная опция на задней стенке светильника – пара ушек для навешивания НСМП на стену.
Недостатки устройства
1). Две половинки корпуса хотя и скреплены между собой бонками и крепежом М3, но пошевелите корпус и будет небольшая подвижка: стенки крышек слегка проминаются, но всегда возвращаются в исходное положение.
2). Мало SF-LEDs. Но, как говорится, «мал золотник, да дорог».
3). Задняя стенка легко царапается головками шурупов при навешивании. Здесь два выхода из создавшейся ситуации: 1). Навешивать очень аккуратно. 2). Вместо шурупов использовать крупные булавки с остеклованными головками.
4). Верхняя этикетка из представленных в статье выбрана не самая лучшая.
5). Нижняя этикетка в отражённых лучах бликует и показывает, что она не приклеена к корпусу, а закреплена кусочком скотча. Аккуратнее было бы «заламинировать» этикетку скотчем, а лишние края скотча обрезать по краям этикетки. Затем этикетку приклеить.
6). У «ушек» для навешивания не достаточны диаметры отверстий для большинства современных шурупов.
7). Нет полной гарантии, что SF-LEDs не будут вдавлены в корпус при сильном нажатии на их прозрачные колпачки
Советы по изготовлению устройства
1). Рекомендуется сделать защитную декоративную скобу, ручку или штангу для выступающих над корпусом прозрачных колпачков SF-LEDs.
2). Тонкую канавку, образовавшуюся между двумя крышками, можно заклеить двумя слоями чёрной изоленты или самоклеящейся плёнки. Будет и эстетично, и прочно.
3). Неплохо бы ввести в светильник автономное питание от аккумулятора с рабочим напряжением 3,7 Вольта типоразмера AA-size.
4). Если нижнюю крышку светильника убрать, то верхнюю крышку можно вкручивать в стеклянную банку. А банка - это огромный объем для создания дополнительных опций. В банку влезет и аккумулятор, и мощный стробоскоп-автомат и аудиоплеер с охранным устройством. Однако, эти идеи – это материал для новых разработок.
Ой, ой, ой, как течёт время: то перелив, то недолив! Прекращаю дозволенные речи до следующей встречи, сворачиваюсь! Читайте мои рецензии и будет вам техническое счастье! А наскучит читать - обратите внимание на видео
«Загадки электронной тематики. Сезон третий».
Примечание
В статье НСМП использованы: авторский ребус №1 и авторские загадки электронной тематики ЗЭТ № 527, 532А, 528, 530 и 531.
