MintyStrobe2 - en justerbar strobe ljus i en Altoids tin (2 / 4 steg)

Steg 2: Designa kretsen

Jag ville lära mig CadSoft Eagle, så jag började genom att skapa en schematisk. Jag planerar att använda en generisk prototyping styrelse med hookup wire i stället för beställning eller etsning en PCB, men jag fortfarande lagt ut komponenterna i örnens styrelsen editor för att få en känsla för hur de kan passa i det lilla utrymmet. (2014 - se not nedan)

Om inte du är bekant med 555 timers, rekommenderar jag att Charles platts utmärkta bok göra: elektronik. Min snabb sammanfattning är att en 555 är ett par dussin transistorer och resistorer förpackade tillsammans så att när spänningen på pin 2 (trigger pin) doppar låg / stänger av, sedan stift 3 (utgångsstiftet) kommer gå högt / aktivera för en viss tid. Tiden bestäms av motstånd och kondensator kopplade till stift 6 och 7 (tröskel och ansvarsfrihet stiften).

I det här fallet har jag anslutit utdata för varje timer till ingången på den andra, så att när timer 1 stänger av, timer 2 slås på, som vänder på lysdioderna. Timer 2 har en relativt liten resistor (820 ohm) och liten kondensator (4.7uF), så dess nedräkning bara varar ca 5ms. Den stängs sedan av lysdioderna, som orsakar timer 1 starta dess nedräkning, som är tiden mellan varje blixt. Timer 1 har en kondensator som är tio gånger större (47uF) plus ett fast motstånd på 1000 ohm och ett variabelt motstånd (potentiometer) som sträcker sig från 0 till 10 000 ohm, så det totala motståndet är mellan 1-11K. Detta gör timer 1's countdown senast mellan ca 50 ms och 550ms, eller från 20Hz till 2 Hz. (1 K motstånd är det att se till att även om vredet vrids hela vägen ner, det finns fortfarande tillräckligt motstånd att skydda den 555 ansvarsfrihet stift.)

Jag ville ha den blinkar är ljusa nog att belysa ett mörkt rum, så jag använde fyra 3-watts lysdioder, varje ritning ca 600 milliampere. Eftersom den 555 timern kan bara källa om 200mA, använde jag den tidtagare utdata till vända på en transistor NPN bipolär junction ansluten till varje LED. Jag använde PN2222A transistorer eftersom de kan samla in upp till 1 amp, medan den liknande 2N3904 är endast fått för 200mA. Jämväl, 6,8 ohms motstånd är relativt stora 1-Watts versioner eftersom de behöver för att hantera mer än hälften en förstärkare. (Med 7.4V ansluten till en vit lysdiod och en 6,8 ohms motstånd, varje motstånd faktiskt splittras över 2 watt, men eftersom de är bara på för 5ms i taget, motstånden får inte heta även vid den snabbaste blinkningshastighet.) Jag använde ett 2S LiPo batteri eftersom de har en hög C- och kan enkelt leverera den > 2 ampere behövs.

Slutligen efter några frustrerande trial-and-error följt av omfattande webb forskning, insåg jag jag för att lägga till en kondensator och pull-up resistor mellan output och input stiften för att skapa en trigger nätverk. Doctronics har en utmärkt tutorial om detta, men i huvudsak problemet är att många 555 timers, mine ingår, kommer enda turn off om ingångsstiftet inte längre låg. Eftersom Timer 1 är fortfarande avstängd när Timer 2 nedräkningen är klar, Timer2 släcks aldrig, och således Timer1 vänder aldrig tillbaka. Så jag kopplade in stiften till positiv spänning med en 10K pull-up resistor och sedan jag in en 0.01uF kondensator mellan output och input stift så att endast den utanför puls (eller fallande kant) skickas till ingångsstiftet.

Jag behövde också lägga till en knapp för att manuellt köra igång processen. Jag hade hoppats att vrida på strömmen skulle utlösa en av timers på rätt ögonblick och start cyklingen, men som aldrig tycktes hända. Det enda sättet jag kunde garantera cykeln började var att marken en ingång stift för ett ögonblick, vilket är vad den externa knappen gör.

(2014 redigera - jag har ersatt Schematisk och styrelsen originalfilen eftersom som du ser i kommentarerna, jag misstag visade de yttre två stiften på potentiometern används i stället för den mellersta pin och en yttre pin. Också notera att blå och röda spår i Eagle ska ange övre och undre lager, men i detta fall jag använder dem godtyckligt eftersom jag gjorde detta på ett protoboard med sladdar snarare än PCB spår som inte kan korsa.)