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        LED燈創(chuàng)意擺件

        2020-07-14 06:59:12湖南省湘潭縣第一中學(xué)劉領(lǐng)森鐘嘉誠
        發(fā)明與創(chuàng)新 2020年30期
        關(guān)鍵詞:燈柱亞克力主控板

        ■湖南省湘潭縣第一中學(xué) 劉領(lǐng)森 鐘嘉誠

        電燈被發(fā)明以來,照明技術(shù)進(jìn)行了多次改進(jìn),不僅提升了燈泡的發(fā)光效率,還提高了適用性。此外,人們一直在探索如何用五顏六色的燈光來滿足視覺上的享受。我們也加入這個研究的行列中。

        結(jié)合單片機(jī)技術(shù),我們設(shè)計(jì)了一款利用LED 燈作為裝飾的創(chuàng)意擺件。

        一、材料準(zhǔn)備

        單片機(jī)集成電路AT8951CWOM,集成電路插座,焊接板,144 個同型號的LED 燈,電阻,電容,電源。

        二、設(shè)計(jì)制作

        在一根長200mm、直徑45mm、壁厚3mm 的管子上等距鉆144 個直徑為3mm的孔。如果沒有數(shù)控鉆床,應(yīng)先在管子上描點(diǎn),使行對齊、列對正,鉆孔時讓鉆頭尖對準(zhǔn)所處的點(diǎn)。注意,鉆孔之后要去除管內(nèi)留下的毛刺。

        我們選用一塊尺寸為100×100×5mm的亞克力板與管子配套,亞克力板中間開一個直徑45mm 的圓孔,便于與燈柱構(gòu)成一個整體。

        圖1 在亞克力板中間開一個圓孔

        圖2 焊接LED 燈的模具

        根據(jù)孔的距離做一個焊接LED 燈的模具,選一塊長200mm、寬15mm、厚5mm 的塑料片,按照燈管上的孔距鉆12個直徑為3mm 的孔??妆仨毰懦芍本€,否則組裝會很困難。

        三、焊接組裝

        1.焊接基板

        將元件對號入座,先焊電阻、電容,再焊接主控集成電路。

        2.焊接燈柱

        將144 個LED 燈分成12 組,注意橫向、豎向連接,先把LED 燈的兩個腳折成如圖3 所示的形狀,注意長的一腳為正極,短的一腳為負(fù)極。

        圖3 焊接燈柱

        我們最初設(shè)計(jì)的主控板使用的是藍(lán)色LED 燈,其正常發(fā)光所需電壓約為2.3V,后來想加裝紅色LED 燈,其正常發(fā)光所需的電壓約為1.8V,于是在主控板的輸出端串接一支二極管,降壓0.7V 左右,保證紅色LED 燈能正常發(fā)光。

        將12 組LED 燈連接成一個整體是制作燈柱中最難的部分。將12 組LED 燈從管子內(nèi)依次固定在相應(yīng)的孔中,將橫向連接線焊好,引出層線。之后,對144 個LED 燈進(jìn)行通電檢查,查看是否存在虛焊的情況。

        將燈柱管和燈柱座連接,用膠水粘牢后,依次連接燈柱的各條引線。檢查無誤后進(jìn)行通電試驗(yàn),看LED 燈能否按程序依次發(fā)光。

        四、將LED 燈融入模型

        選用江南水鄉(xiāng)模型,水塔、水車、景區(qū)綠化等都是基于創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求做出來的。比如,水塔上的水流由程序控制,能做到水滿自停。水塔中的水落下時帶動水車轉(zhuǎn)動,下降到臨界線時水泵工作。將水車安裝在小河邊,小河邊的廣場是安放LED 燈控制器的最佳地點(diǎn),轉(zhuǎn)動的水車與閃爍的燈光交相輝映,美不勝收。

        模型中的光控電路可讓LED 燈實(shí)現(xiàn)白天不亮晚上亮。清晨,在聲音電路的控制下,路燈熄滅時能聽到喇叭傳出的歌聲,歌曲播放結(jié)束后自動停止,待到第二天使用時重新播放。

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