LED-lamppu valmiina

Nyt lampusta puuttuu vain paristo. Siksi sopii pieni sormipari, jonka voi sijoittaa piirilevyn taakse. Koteloksi riittää kutistussukka, johon tehdään reikä kytkimen kohdalle. Voihan tuohon veistellä kotelon vaikka puusta, mikään ei estä mielikuvituksen käyttöä.

LED-lampun LED:in juotto

LED-diodista katkaistaan johtimet vain noin puolen sentin pituisiksi. Diodin koteloon on tehty tasainen reuna katodin merkiksi ja se tulee kuvassa alaspäin. Myös sisällä näkyvistä osista voi päätellä kytkentäsuunnan. Isompi pala on katodi, joka tulee miinukseen ja pienempi pala on anodi. Juottaminen

tehdään aivan normaalisti.

LED-lampun nollapalan juotto.

Koska lampussa on tarkoitus käyttää valkoista valoa antavaa LEDiä, jonka käyttöjännite on yli 3 volttia, ei ledille tarvitse laittaa etuvastusta. Näin vastukselle varattuun paikkaan laitetaan nollapala. Tämän palan vastus on nolla ohmia, kuten merkinnästäkin näkyy.

LED-lampun tantaalin juotto

Tantaalin juotto on samanlainen taphtuma kuin minkä tahansa palakomponentin juotto. Ensin kiinnitysjuotto ja sitten toisen päädyn juotto. Tantaalin anodi on merkitty juovalla komponentin päähän ja se tulee aina positiiviseen kohtioon.

LED-lampun diodin kiinnitysjuotto

Seuraavana on vuorossa diodin juotto. Vaalea juova diodissa on katodin merkki. Tässä juotossa on tapahtunut virhe, koska pinsetit on poistettu ennen juottimen poistoa. Toivottavasti diodi pysyi paikoillaan juotteen jähmettymiseen asti. Diodin toisen päädyn juotto sujuukin sitten opittujen taitojen mukaisesti.

LED-lampun transistorin muiden liittimien juotto

Transistorin toisella laidalla olevat liittimet juotetaan sitten edellä olleiden ohjeiden mukaan. Tärkeää on oikea kuumennus ja juotteen oikea annostelu. Tuossa kuvassa kiinnitysjuotetta on ollut aivan liikaa !

LED-lampun transistorin kiinnitysjuotto

Transistorin kiinnitysjuotto tapahtuu kuumentamalla kiinnitysjuote sulaksi ja työntämällä sitten transistorin kollektoriliitin sulaan juotteeseen, pitäen juotinta vielä hetki paikallaan. Postetaan sitten juotin ja juotteen jämettyä myös pinsetit. Transistori on nyt kiinni kytkennässä.

LED-lampun 3,3 k vastuksen toisen pään juotto

Vastuksen toisen pään juotto tapahtuu kuumentamalla piirilevyn juotostäplää ja vastuksen päätä samanaikaisesti. Kuumennusaika on vain 1...2 sekuntia, jonka jälkeen annostellaan juotetta vastuksen ja kuparin yhtymäkohtaan sopivasti. JUOTETTA EI SAA TYÖNTÄÄ JUOTTIMEN KÄRKEÄ KOHTI. Juotetta on laitettava juotokseen sopiva määrä, ei liikaa eikä liian vähän. Vastuksen kiinitysjuoteessa on sopiva määrä juotetta.

LED-lampun 3,3 k vastuksen kiinnitysjuotto

Komponenttien asennus jatkuu 3,3 kilo-ohmin vastuksen kiinnitysjuotolla. Jo aikaisemmin sille varattujen juotostäplien toiseen täplään on laitettu kiinnitysjuote. Nyt kuumennetaan se sulaksi ja vastus työnnetään pinseteillä kiinni pitäen sulaan juotteeseen. Juotin pois ja vastuksen pito hetken paikallaan. Näin vastus on kiinnitetty kytkentään.

LED-lampun kelan toisen pään juotto

Kela sijoitetaan siten, että käämin vapaat päät sijoittuvat piirilevyn juotostäplien kohdalle. Nyt vaan sitten kuumennetaan juottimella lankaa ja täplää samanaikaisesti, ja annostellaan juotetta langan ja kuparitäplän yhdyskohtaan. Kelan toisen vapaan pään juottaminen sujuu sitten vastaavalla tavalla.

LED-lampun kelan kiinnitysjuotto

Kelan kiinnitysjuotto on hyvä tehdä käämin keskipisteen juotolla. Tarvitaan ensin sulattaa piirilevyn juotostäplään vähän runsaammin juotetta kuin palakomponettien kiinnityksessä. Sitten vaan sulatetaan juote ja keskiulosoton langat työnnetään juotteeseen, samalla kuumentaen lankoja, niin että juote tarttuu myös lankoihin.

LED-lampun kela

Lankaa kierretään ferriitisydämen ympärille vieriviereen. Kiertosuunta on sama keskiulosotosta lähtien kummallakin puoliskolla. Ennen juottamista raaputetaan lankojen päistä sekä keskiulosotosta emalia pois noin 0,5 sentin matkalta. Tämä tapahtuu veitsellä tai santapaperilla.

LED-lampun käämilangan käsittely

Seuraavaksi LED-lamppuun on valmistettava kela. Tätä varten on oltava noin 1 metri emalieristeistä käämilankaa. Käämilanka taitetaan keskeltä ja siihen punotaan joitakin kierroksia. Tästä muodostuu kytkentäkaavassa oleva kelan väliulosotto.

LED-lampun juotot 2

Seuraavaksi juotetaan kytkimen toinen liitin. Se on aivan normaali juotostapahtuma. Kuumennetaan juottimella samanaikaisesti piirilevyn juotostäplää ja kytkimen liitintä. Juotetta työnnetään liittimen ja täplän yhdyskohtaan. Samoin juotetaan kaksi muuta kytkimen liitintä.

LED-lampun juotot 1

LED-lampun kokoaminen voidaan aloittaa vaikka juottamalla pieni painikekytkin sille varattuihin juotostäpliin. Yheen neljästä täplästä sulatetaan kiinitysjuotetta. Sen jälkeen juote sulatetaan uudestaan ja kytkimen liitin työnnetään sulaan juotteeseen. Juotin poistetaan juotteesta ja kytkintä pidetään vakaasti paikallaan, kunnes juote on jähmettynyt. Tämän jälkeen voidaan siirtyä juottamaan toisia liittimiä.

LED-lampun komponentit piirilevyllä

Tässä sitten on näkymä kuinka komponentit sijoittuvat piirilevylle. Piirilevy on tärkeä komponentti rakennettaessa kytkentöjä pintaliitoskomponenteilla. Tämän SMD-tekniikan hyvä puoli on siinä, että piirilevyyn ei tarvitse porata reikiä.

LED-lampun osat

Tuossa sitten ovat LED-lampun osat.

Trvitaan; painokytkin

ferriittisydäminen kela

3,3 kilo-ohmin vastus

transistori 2N2222 (1p)

Schottky diodi

vastus tai nollapala

tantaalikondensaattori

LED

LED-diodin tulee olla mahdollisimman paljon valoa antava, yli 20 ooo millicandelaa on yleensä riittävä. Ja

valon tietysti valkoista.

LED-lampun kytkentä

Näin syksyn tullen kaivataan liikkuessa valoja, siksi laitan tähän blogiin mukavan kytkennän, jolla valon puute voidaan poistaa.

Kyseessä on LED-lamppu, joka toimii 1,5 voltin paristolla. Koska LED tarvitsee yli 3 volttia toimiakseen, on kytkennässä oltava pieni kytkentä, jolla jännitettä nostetaan. Tämä kytkentä on oskillaattori, joka muodostuu kelasta ja transistorista. Kelasta saatava isompi jännite tasasuunnataa diodilla, tasoitellaan tantaalille ja viedään LED-lamppuun käyttöjännitteeksi.

TÄHTI VALMIINA v.2008

Vielä tähti tarvitsee 12 volttia/300mA DC-sähköä toimiakseen. Sähkö viedään sakaraa pitkin ohjaimen liittimiin. Kun mikro oli ohjelmoitu jo kokeiluvaiheessa, voidaan se koekäyttää myös nyt. Jatkossa siihen voidaan ohjelmoida vilkkuvia ja/tai tuikkivia kuvioita aivan taitojen ja mieltymysten mukaan. Esimerkkejä niistä myöhemmin.

TÄHDEN KORISTELU

Sitten vaan joulukoristeiden laatikolle ja sieltä sopivaa kultaista köynöstä käyttöön. Köynös kiinitetään tähteen käyttäen kaksipuolista teippiä. Näin saadaan tähdestä jouluisen näköinen koriste, eikä mikään vilkkuvalo, joka se olisi ilman koristelua.

ELEKTRONIIKAN SUOJAUS 3

Sitten tehdään vielä keskilevyn muotoinen pahvipala, jolla suojataan mikro-ohjainta. Sitä ei kuitenkaan kannata kiinnittää kovin kovasti paikalleen, että mikron ohjelmaa päästään muuttamaan. Seuraavaksi alkaakin projektin taiteellinen osuus eli tähden koristelu.

ELEKTRONIIKAN SUOJAUS 2

Nyt leikataan ohuemmasta pahvista tähden sakaroiden muotoisia, mutta noin 10 mm pitempiä paloja. Ne kiinnitetään sakaroiden ja keskuksen päällä oleviin pahvin paloihin jälleen kaksipuolisella teipillä. Näin sakaroiden juotokset ovat suojassa.

ELEKTRONIIKAN SUOJAUS 1

Kun tähden elektroniikka on todettu toimivaksi, on hyvä suojata elektroniikkaa kevyesti. Tähden juotospuolelle kiinnitetään kaksipuolisella teipillä noin 5 mm paksuja pahvinpaloja kuvan osoittamalla tavalla. Ohjaimelle muodostuu tuossa ikäänkuin kotelo. Sitä päästään kuitenkin myöhemmin ohjelmoimaan näyttävämmällä ohjelmalla.

TÄHDEN TOIMINNAN TESTI

Tässä sitten on tuo kokeiluohjelma ajettu tähden mikroon ja toiminta on lähtenyt käyntiin. Tähti vaihtaa tilaa noin kerran sekunnissa. Aluksi on tila 1010 1010 (kuvio1) ja sitten vaihtuu tilaksi 0101 0100. Näin tähden elektroninen toiminta on testattu. Tämän jälkeen alkaa tähden kotelointi ja koristelu.

TÄHDEN OHJELMA 1

Tähden toiminnan kokeiluun tarvitaan tietysti sopiva ohjelma. Tuossa kuvassa on ASSEMBLY-koodi, jolla toiminnan kokeilu tapahtuu. Sillä saadaan vilkutelluksi ledejä siten, että kaikki tulevat testatuksi. Aliohjelmalla "viive" saadaan molemmat vaihtoehdot näkyviin sopivan pituisen ajan.

OHJAIMESTA JOHTIMET TÄHTEEN

Huomasin että pelkkä kuvan piirtäminen kytkennästä ei vie sähköjä ohjaimelta tähteen. Siksi juotin johtimet juotostäpliin. Tosin tuon kytkennän olisi voinut tehdä kauniinmingin, mutta näin protossa saanee riittää. Johtimet ovat kirjoittimen liitäntäkaapelista purettuja monisäikeisijä johtoja.

OHJAIMEN KYTKENTÄ TÄHTEEN

Käyttösähkö tuodaan ohjaimelle. Sen arvo voi vaihdella 12---15 volttiin. LED-lamppujen keston kannalta ei ole mielekästä käyttää suurempaa jännitettä. Johtimet juotetaan kuvan mukaisesti ohjaimen ja tähden ohjauspisteiden välille. Näin on joulutähti kytkennällisesti valmis ja päästään tekemään ja ohjelmoimaan tähteen pieni kokeiluohjelma.

OHJAIN VALMIINA

Ohjaimen ylälaidassa on sulake virtakooltaan 2A (202 ) mahdollista tähdessä tapahtuvaa oikosulkua suojaamaan. Samoin siinä on keskiledin etuvastus 680 ohmia. Niiden alapuolella on LED, joka osoittaa, että ohjain saa virtaa. Jännitettä on tasoittamassa 47uF:n tantaali. ATmega8 ja ULN2003 suorittavat varsinaiset ohjaukset. Ohjelman siirto on tarkoitus suorittaa USB => ISP systeemillä, jolloin ohjelmointiliitännöissä on 68 ohmin suojavastukset.

OHJAIMEN KYTKENTÄ

Ohjaimessa on vain tähden toimintaan tarvittavat komponentit. Ohjelmointiliitin on mukana siksi, että jokaiseksi jouluksi voidaan tehdä tähteen erilainen kuviointi.

Tähden kytkentöjen testaus

LED-kytkentöjen toimivuus voidaan tarkistaa jo tässä vaiheessa. Kytketään +12V LEDien yhteiseen pluspisteeseen (sormen alla) ja kosketellaan ohjauspisteitä yksi kerrallaan. Nyt jokaisen ohjauspisteen pitäisi sytyttää vain yhden kierroksen LEDit. Jos jostain syttyy useamman kierroksen LEDejä, niin silloin on tinasilta sakaran liitoksissa. Jos taas jonkin kierroksen LEDejä ei syty, täytyy tarkistaa niiden suunta ja juotokset, ja myös sakaraliitokset.

LED:it asennettu

Nyt LEDit ovat juotettu niille kuuluviin paikkoihin. Syytä on tarkastaa, että ne kaikki ovat oikeassa suunnassa. Myös sakaroiden liitosjohtojen kanssa tulee olla tarkkana, ettei siellä ole tinasiltoja.

LED:ien asennus

Sakaroiden kiinnityksen jälkeen voidaan aloittaa LED:ien asennus. Käytössä on 5 mm LED:it. Levyn päältä katsoen anodi tulee aina oikealle. LED:issä se on pitempi kytkentäjohto, mutta kun liitosjohtoja on käytetty edellä kytkentäjohtoina, jää tunnusmerkiksi LED:in sisällä olevat kohtiot: anodi on suurempi kohtio kuin katodi.

HUOM ! Näin ei ole kaikkien valmistajien LEDeissä ! Siksi on hyvä ennen asennusta tarkistaa kytkentäsuunta.

SAKARAT JUOTETTU KESKILEVYYN

Näin kiinnitetään kaikki kuusi sakaraa joulutähden keskilevyyn. Sakaroiden ja keskilevyn paikallaan pysymiseksi juoton alussa on hyvä käyttää alustassa kaksipuolista teippiä. Kun levyt painaa kiinni teippiin, pysyvät ne paikallaan kunnes ensimmäinen juotos on tehty.