V procese reflexie, prišiel I tohto zariadenia: pestované kryštálov síranu meďnatého by mala byť umiestnená v priehľadnom sklenenom valci s LED pre osvetlenie a malé elektronického obvodu, ktorý riadi LED. Crystal by mal pomaly začať svietiť, keď to bude trvať do ruky ľudia lesk, stále ešte v ruke, a nejaký čas po svojom prepustení z rúk stmievať. To znamená, že výstup dostaneme krásnu a originálny suvenír, ktorý si môžete dať svojim blízkym, priateľom, alebo ponechať ako suvenír.
V dôsledku toho, že sa stalo:
Video ukazuje kryštál sám, zostavené zariadenie, a zariadenie je už spojený so zdrojom potravín a blesk. Bohužiaľ, môj fotoaparát nebol schopný vyrovnať sa s jasne modrou žiaru v živote, vyzerá oveľa krajšie.
Teraz sa budem snažiť zhrnúť proces vytvárania takéhoto zariadenia.
Krok 1: rast kryštál
Z fyziky školských Samozrejme máme na pamäti, že soľné kryštály rastú z vody ľahko. Je to dosť, aby sa nasýtený roztok soli vybrané (v tomto prípade - síran meďnatý), urobiť z neho objektív-osiva, a niekoľko dní počkať. Samozrejme, okamžite vyvoláva dve otázky: kde zohnať síran meďnatý a kde získať krištáľovú-semeno. Síran meďnatý je možné zakúpiť v každom obchode pre záhradkárov. Ak sa nemýlim, to je používané nie, ako prostriedok škodca alebo ako liečiť choroby rastlín. To stojí asi 100 dolárov na 500 g. jar. Tiež môžete ho kúpiť priamo od dodávateľa chemických látok, v huhlenyya som narazil na chemické látky. Sklad Moskva, ktorý sa predáva za zhruba Skalice 120 rubľov za kilogram.
Tam, kde ste si nekúpil, na konci budete vrece modrého prášku.
500g pre naše účely bude viac než dosť.
Ďalej musíme sa postarať o krištáľovo semien. Jedná sa o malý kryštál, ktorý bude uložený u roztoku síranu meďnatého, čo následne zvyšuje na veľmi veľkú veľkosť (mimochodom, ak budete chcieť, môžete pestovať kryštál je oveľa väčší ako ten, ktorý mi ukázal, proces nebude líšiť, budete len čakať dlhšie). Dostávame semeno z nasýteného roztoku síranu.
Opäť sa zbierky rozvrh síranu rozpustnosti na teplote:
Ako sme videli, so zvyšujúcou sa teplotou rozpustnosti podstatne zvyšuje, takže si pohárik a pol vody, nalejte ju do panvice a dať na oheň. Nie je nutné, aby voda do varu, tak pre nás 70-80 stupňov. Kedy bude voda je docela horúci, začne vylievať svoje Skalice, za stáleho miešania. Musíte mať pridať síran meďnatý vo vode tak dlho, kým sa zastaví ju rozpustiť. Potom perál teplý roztok v akejkoľvek vhodnej riadu som si užil tento docela rozsiahle plastové obaly syra "Viola"
Teraz už len čakať. Vzhľadom k tomu, kryštalizačných centier, okrem stien alebo postupu, môže byť odložené. V dôsledku chladenia a odparení roztoku na stenách nádoby sa osazhyvatsya malé kryštály síranu meďnatého.
Našou úlohou je teraz - vybrať najkrajšie kryštál dostatočnej veľkosti, že to môže byť uviazať vlákno. Typ krištáľu - vec vkusu, ale ja osobne radšej malé a veľké drúzy monokryštalických klastre chaotický. Rast monokryštálov Friends 4-5, podľa môjho názoru, je oveľa krajšia nezhly jeden veľký jediný kryštál alebo nezrozumiteľné "ježko" z tucta, takže som skontroloval kapacitu každej 1-2 hodiny, než nájsť najvhodnejších kandidátov.
Tak, po 4-5 hodinách sme mali malú krištáľovú-semeno . Musí to byť čisto kravatu niť (alebo ju zabaľte do kokónu, len jeden slučky, inak závity bude brániť rastu kryštálov) . Druhý koniec závitu rany na ceruzky-out do kuchyne pre prípravu nasýteného roztoku druhýkrát . Tentoraz musíme variť dosť vyplniť príslušnej banky, v ktorom naše krištáľové olej môžete zavesiť, bez toho aby ste sa dotkli steny a podlahu aj po raste o 4-dňový . Ďalšie technológií je rovnaký - zahriať vodu a nalejte ju do síran, kým sa nezastaví rozpustenie . Potom sa mierne ochladí a nalejte roztok pripravený v banke (čo je žiaduce, než to na ľahkú váhu ohrievať teplú vodu, aby sa zabránilo rýchle riešenie kryštalizácie na stenách) a umiestnite ho v semene, uvedenie ceruzka krku bánk a uistiť sa, že kryštál nebude dotýkať sa stien a spodné . Banka dať do niektoré nie príliš teplé a nie príliš studená, napríklad na polici, a prvým krokom je takmer u konca!
Musíme len počkať niekoľko dní, kým sa kryštály nepestujú veľkosti potrebujeme. Odstránenie dlhé kryštály z roztoku, sa neodporúča, ale dostať sa skontrolovať, ako je celkom možné, proces rastu. Tiež nie je na škodu vyčistiť niť od usadzovaniu na jej malých kryštálov, takže nekazí tvar semena.
Je potrebné vziať do úvahy jednu vec: vodné kryštály sú nestabilné a náchylné k poveternostným vplyvom - vrátane odparovaním vody, takže krásny kryštál postupne pokrytý bieleho kvetu a výsledný prášok je rozptýlený. Ak chcete uložiť kryštál tak dlho, ako je to možné, môžete vykonať nasledujúce kroky:
1) Zakryte kryštálu lak. To nie je všeliekom, ale stále predĺžiť životnosť kryštálu na niekoľko mesiacov.
2) Skladujte vo vzduchotesnej nádobe kryštálu. To isté nemôže dodávať, ale v spojení s prvým spôsobom dá kryštál životné roka, alebo ešte viac.
3) Najlepší spôsob, ako - vyplniť v krištáľovo čistej organickej kvapaline, napríklad akýkoľvek transparentný olej. V kryštálovej nádoby sa uložia na dlhú dobu.
Krok 2: vytvoriť návrh
Dlhé a únavné časť je za nami, teraz je všetko ide rýchlejšie. Potom, čo som dostal krištáľ, som sa divil ", kde sme vhodná sklenený valec, v ktorom môže byť kryštál uzavretá? "Odpoveď nájdete v obchode" pre rodinné domy, "ako výrazné valcové poháre na vodku stojí 20 rubľov za kus.
Ona ma chytil z dvoch dôvodov: po prvé, bolo to bez vzorky, gravírovanie a pravidelný tvar - plochého skla vojne. Po druhé, to bolo celkom hrubostenné, ako aj vplyv na pevnosť konštrukcie.
Konečný návrh, ktorý sme prišli je uvedený nižšie.
V podstate, ak ste dospelý kryštál o veľkosti päste, alebo si proste nepáči tieto sady, môžete si vybrať akýkoľvek vhodný priehľadnej nádoby. Hlavné je, aby bolo možné viesť k jeho utesnené, aby sa zabránilo zvetrávaniu kryštál.
Teraz je našou úlohou je nájsť prázdne plastové krabičky vnútri, čo môže dať kryštál, a vnútri - riadiace obvod s batériou. Zastavil som sa v plastovej krabičke zo živice, ktorá bola súčasťou dokonalého skla.
V stredu to urobiť dieru do LED (light-emitting dióda na výber viac som sa sústrediť na časti na elektronike), vložte ju späť a lepené dovnútra termokleyvyy zbraň. Súčasne crystal lepidlo sídlo mimo plastu stojí priamo nad LED.
Uistite sa, že všetko je tak, ako má byť, ísť do záverečnej fázy tohto kroku - Natrite vonkajší povrch základné tesniace zodpovedajúcej farbe (som si vybral čiernu stánok, respektíve, a čierny tmel) a vložte ju do pohára. Potom, čo sa tesniaca hmota stvrdne dostanete úplne uzavreté vnútri skleneného kryštálu, ktorý môže byť osvetlený predložením napájanie LED závery.
Nemám kryštál zatopené, zastavovať sa u voľby farby a hermeticky uzavretej nádobe, ale ak chcete byť veľmi istý, že kryštál bude uložený po celé stáročia, môžete vyplniť s akýmkoľvek transparentná organického zloženia (olej, hovoria). To však bude vyžadovať, aby ste príslušnému uzáveru, aby sa náhle začala unikať.
Prejsť na zábavné krok - vývoj elektroniky.
Krok 3: Konštrukčné elektronika
Po dokončení vyššie uvedených krokov sme museli ísť von ustanovenia, ktoré v zásade môže pridať batériu a spínač a získať hotový výrobok. Ale to nie je suvenír vystúpiť z hromady rôznych "svetyashek" predal za 50 rubľov vedra. Naším cieľom v tomto kroku na rozvoj zapojenie zariadení najprv prispôsobiť na našom stánku, a za druhé nie spotrebujú veľké množstvo energie v pohotovostnom režime (možno určite vyvediem prepínač, ale pre mňa, pretože kazia dojem), a Tretí poskytnúť niečo, čo sme sa snažili od začiatku: hladký rast žiara kryštál, kedy jej prevzatie v ruke, a vyblednutiu po prepustení na miesto.
V skutočnosti sme čeliť dvom problémom:
1) Určte ľudský dotyk zariadenia
2) ovládanie jasu LED.
Výborné riešenie prvého problému je zavedenie kapacitného senzora. Napriek grandiózny názvu, to je pomerne jednoduché a vyžaduje v skutočnosti iba snímač (vo forme jednoduchých kusov fólie, drôtu, alebo podložky na dosku plošných spojov), 1-2 mikrokontroléra kolíky a rezistor s odporom mehaoma a vyššie.
Obráťme sa k teórii. Predpokladajme, že máme sériový odpor a kondenzátor je popísané v Wikipedia článok «RC-reťazca"
Predpokladajme, že spočiatku Vin = 0 a kondenzátor je vybitý. Vc, teda aj na nulu. Pri použití napätia Vin, nie je rovná nule, napätie na kondenzátore zvyšuje nasledujúce dôvody:
Kde T = RC.
Teraz predpokladajme, že namiesto toho, kondenzátora, máme obvyklý kovová doska alebo fólia prúžok. Podľa zákonov fyziky, ale tiež má nejaký, hoci veľmi malou kapacitou, poradie pikofarad jednotiek. Je ľahké si spočítať, že v dobe, pre ktoré takýto poplatok doska s 1 MW odporom 10 ^ 6 * 10 ^ (- 12) = 10 ^ (- 6), c. Veľmi malé rozmery, ale pre mikroradiče taktovaný na 10 MHz, čas prejsť až o 10 cyklov.
Teraz si predstavte, že doska sa dotkla ľudí. Jej kapacita je o dva rády vyššia kapacitou štítku na asi 100-200 pikofarad. To znamená, že čas, v ktorom je disk nabitá výrazne zvýšiť.
Nižšie je model snímača systému Proteus.
Kondenzátor C1 sa chová ako naše vlastné snímače kapacita doska C2 spolu s prepínačom SW1 - kapacity, ktorá škodí ľuďom.
Ako vidíme, systém je jednoduchý a používa iba dve penové mikrokontroléra. Navyše, ak je to nutné, môžete vytvoriť jeden senzor Piney, Aube, striedavo ju prekladať z výstupu na vstup, ale v tomto prípade som sa rozhodla, že nebude šetriť nohy čip.
Snímač prieskum algoritmus je tiež veľmi jednoduché a nasleduje a vyššie:
1) PB.4 sme vyrazili na, a slúžil tam 0. Tieto snímače mozgov.
2) PB.3 nastaviť vstupný zakázanie výťah (to je dôležité! Lanovka na potraviny bude mať nabitý snímač, ale my ju nepotrebujú).
3) Nastavte časovač na požadovanú mikrokontroléra naše frekvencie. Frekvencia sa volí podľa nasledovných kritérií: musí byť dostatočne veľký, aby zachytiť náboj a rozlíšiť "prázdny" čidlá na aktívny, ale v rovnakom čase, len veľmi málo účinné senzoru časovača pretečeniu stalo. Pretože naše mikroradičov zariadení pobeží na embedded generátor hodín pre úsporu miesta, jeho maximálna frekvencia je 9,6 MHz, čo je v súlade s týmto kritériom. Preto bude časovač spustiť bez pereddilnyka, frekvenciu mikroprocesora.
4) Otočte časovač
5) Výstup PB.4 logické jednotky, a tak začína proces nabíjania nádrže
6) Skontrolujte hodnotu PB.3 tak dlho, ako bude log. 1 ..
7) Zastavenie časovača.
8) Výkon v protokole PB.4. 0 zneškodniť senzor.
Táto hodnota je časovač a na ktoré budeme určovať senzor je prázdna, alebo nie. Ale porovnávať priamo s odhadovanou hodnotou správne. To umožní, aby systém veľmi závislá na okolitých podmienkach. Pre správnu funkciu snímača by mali kalibrovať pri štarte, ktorý je na vykonanie algoritmu, a zapísať výslednú hodnotu časovača v internej premennej, SensorLow, uznáva jeho hodnotu zodpovedajúcu neaktívne senzora.
V prieskume, senzor tiež potreba dokončiť všetky kroky a výsledná hodnota je v porovnaní s, povedzme, SensorLow + N, kde N - prah nášho senzora.
Pokiaľ ide o reguláciu jasu LED - je ľahko dosiahnuť pomocou PWM (pulzná šírková modulácia), v ktorom namiesto konštantného napätia na zaťažení kŕmenie obdĺžnikových impulzov s premenným pracovnom cykle. V dôsledku toho je priemerná hodnota napätia sa rovná logické úrovne násobený hodnotou pracovného cyklu. Táto technika je dobre známa, takže nebudem zaoberať detailným popisom.
Pár slov o výbere LED a napájaním.
Napájanie z batérie potrebujeme dlhý život "na policu" (pre malú spotrebu), napätie 3-5 voltov pre napájanie regulátora a LED a relatívne vysoký prúd, keď je plne zápal LED - 10 až 15 mA.
Pre tento účel ideálny CR2450 lítiové batérie, ktorá dáva napätie 3,0 V, ktorá má kapacitu asi 610 mAh je schopná dodávať veľké (30 mA), aktuálny a uložiť až 10 rokov.
Náklady takýchto batérií je cca 100 USD.
LED som si vybral modrú, farbu veľkosti kryštálu 5 mm objektívom, ale všetko na dosah ruky, môžete experimentovať s rôznymi farbami a odtieňmi. Hlavnou podmienkou pre LED - napätie batérie by mala byť dostatočne otvoriť.
Úbytok napätia na mojej modrej LED je asi 2,7 voltov, čo znamená, že pri "pošmykol" batérie iba 0,3 volt dióda sa nerozsvieti. K dispozícii sú LED diódy s väčšou pokles napätia pre túto vybranú lítiové batérie nie je vhodná.
Avšak šťastie v nešťastí - pokles vysokého napätia na mojich LED bolo možné ho pripojiť bez ďalšieho odporu. V dôsledku toho, kompletný elektrický obvod je nasledovné:
Extrémne jednoduchá - malé 8-pin mikroradiče Attiny13 mehaomnыy jeden odpor, jeden LED pásy a fólie ako senzor, ktorý som prilepené na vonkajšej strane plastového základu a pripojenie k schéme tenké šípky. Napájanie a pozemné kolíky regulátora v schéme nie sú uvedené.
Sme skoro tam, vľavo písať firmware, prečo je určené k ďalšiemu kroku (v ďalšom článku).
Krok 4: rozvíjať firmware
Firmware pre zariadenie je pomerne triviálne, ale dávajte pozor na nasledujúce body:
1) z mikroradiče iba jeden 8-bit časovača, takže musím použiť ako pre Shima a snímačom prieskumu, prepínanie tam a späť.
2) Pre zníženie spotreby energie, že by bolo pekné, aby sa pomocou tohto prístroja spánku, keď nemá žiadne obavy.
To je druhý bod tam je nejaký zádrhel. Možno, že vám poviem, čo už poznám, ale môže sa stať, že sa vám to ušetrí dlhé hľadanie chyby vo firmvéri. Po preklade mikroprocesora v úspornom režime Power Down to môže prebudiť len vonkajšie prerušenia (ktoré sme nikde, aby sa systém) alebo strážny pes.
Avšak skutočnosť, že časovač watchdog môže pracovať v dvoch režimoch: reset a prerušenia na prepade prepadom (áno, ešte tretí režim, kombinácia predchádzajúcich dvoch). A ako sa ukázalo, resetu k pretečeniu nezobrazuje regulátor z režimu spánku, aspoň ja som odmietol pracovať schému. Preto budeme používať rovnaké pretečeniu režimu prerušenia.
A ešte jedna poznámka: ak budete zbierať a testovacie zariadenia "previs" pamätajte nasledovné:
senzor ukáže oveľa vyššiu kapacitu, ak ste v testovaní druhej ruky dotyk, hovoria, mínus batérie. Aj nashtryknuvsya to preto, že pri skúšaní stlačení s batériou drôty na ruky, a tak dal príliš veľký prah.
Spoločný prístup k realizácii takýchto: zariadenie môže byť v jednom zo šiestich štátov:
1) dióda je preč, čaká na odpoveď od snímača. V tomto stave sme pravidelne kontrolovať čidlo, potom spí asi sekundu, čo zaisťuje nízku spotrebu energie
*****************************************************************************************************
1
*****************************************************************************************************
Zdroj: habrahabr.ru