V procesu razmisleka, sem prišel do te naprave: zrasel kristal bakrovega sulfata je treba dati na pregleden stekleni valj z LED razsvetljavo in majhno elektronsko vezje, ki krmili LED. Crystal je treba počasi začeti svetijo, ko bo potrebno v roke ljudje, sijaj, še vedno v roki, in nekaj časa po njegovi izpustitvi iz rok zatemniti. Tako je izhod smo dobili lepo in izvirni spominek, ki ga lahko dajo svoje ljubljene, prijatelje ali vodijo kot spominek.
Kot posledica naslednjih vzrokov:
Video prikazuje kristal sam, sestavljeni naprave in naprava je že povezan z virom hrane in bliskavico. Na žalost moj fotoaparat ni bila sposobna soočiti s svetlo modrim sijem v življenju, je videti veliko lepša.
Sedaj bom poskusil povzeti proces ustvarjanja tako napravo.
1. korak: raste kristal
Od šolskih fizike Seveda ne pozabite, da kristali soli rastejo iz vode brez težav. To je dovolj, da nasičeno raztopino soli, izbran (v tem primeru - baker sulfat), da ji objektiva semena in počakajte nekaj dni. Seveda, takoj se zastavljata dve vprašanji: kje dobiti bakra sulfat in kje dobiti kristalno seme. Bakrovega sulfata je mogoče kupiti na vsakem skladišču za vrtnarje. Če se ne motim, se ne uporabljajo kot sredstvo za zatiranje škodljivcev ali kako ozdraviti bolezni rastlin. Stane približno 100 $ na 500 gramov. jar. Prav tako ga lahko kupite neposredno od dobavitelja kemikalij, v huhlenyya sem prišel čez kemikalije. Moskva skladišče, ki se prodaja za okoli vitriol 120 rubljev na kilogram.
Kjerkoli ga niste kupili, na koncu boste vrečko modre prahu.
500 gramov za naše namene, bo več kot dovolj.
Nato moramo skrbeti za kristalno-semena. To je majhen kristal, ki bo deponiran z raztopino bakrovega sulfata, kar posledično povečuje v zelo veliki velikosti (mimogrede, če želite, lahko rastejo kristal je veliko večji od tistega, ki mi je pokazal, ta proces ne bo drugačen, boste samo čakati dlje). Smo dobili seme iz nasičene raztopine sulfata.
Še enkrat, zbirke topnosti razpored sulfata s temperaturo:
Kot smo videli, z naraščajočo temperaturo topnosti poveča bistveno, zato si vzemite kozarec in pol vode, jo vlijemo v ponev in jo na ogenj. Zato ni potrebno, da bi voda do vrenja, dovolj za nas 70-80 stopinj. Ko bo voda precej vroče, začeli pour svoje vitriol, med nenehnim mešanjem. Morate hraniti dodajanje bakrovega sulfata v vodi, dokler ga ne ustavi, da se raztopi. Potem perelem toplo rešitev morebitnih primernih jedi sem užival to precej obsežne plastične embalaže sira "viole"
Zdaj moramo samo še počakati. Zaradi kristalizacijskih centrov, poleg sten in postopek se lahko odloži. Zaradi ohlajanja in uparjanje raztopine na stenah posod osazhyvatsya majhne kristale bakrovega sulfata.
Naša naloga danes -, da izberete najlepši kristal dovolj velika, da jo je mogoče povezati nit. Vrsta kristala - stvar okusa, ampak jaz osebno raje majhne in velike drusen single crystal grozdov grdo. Rast posameznih kristalov prijateljev 4-5, po mojem mnenju, je veliko lepša nezhly ena velika monokristalova ali nerazumljiva "ježek" ducat, zato sem preveril sposobnost vsakih 1-2 ur, da bi našli najbolj primerne kandidate.
Torej, po 4-5 urah smo imeli majhno kristalno seme. To mora biti lepo kravato navoj (ali ga zaviti v kokonu, samo eno zanko, drugače bodo niti preprečili rast kristalov). Drugi konec navoja rane na svinčnik v kuhinjo za pripravo nasičeno raztopino drugič. Tokrat smo morali kuhati dovolj, da izpolnite ustrezni banki, v katerem lahko naš kristal semena visi brez dotika stene in tla tudi po rasti na 4-dnevnem. Druga tehnologija je enaka - segreje vodo in jo vlijemo v sulfat, dokler se ne ustavi raztapljanje. Nato pa se nekoliko ohladi in vlijemo raztopino, pripravljeno v banki (kar je zaželeno, pred tem tudi rahlo toplo toplo vodo, da se prepreči hitro rešitev kristalizacije na stenah) in ga spustite v semenu, dajanje svinčnik grlo bankam in pazite, da kristal ne dotikajte stene in spodnji. Plačilni čaka na nekaterih ne preveč toplo in ne preveč hladno, na primer, na polici, in prvi korak je skoraj konec!
Pravkar smo morali počakati še nekaj dni, dokler se kristali ne rastejo na velikost moramo. Odstranjevanje dolgo kristal iz raztopine ni priporočljivo, ampak dobil preveriti, kako je čisto mogoče proces rasti. Prav tako ne boli očistiti nit poravnavo na svojih majhnih kristalov, tako da se ne pokvari obliko semena.
To je treba upoštevati eno stvar: vodni kristali so nestabilne in nagnjeni k vremenskim vplivom - tudi voda izhlapi, tako čudovit kristal postopoma pokrito z belo cveti in izhaja prah je razpršen. Če želite shraniti kristal, tako dolgo, kot je mogoče, se lahko sprejme naslednje ukrepe:
1) Pokrijte kristalno lak. To ni rešitev, vendar še vedno podaljša življenjsko dobo kristala za nekaj mesecev.
2) Hraniti v nepredušno zaprti posodi kristalov. Enako ne more zagotoviti, vendar v povezavi s prvim načinom bo kristala življenjskega leto, ali celo več.
3) Najboljši način - izpolniti kristalno organske tekočine, na primer, prozoren olje. V kristalno posodo se shranjujejo dolgo časa.
2. korak: ustvarite dizajn
Dolg in mučen del je konec, zdaj gre vse hitreje. Potem sem dobil kristal, sem se spraševal, "kjer smo ustrezno steklenega valja, v katerih je kristalno sklene? "Odgovor je na voljo v trgovini" za hiše ", kot razlikovalne cilindrični kozarci za vodko stane 20 rubljev komad.
Ona me je ujela iz dveh razlogov: prvič, da je brez vzorcev, graviranje in pravilne oblike - ravno stekleni valj. Drugič, je zelo debelimi stenami, kot tudi vplivajo na strukturno trdnost.
Končni design, ki smo prišli, je prikazana spodaj.
V bistvu, če ste odrasli kristala velikosti pesti, ali pa samo ne maram teh nizov, lahko izberete katero koli ustrezno pregledno posodo. Najpomembneje je, da lahko povzročijo zaprti za preprečevanje vremenskim vplivom kristal.
Zdaj je naša naloga, da bi našli plastično prazno polje v notranjosti, kar lahko dal kristal, in znotraj njega - krmilno vezje z baterijo. Ustavil sem se v plastični škatli iz smole, ki je bil del popolnega stekla a.
V središču dogajanja narediti luknjo LED (light-emitting diode na izbiro več se bom osredotočil na del o elektroniki), da vstavite nazaj in prilepljena v notranjosti termokleyvyy pištolo. Hkrati kristalno lepila sedežu zunaj plastike stojijo neposredno nad LED.
Poskrbite, da je vse tako, kot bi moralo biti, pojdite v končni fazi ta korak - podmazati zunanjo površino osnove tesnilnega ustreza barvi (sem izbral črno stojalo, v tem zaporedju, in črna tesnilnih mas) in ga vstavite v kozarec. Ko je tesnilo otrdi boste dobili popolnoma zaprti s stekleno kristal v notranjosti, ki se lahko osvetli s predložitvijo sklepi moč LED.
Nimam kristal poplavljena, ustavljanje pri izbiri barv in zapečateno, ampak če hočeš biti zelo prepričani, da bo kristalno shranjeni stoletja, jo lahko napolnite s katero koli transparentno organsko sestavo (olje, pravijo). Vendar to se boste morali pristojni zapiranja nenadoma ni začela puščati.
Pojdi na zabaven korak - razvoj elektronike.
3. korak: oblikovanje elektronika
Po končani zgornje korake smo morali iti ven določbo, ki se načeloma lahko dodate baterije in stikalo in dobili končni izdelek. Toda to ne spominki izstopajo iz kupa različnih "svetyashek" prodana za 50 rubljev vedro. Naš cilj v tej fazi, da razvijejo napravo ožičenja najprej namestite na našem razstavnem prostoru, in drugič, ne porabijo veliko električne energije v stanju pripravljenosti (lahko zagotovo prinese ven stikalo, ampak za mene, saj pokvari vtis) in Tretji zagotoviti nekaj, kar smo poskusili že od začetka: gladka rasti glow kristal, ko njegova uporaba v roki, in izginja, potem ko je dal na svoje mesto.
V resnici soočamo z dvema problemoma:
1) Ugotoviti človeški dotik naprave
2) nadzorujejo osvetlitev LED.
Odlična rešitev prvega problema je izvedba kapacitivnostnega senzorja. Kljub grandiozno ime, je dokaj preprosta in ne zahteva, v resnici, samo senzor (v obliki enostavnih kosov folije, žice, ali pad na PCB), 1-2 mikrokrmilnikov čepov in upor z odpora mehaoma in zgoraj.
Obrnimo se k teoriji. Recimo, da imamo serijsko upor in kondenzator, opisan v Wikipedia article "RC-verige"
Denimo, da na začetku Vin = 0 in kondenzator je prazna. Vc, torej tudi nič. Pri uporabi napetosti Vin, ni enaka nič, napetost na kondenzatorju poveča naslednje razloge:
Kjer je T = RC.
Zdaj pa recimo, da namesto kondenzatorja, imamo običajno kovinske plošče ali folije trak. V skladu z zakoni fizike, ima pa tudi nekaj, čeprav zelo majhno kapaciteto, da pikofarad enot. To je enostavno izračunati, da je čas, za katerega taka plošča naboj, z 1 MW upor od 10 ^ 6 * 10 ^ (- 12) = 10 ^ (- 6) c. Zelo majhne velikosti, vendar pa je za mikrokrmilniška ustvarila na 10 MHz, čas, da gredo skozi toliko kot 10 ciklov.
Zdaj pa si predstavljajte, da je plošča dotakne ljudi. Njena zmogljivost je dve velikostnih razredov višje zmogljivosti plošče na okoli 100-200 pikofarad. Tako je čas, v katerem je disk polnjenimi znatno povečala.
Spodaj je model senzorski sistem Proteus.
Kondenzator C1 deluje kot naše lastne zmogljivosti senzorja plošča C2 skupaj s stikalom SW1 - sposobnost, da vpliva na ljudi.
Kot vidimo, shema je preprosta in uporablja le dva pene mikrokontroler. Poleg tega, če je to potrebno, lahko gradijo en senzor Piney, izmenično je prevajanje iz izhoda na vhod, vendar v tem primeru sem se odločil, da ne, da shranite noge čip.
Raziskava senzor algoritem je tudi zelo preprost in sledi in zgoraj:
1) PB.4 smo si zastavili, in služijo tam 0. Ta senzor možganov.
2) PB.3 nastavite vhodni onemogočanje dvigala (to je pomembno! Dvignite s hrano bo obdržati senzor zaračuna, vendar ga ne potrebujemo).
3) Nastavitev časovnika do želene mikrokrmilnika naše frekvence. Pogostnost je izbran po naslednjih kriterijih: mora biti dovolj velika, da zajame stroške in razlikovanje "prazno" senzor na aktivni, vendar hkrati zelo malo zdravilne tipala časovnika preliva zgodilo. Ker bodo naši mikrokrmilniška naprave delujejo na vgrajeni generator uro, da prihranite prostor, njegova največja frekvenca je 9,6 MHz, ki je v skladu s tem merilom. Zato bo ura teče brez pereddilnyka, frekvenco mikrokrmilnika.
4) Obrnite časovnik
5) Izhodna PB.4 logična enota, s čimer se začne cisterne Postopek polnjenja
6) Preverite vrednost za PB.3 dokler bo log. 1.
7) Stop timer.
8) Proizvodnja v PB.4 dnevnik. 0 deaktivirati senzor.
Ta vrednost je ura in na katerih bomo določili senzor je prazna ali ne. Je vendar pravilno primerjati neposredno z ocenjeno vrednostjo. To bo shema zelo odvisna od okoliških pogojev. Za pravilno delovanje senzorja morala kalibrira ob zagonu, da je za izvedbo algoritma in napišite izračunano vrednost časomerilca v notranje spremenljivke, SensorLow, ki priznava svojo vrednost, ki ustreza neaktivno senzor.
V raziskavi, senzor morali poskrbeti tudi za dokončanje vseh korakov in posledično vrednost je v primerjavi z, recimo, SensorLow + N, kjer je N - prag našega senzorja.
Kot je za LED kontrolo svetlosti - je enostavno doseči z uporabo PWM (pulzno širinska modulacija), v katerem namesto konstantne napetosti na obremenitve krmijo pravokotnih impulzov s spremenljivo dajatev cikla. Kot rezultat, povprečna vrednost napetosti je enaka ravni logiko, pomnožene z vrednostjo ciklus. Ta tehnika je dobro znano, da se ne bom spuščala v podrobnega opisa.
Nekaj besed o izbiri LED in oskrbe z električno energijo.
Baterijsko napajanje potrebujemo dolgo življenje "na polici" (za nizko porabo), napetost 3-5 voltov za napajanje krmilnika ter LED in relativno velik tok, ko je popolnoma vnete LED - 10-15 mA.
Za ta namen je idealen CR2450 litijeva baterija, ki daje napetost 3,0 voltov, ki ima kapaciteto okoli 610 mAh je sposoben zagotoviti velik (30 mA) sedanje in shranite do 10 let.
Stroški teh baterij je približno 100 USD.
LED sem izbral modro barvo velikosti kristalov 5 mm objektivom, temveč vse na dosegu roke, lahko eksperimentirate z različnimi barvami in odtenki. Glavni pogoj za LED - napetost baterije bi moralo biti dovolj, da ga odprete.
Padec napetosti na moji modri LED je približno 2.7 voltov, kar pomeni, da ko je "spodrsnilo" baterije le 0,3 volt dioda ne bo zasvetila. Obstaja LED z več padcu napetosti za tako izbrano litijevo baterijo, ni primeren.
Vendar blagoslov v preobleki - padec visoke napetosti na mojih LED je bilo mogoče, da ga povezati brez dodatnega upora. Kot rezultat, popolno električno vezje, kot sledi:
Zelo preprosta - mali 8-pin mikrokrmilniška ATTiny13 mehaomnыy en upor, en LED trakove in folije kot senzor, ki sem zaljubljen na zunanji strani s plastično podlago in povezuje s shemo tanko puščico. Moč in zemlja zatiči upravljavca v diagramu niso navedeni.
Mi smo skoraj tam, levo pisati firmware, zakaj je posvečen v naslednjem koraku (v naslednjem članku).
Korak 4: razvoj firmware
Firmware za napravo je precej nepomembno, vendar bodite pozorni na naslednje točke:
1) mikrokrmilniku le ena 8-bitni časovnik, tako da sem moral uporabiti tako za Shima in senzorjem ankete, preklapljanje in nazaj.
2) Da bi zmanjšali porabo energije, bi bilo lepo, da uporabljate napravo za spanje, ko nima pomislekov.
To je druga točka je nekaj kljuko. Mogoče ti bom povedal, kar je že znan, vendar se lahko zgodi, da vam prihrani od dolgega iskanja bug v firmware. Po prevajalskega mikrokrmilnikom v način nizke porabe elektrike Dol lahko prebudi le zunanje prekinitve (ki smo jih nikjer vzeti shemo) ali čuvaja.
Toda dejstvo, da lahko watchdog timer deluje v dveh načinih: ponastavi in prekine na prelivno preliva (ja, še tretji način, kombinacija prejšnjih dveh). In kot se je izkazalo, ponastavitev način overflow ne prikaže regulator iz načina mirovanja, vsaj jaz zavrnila delati shemo. Zato bomo uporabili enak način prekinitev overflow.
Še ena opomba: če ste zbrali in preskusna naprava "previs" zapomniti naslednje:
Senzor bo pokazal veliko višjo zmogljivost, če ste v testiranje rabljeni dotik, pravijo, minus baterije. I nashtryknuvsya to zato, ker pri preskušanju pritisku s kabli akumulatorja na rokah, tako da mu prevelika prag.
Skupen pristop k izvajanju, kot: Naprava je lahko v eni izmed šestih držav:
1) dioda ne sveti, je med čakanjem na odgovor od senzorja. V tem stanju smo občasno preverite senzor, potem pa spi približno eno sekundo, kar zagotavlja nizko porabo energije
*****************************************************************************************************
#include
#include
#include
#include
#include
{
{
}
{
}
}
{
}
{
}
{
}
{
{
{
}
{
}
}
{
1
}
{
}
{
}
{
}
}
{
{
}
}
{
}
}
}
}
*****************************************************************************************************
Zaključek
Vir: habrahabr.ru