Мерцающее сердце. Комплект для самостоятельной сборки

Несложный конструктор для самостоятельной сборки для романтически настроенных любителей электроники — «Мерцающее сердце». Набор не содержит сложных или слишком неудобных мелких элементов. Собирается довольно быстро. В результате получаем набор светодиодов, выстроенных в форме сердца. Светодиоды создают эффект дыхания, плавно загораются и гаснут. Стоимость комплекта ≈ 1,3$.

Мерцающее сердце. Комплект для самостоятельной сборки

Комплектация

Конструктор поставляется без инструкций и схемы, в небольшом прозрачном пакетике. В пакетике можно найти следующее:

— хорошего качества однослойную текстолитовую плату в форме сердца;
— резисторы 47 кОм – 3 шт;
— резистор 22 Ом – 1 шт;
— резистор 100 кОм – 1 шт;
— резистор 10 кОм – 1 шт;
— микросхему операционного усилителя LM358 в DIP-корпусе – 1шт;
— n-p-n-транзистор S8050 – 1 шт;
— электролитический конденсатор на 47 мкФ – 1 шт;
— подстроечный резистор на 50 кОм – 1 шт;
— кнопку с фиксацией 6х6х6 мм – 1 шт;
— матовые светодиоды 5мм (можно выбрать – синий, зеленый, красный, желтый или белый) — 25 шт (три запасных)

Мерцающее сердце. Комплект для самостоятельной сборки. Размеры
Мерцающее сердце. Комплект для самостоятельной сборки. Комплектация

Сборка

Перед началом сборки желательно приготовить маломощный паяльник с небольшим удобным жалом, припой желательно из тонкой проволоки с содержанием флюса, кусачки для обрезки лишних частей ножек деталей, пинцет. Желательно также наличие приспособления под названием «третья рука». Оно значительно упрощает любую пайку, особенно мелких деталей.

Начинать лучше с центральной части и с мелких элементов схемы таких как резисторы. Номиналы резисторов можно определить по маркировке или мультиметром.

маркировка резисторов. Мерцающее сердце. Комплект для самостоятельной сборки

Вставляем в соответствующие прорези на плате, загибаем ножки с тыльной стороны и опаиваем.

Установка резисторов. Мерцающее сердце

 Далее напрашивается микросхема операционного усилителя LM358. Устанавливаем ее согласно ключу изображенному на плате

Ключи установки микросхемы lm358. Мерцающее сердце. Комплект для самостоятельной сборки

Правильную установку транзистора S8050 определить не сложно. Рисунок на плате показывает правильное положение.

положение транзистора s8050
цоколевка транзистора S8050
Цоколевка транзистора S8050

Устанавливаем конденсатор. Заштрихованная область на плате соответствует минусу, обозначенному на корпусе конденсатора. Длинная ножка конденсатора соответствует (+). Также припаиваем сразу подстроечный резистор и кнопку с фиксатором. Положение подстроечного резистора перепутать невозможно, что не нельзя сказать о кнопке. Обратите внимание на небольшой паз в подвижной части. Он должен находиться сверху иначе устройство будет включаться не от нажатия, а от отжатия кнопки.

паз на кнопке с фиксацией
Направление паза на кнопке

Теперь все внутренние элементы установлены, можно перейти к установке светодиодов. Ножка анода (+) у светодиода всегда более длинная. На плате, возле каждого светодиода нарисовано направление анод-катод.

Направление установки светодиодов. Набор для творчества в форме сердца

 Устанавливаем, загибаем ножки и припаиваем в соответствии с рисунком поочередно все светодиоды. Лишние части ножек обрезаем с помощью кусачек.

Сборка элементов входящих в комплект завершена. Осталось подключить питание. Рекомендованное напряжение от 4 до 6 вольт. Самый простой способ использовать напряжение от любого USB-порта (5 В). Для этого подойдет любой шнур (кабель), например, от старой зарядки. С одной стороны, у шнура должен быть USB-разъем, с другой его нужно обрезать (если он еще не обрезан). Шнур будет выглядеть приблизительно так:

Шнур USB с двух сторон. Набор для творчества в форме сердца

Если шнур взять негде, его можно заказать вместе с набором у этого продавца.

Внутри шнура нас интересует только красный и черный провод. Поэтому металлическую оплетку и другие провода аккуратно откусываем, край кабеля стягиваем термоусадкой. Красный и черный провод должны иметь длину около 35 мм. Получится как-то так:

Провода питания usb

Теперь правильно пропускаем провода через проделанные отверстия на плате и припаиваем их в точках, обозначенных как «DC 4-6U». Красный провод к плюсу, черный к минусу.

Конечный результат. Мерцающее сердце. Комплект для самостоятельной сборки

Вот теперь окончательно все. Подключаемся к USB-порту и нажимаем на кнопку включения. При условии правильной сборки, устройство должно работать.

Схема: работа и настройка

Схема устройства приведена ниже:

Мерцающее сердце. Набор для творчества в форме сердца. Схема

Микросхема LM358 содержит два операционных усилителя. Их совместная работа создает генератор пилообразного напряжения. При этом первый операционный усилитель работает как неинвертирующий компаратор с гистерезисом. Полоса гистерезиса зависит от значений резисторов (R6+VR1) и резистора R3. Таким образом изменение значения VR1 влияет на амплитуду импульсов на выходе 7 первого компаратора.

Второй же операционный усилитель совместно с транзистором S8050 включен по схеме источника тока. Нагрузкой для второго операционного усилителя является конденсатор. Длительность заряда конденсатора зависит от амплитуды поступающих с компаратора сигналов (7 вывод). Наличие или отсутствие сигнала на выводе 1 второго операционного усилителя заставляет компаратор (первый операционный усилитель) открываться или закрываться, т.к. вывод 1 является источником сигнала для компаратора (вывод 5). Образуется замкнутый круг.

Плавный заряд и разряд конденсатора влияет на состояние насыщенности транзистора и соответственно на величину протекающего через светодиоды коллекторного тока. А мы наблюдаем красивое свечение.

Касательно настройки. Чем больше значение подстроечного резистора будет установлено, тем ярче и долговременней свечение светодиодов. Совсем маленькое значение уменьшит глубину обратной связи, протекание тока через светодиоды станет незначительным (невидимым).

Схема, подобная рассмотренной, использовалась мной при проектировании индикации дежурного режима. Только в несколько более упрощенном варианте. Кому интересно можно перейти по ссылке.