I processen för eftertanke, kom jag till den här enheten: odlade kristaller kopparsulfat bör placeras i en genomskinlig glascylinder med LED för belysning och liten elektronisk krets som styr LED. Crystal bör sakta börja glöda när det kommer att ta i hand folket lysa, fortfarande i sin hand, och en tid efter frigivningen ur händerna nedtonade. Således produktionen får vi vackra och origin souvenir som du kan ge dina nära och kära, vänner, eller behålla som en souvenir.
Som ett resultat av följande hänt:
Videon visar kristallen själv, monterade anordningen, och enhet redan är ansluten med en näringskälla och blixt. Tyvärr, min kamera var inte klara med en ljus blå glöd i livet, ser han mycket vackrare.
Nu ska jag försöka sammanfatta processen för att skapa en sådan anordning.
Steg 1: odla kristaller
Från skolfysik kursen vi komma ihåg att saltkristaller växa från vattnet lätt. Det är tillräckligt för att göra en mättad lösning av salt valt (i det här fallet - kopparsulfat), gör den linsen-frö och vänta några dagar. Naturligtvis väcker omedelbart två frågor: Om att få kopparsulfat och var du kan få kristall frö. Kopparsulfat kan köpas på någon affär för trädgårdsmästare. Om jag inte misstar mig, det används inte, som ett sätt att skadedjur eller hur bota sjukdomar hos växter. Det kostar ca $ 100 per 500 gram. burk. Dessutom kan du köpa den direkt från leverantören av kemikalier, i huhlenyya jag kom över en kemikalie. Moskva lagerlokal, som säljer för ungefär vitriol 120 rubel per kilo.
Varhelst du inte köpa den, i slutändan kommer du att vara en påse med blått pulver.
500 gram för våra syften kommer att vara mer än tillräckligt.
Sedan behöver vi ta hand om kristall utsädet. Detta är en liten kristall, som kommer att deponeras hos kopparsulfatlösning, som följaktligen ökar till en mycket stor storlek (förresten, om du vill, kan du odla en kristall är mycket större än den som visade mig, kommer processen inte vara annorlunda, kommer du bara vänta längre). Vi får utsäde från en mättad lösning sulfat.
Återigen, de samlingar av schemat sulfat löslighet med temperaturen:
Som vi har sett, med ökande temperatur ökar lösligheten avsevärt, så ta en och en halv av vattenglas och häll den i stekpannan och lägg i brand. Det är inte nödvändigt att ta med vatten till en koka, tillräckligt för oss 70-80 grader. När vattnet kommer att vara ganska varmt, börjar hälla hennes vitriol, under ständig omrörning. Du måste fortsätta att lägga kopparsulfat i vattnet så länge han stannar för att lösa upp den. Då perelem varm lösning i något lämpligt rätter jag haft denna ganska omfattande plastförpackningar ost "viola"
Nu har vi bara att vänta. På grund av kristallisacentra, förutom väggar eller process kan fördröjas. Som ett resultat av kylning och indunstning av lösningen på väggarna i kärlet kommer osazhyvatsya små kristaller av kopparsulfat.
Vår uppgift nu - för att välja den vackraste kristall av tillräcklig storlek att det kan vara knyta tråden. Typ av kristall - en smaksak, men jag personligen föredrar de små och stora drusen enda kristall kluster rörigt. Tillväxten av enstaka kristaller Vänner 4-5, enligt min mening, är mycket vackrare nezhly en stor enkelkristall eller obegriplig "igelkott" av ett dussin, så jag kollade kapaciteten var 1-2 timmar att hitta de mest lämpade kandidaterna.
Så, efter 4-5 timmar vi hade en liten kristall frö. Det måste vara prydligt knyta en tråd (eller slå in den i en kokong, bara en slinga, annars trådarna förhindrar kristalltillväxt). Den andra änden av tråden lindad på penn ut i köket för att förbereda en mättad lösning en andra gång. Den här gången måste vi laga det tillräckligt för att fylla i lämplig bank där vårt kristall frö kan hänga utan att vidröra väggarna och golvet även efter en 4-dagars tillväxt. En annan teknik är samma - värma upp vattnet och häll det i sulfat tills det tar stopp upplösning. Svalna sedan något och häll lösningen bereds i banken (vilket är önskvärt innan värma alltför lätt det varma vattnet för att förhindra snabb kristallise lösning på väggarna) och släpp den i fröet, sätta penna hals banker och se till att kristallen inte vidrör väggarna och botten. Bank sätta i några inte alltför varmt och inte för kallt, till exempel, på hyllan, och det första steget är nästan över!
Vi måste bara vänta några dagar tills kristallerna inte växer till storleken vi behöver. Demontering lång kristall från lösning rekommenderas inte, men får kontrollera hur den process av tillväxt är mycket möjligt. Gör också inte ont att rengöra tråden från att landa på hennes små kristaller, så de inte förstöra formen på fröet.
Det är nödvändigt att överväga en sak: vattenkristaller är instabila och benägna att väder - inklusive vatten avdunstar, vilket ger en vacker kristall successivt täckt med vit blom och det resulterande pulvret sprids. För att spara kristallen så länge som möjligt, kan du ta följande steg:
1) Täck kristall lack. Detta är inte ett universalmedel, men ändå förlänga livslängden på kristallen för ett par månader.
2) Förvaras i en lufttät behållare kristall. Detsamma kan inte leverera, men i samband med den första metoden kommer att ge en kristall av levnadsår, eller ännu mer.
3) Det bästa sättet - att fylla i det kristallklara organisk vätska, till exempel, vilket som helst transparent olja. I en kristall fartyget kommer att lagras under lång tid.
Steg 2: Skapa utformning
Lång och tråkiga delen är över, nu går allt snabbare. Efter att jag fick min kristall, undrade jag "där vi vidta lämpliga glascylinder där kristallen kan avslutas? "Svaret finns i butiken" för hus ", som distinkta cylindriska glasögon för vodka kostar 20 rubel styck.
Hon fångade mig av två skäl: För det första, var det utan mönster, gravyr och regelbunden form - planglas cylinder. För det andra var det ganska tjockväggiga samt påverka hållfastheten.
Den slutliga utformningen, som vi har kommit visas nedan.
I grund och botten, om du har vuxit kristall storleken på en knytnäve, eller om du bara inte gillar dessa stackar, kan du välja någon lämplig genomskinlig behållare. Det viktigaste är att kunna leda till att företaget förseglas för att förhindra vittring kristall.
Nu är vår uppgift är att hitta en tom plastlåda inuti, vilket kan sätta kristallen, och inuti den - styrkrets med batteriet. Jag slutade i en plastlåda från hartset, som var en del av den perfekta glaset.
I centrum av det göra ett hål i LED (lysdiod på valet av mer jag kommer att fokusera dels på elektronik), sätt tillbaka den och limmade inne termokleyvyy pistol. Vid samma kristall lim säte utanför plast står direkt över lysdioden.
Att se till att allt är som det ska vara, gå till den sista etappen av detta steg - Smörj utsidan av basen tätningsmedel motsvarande färg (jag valde en svart stativ, respektive, och den svarta tätningsmedlet) och för in den i glaset. När fogmassan härdar du får helt förseglad med glaskristall insidan, vilket kan belysas genom att skicka in slutsatser power LED.
Jag har ingen kristall svämmade, stannar vid val på färg och förseglad behållare, men om du vill vara mycket säker på att kristallen kommer att lagras i århundraden, kan du fylla den med något transparent organisk sammansättning (olja, säger). Detta kommer dock att kräva att du kompetent tätningsanordning för att inte plötsligt börjat läcka.
Gå till det roliga steg - utveckling av elektronik.
Steg 3: konstruktionselektronik
Efter att ha avslutat stegen ovan som vi var tvungna att gå ut bestämmelse, som i princip kan lägga ett batteri och en switch och få den färdiga produkten. Men detta betyder inte souvenir stå ut från högen av olika "svetyashek" säljs för 50 rubel hink. Vårt mål i detta steg för att utveckla ledningar enhet först passa till vår monter, och för det andra inte drar mycket ström i viloläge (du kan säkert få ut växeln, men för mig som det förstör intrycket), och Tredje ge något som vi försökt från början: smidig glöd kristalltillväxt när dess ta i handen, och blekning efter att ha satts på plats.
I själva verket står vi inför två problem:
1) Identifiera den mänskliga kontakten på enheten
2) styr ljusstyrka LED.
En utmärkt lösning på det första problemet är att genomföra en kapacitiv sensor. Trots den grandiosa namn, är det ganska enkelt och kräver, i själva verket bara givaren (i form av enkla bitar av folie, tråd, eller pad på PCB), 1-2 mikronålar och motstånd med motstånd från mehaoma och uppåt.
Låt oss vända oss till teorin. Antag att vi har en seriell motstånd och en kondensator som beskrivs i Wikipedia artikeln «RC-kedjan"
Antag att initialt Vin = 0 och kondensatorn urladdas. Vc, därmed också noll. Vid tillämpning av spänningen Vin, inte är lika med noll, spänningen över kondensatorn ökar efter lag:
Där T = RC.
Antag nu att i stället för en kondensator, har vi den vanliga metallplattan eller folieremsa. Enligt fysikens lagar, den har också en del, om än mycket liten kapacitet, beställa pikofarad heter. Det är lätt att räkna ut att den tid för vilken en sådan avgift platta, med en 1 MW motstånd på 10 ^ 6 * 10 ^ (- 12) = 10 ^ (- 6) c. Mycket liten storlek, men för mikro klockad till 10 MHz, tid att gå igenom så mycket som 10 cykler.
Tänk dig nu att plattan berörde människor. Dess kapacitet är två tiopotenser högre kapacitet platta vid ca 100-200 pikofarad. Således, den tid som skivan laddade avsevärt öka.
Nedan är en modell av sensorsystemet Proteus.
Kondensatorn C1 fungerar som vår egen förmåga sensorplattan C2 tillsammans med en switch SW1 - kapacitet som drabbar människor.
Som vi ser, är systemet enkelt och använder bara två skummikrokontroller. Dessutom, om det behövs, kan du bygga en sensor Piney, Aube, omväxlande översätta det från utgången till ingången, men i detta fall jag beslutat att inte spara fötterna chip.
Algoritm enkät sensorn är också mycket enkel och följer och över:
1) PB.4 vi ut för att, och servera det 0. Detta avlopp sensor.
2) PB.3 ställa ingångs invalidiserande hissen (detta är viktigt! Lyft till mat kommer att hålla sensorn laddade, men vi behöver inte det).
3) Ställ in en timer till önskad mikro vår frekvens. Frekvensen väljs av följande kriterier: det måste vara tillräckligt stor för att fånga en avgift och särskilja "tom" sensor på den aktiva, men på samma gång, mycket lite till den aktiva sensortimerspill hände. Eftersom våra mikro enheter kommer att köras på den inbäddade klockgenerator för att spara utrymme, är dess högsta frekvens 9.6 MHz, vilket är i linje med detta kriterium. Därför kommer timern att köras utan pereddilnyka, frekvensen av mikrokontroller.
4) Vrid timern
5) Utgång PB.4 en logisk enhet, vilket börjar laddningen tankar
6) Kontrollera värdet för PB.3 så länge som det kommer att bli en logg. 1.
7) Stoppa timern.
8) Produktionen inom PB.4 loggen. 0 att desarmera sensorn.
Detta värde är timern och som vi kommer att bestämma sensorn är tom eller inte. Men jämför det direkt med ett uppskattat värde på rätt sätt. Detta kommer att göra systemet mycket beroende på de lokala förhållandena. För korrekt drift av sensorn ska kalibrera vid start, det vill exekvera algoritmen, och skriver det resulterande värdet av timern i intern variabel, SensorLow, erkänna dess värde motsvarar en inaktiv sensor.
I undersökningen, sensorn måste också slutföra alla steg och det resulterande värdet jämförs med, säg, SensorLow + N, där N - tröskeln till vår sensor.
När det gäller LED ljusstyrka - är lätt uppnås genom att använda PWM (pulsbreddsmodulering), där i stället för konstant spänning till lasten matas rektangulära pulser med rörlig tull-cykel. Som ett resultat, är det genomsnittliga spänningsvärde som är lika med den logiska nivån multiplicerad med pulskvoten värdet. Denna teknik är välkänd, så jag kommer inte att uppehålla mig vid en detaljerad beskrivning.
Några ord om valet av LED och strömförsörjning.
Batteriförsörjning vi behöver långt liv "på hyllan" (för låg förbrukning), spänning 3-5 volt för att driva regulatorn och LED och relativt hög ström när den är helt inflammerade lysdioder - 10-15 mA.
För detta ändamål perfekt CR2450 litiumbatteri som ger spänning 3,0 volt, som har en kapacitet på cirka 610 mAh kan leverera stora (30 mA) ström och lagra upp till 10 år.
Kostnaden för sådana batterier är ca 100 USD.
LED Jag valde blå, färgen på kristallstorlek på 5 mm objektiv, men alla till hands, kan du experimentera med olika färger och nyanser. Den viktigaste förutsättningen för LED - batterispänning bör vara tillräckligt för att öppna den.
Spänningsfallet på min blå LED är ca 2,7 volt, vilket innebär att när "halkade" batterier endast 0,3 volt dioden tänds inte. Det finns lysdioder med mer spänningsfall för en sådan utvald litiumbatteri är inte lämplig.
Men välsignelse i förklädnad - höga spänningsfall på mina lysdioder gjort det möjligt att ansluta den utan extra motstånd. Som ett resultat, är en komplett elektrisk krets på följande sätt:
Extremt enkel - liten 8-pin mikro ATTiny13 mehaomnыy ett motstånd, en LED band och folier som en sensor, som jag fastnat på utsidan av en plast bas och ansluta till systemet tunna dart. Kraft- och jordstiften i regulatorn i diagrammet visas inte.
Vi är nästan där, kvar att skriva firmware, varför är tillägnad till nästa steg (i nästa artikel).
Steg 4: utveckla firmware
Den inbyggda programvaran för enheten är ganska trivialt, men uppmärksamma följande punkter:
1) av mikro endast en 8-bitars timer, så jag måste använda den för både Shima och undersökning sensor, växla fram och tillbaka.
2) För att minska energiförbrukningen, det skulle vara trevligt att använda enheten för att sova, när han har inga bekymmer.
Det är den andra punkten finns en viss skumt. Kanske ska jag berätta en sak redan kända, men det kan vara så att det sparar dig från långt sökande bugg i firmware. Efter omräkning mikrokontroller i lågeffektläge Power Down kan väcka endast externa avbrott (som vi har ingenstans att ta systemet) eller vakthund.
Men det faktum att watchdog timer kan arbeta i två lägen: återställ och avbryta om overflow bräddavlopp (ja, fortfarande en tredje läge, kombinationen av de två föregående). Och, som det visade sig, mode reset att svämma det visar inte regulatorn från viloläge, åtminstone jag vägrade att arbeta schema. Därför kommer vi att använda samma läge avbrottsspill.
En mer Anmärkning: Om du samlar och testenhet "överhäng" komma ihåg följande:
sensor kommer att visa en mycket högre kapacitet om du är i att testa andra handen beröring, säger minus batterier. Jag nashtryknuvsya detta eftersom när man testar pressas med batterikablarna till händerna, så satte för stor tröskel.
En gemensam strategi för att genomföra en sådan: enheten kan vara i ett av sex delstater:
1) Dioden är avstängd, väntar på ett svar från sensorn. I detta tillstånd, kontrollerar vi regelbundet sensorn, då sover ungefär en sekund, vilket garanterar låg energiförbrukning
*****************************************************************************************************
#include
#include
#include
#include
#include
{
{
}
{
}
}
{
}
{
}
{
}
{
{
{
}
annars
{
}
}
{
1
}
{
}
{
}
annars
{
}
}
{
{
}
}
{
}
}
}
}
*****************************************************************************************************
Slutsats
Källa: habrahabr.ru