(autor: Pavel Hudeček)
Kdysi jsme v HW konferenci diskutovali o UV osvitce s LED, kterou někdo postavil. V tomto článku se podíváme, jak to jde zrealizovat snadno a levně.
Velká část diskuse se nesla okolo optimálního rozmístění LED. Autor vymyslel, že musejí být rozmístěny tak, aby tvořily vrcholy šestiúhelníku a každý ten šestiúhelník měl ještě jednu uprostřed. Takže když to zjednodušíme, jsou to vlastně rovnostranné trojúhelníky, což se poněkud snáze rozmísťuje 🙂 Na druhou stranu, jakožto líný člověk bych si spíše představoval, že koupím klasický univerzál se čtvercovou sítí 2,54 a nějak to s tím udělám. Ale i když si ušetříme práci s výrobou (hlavně vrtáním) DPS, pořád to obnáší zapájet třeba 300 LEDek, tedy 600 nožiček a ještě k tomu je velmi důležité, aby byly hodně přesně rovně (dnes s 3D tiskárnou bych si vytiskl přípravek).
Pak jsem ale dostal nápad: LED pásek sice nebude tak dobrý z hlediska směru osvitu, ale s podsvícením okrajů jsem nikdy problémy nemíval, tak proč ne. A když bude z Aliexpressu, tak ani nebude drahý, takže kdyby se to nepovedlo, tak se vlastně nic nestane 🙂
Nechce se mi teď zkoumat, který měsíc je „jun“, ale v tomto měsíci roku 2016 jsem ho objednal. Za nějakou dobu zazvonila pošťačka a přinesla balíček. Pak jsme zase trochu diskutovali, mj. i proto, že plán s šesti- vlastně troj-úhelníky zhatila blízkost LEDek a šíře pásku. Závěr je jasný, čtvercová mříž s menší roztečí je lepší, než původně plánované složitosti (tedy pardon, jen posunuté řádky) s roztečí větší. Dělal jsem k tomu i nějaké výpočty, vycházelo to super. V zásadě jde jen o to, aby vzdálenost nasvěcované desky od pásků byla dostatečným násobkem rozestupu LED.
Pásek mi doma dlooouho ležel. V pečlivě odměřeném rozestupu jsem ho nalepil na sklo, to mi pak doma dlooouho leželo. Mezitím se pásek odlupoval, kdykoli nebylo něčím zatížené. Pak jsem to jen tak od oka přelepil na kus sololitu, co měl zrovna přibližně vhodné rozměry, posichroval vteřiňákem, pospojoval do série, aby se to dalo diskutovaným způsobem napájet z 230 V a pak mi to zas dlouho někde leželo.
Až jsem jednou nechtěl vláčet na elektronický kroužek osvitku s výbojkou, tak jsem vzal tuhle placku, přepojil na sérioparalelně pro 24V a vzal s sebou. Expoziční doba při podložení nějakými trafy na výšku cca 30 mm nad stolem vyšla na nějaké desítky sekund. Pak jsem to takhle provizorně zas dost dlouho používal. Výsledky super, i přes nepřesnost nalepení.
Až před pár dny přinesla pošťačka balíček z různými malými zdroji z Ali a jeden vyloženě pasoval do toho místa i má správný výkon, tak jsem vytiskl nějaké díly a výsledek vidíte:
LED osvitka zespodu (zevnitř)
Ovládání vypínačem na šňůře. Chod indikován rámečkem ze „zvýrazňovačově žlutého“ PLA od P. Zahradníka, vypadá to super 🙂
LED osvitka shora (zvenku)
Poznámka: Že se pásek 10 W/m nemá šanci při tomto uspořádání správně chladit vím, ale vzhledem k očekávanému svitu do minuty je to jedno 🙂
Ještě k těm vytištěným dílům:
- Nebijte mě, byl to jen první pokus, kde jediné úpravy byly vroubkování, které ušetřilo hodně času tisku a udělání spodní plochy pod rámečkem, aby se neodtrhával a dotiskl hned na druhý pokus. Na třetí již asi nezbylo dost struny. Takže zdroják berte jako inspiraci.
- Obdélníkové díly jsou dlouhé, tak jsem je nechal tisknout pootočené o 45°. Proto nejsou „vybarvené“ šikmo.
Co dál?
Někdy (asi tak za uherskej rok, nebo po americku modrej měsíc) odtrhám malé kapky tavného lepidla, které to celé drží pohromadě a jsou malé právě proto, aby to šlo později bez větší destrukce rozebrat, a předělám to, aby tam nebyly mezery a pod. a také aby se zvýšila použitelnost některým z dále popsaných způsobů.
Momentálně je zařízení plně použitelné, jen jsou k němu potřeba hodinky nebo mobil. Nepříjemné je, že si tedy nijak nepamatuje poslední použitou hodnotu času (která se vyzkouší postupnou expozicí proužku s čísly 20, 30, … 100 a vyvoláním). Takže minimalistická úprava by mohla obnášet přilepení samolepky, nebo pytlíku na vkládání papírků:-)
Další drobné vylepšení by mohlo být polepení okrajů hliníkovou páskou, aby se zlepšilo osvětlení u krajů a tedy i zvětšila maximální velikost osvětlované desky. Kdyby navíc odrazná plocha začínala ve vzdálenosti půlky rozestupu od krajních LEDek, maximální velikost by se přiblížila celé ploše pokryté pásky.
Ale možností je samozřejmě více a některé budou realizovány, pokud děti na kroužku projeví zájem o pořízení vlastní osvitky:
- Použít procesor (nebo Arduino, ale to spíš ne, protože arduinisti obvykle nevyrábějí plošné spoje), displej a pár tlačítek. Mohlo by to být celkem jednoduché. Malý OLED stojí pár drobných, k němu pár tlačítek, jako +/-/Start, procesor, tranzistor a hotovo. Celé se to dá udělat tak, že to nebude nikde vyčnívat, kromě max 1 mm tlačítek, takže zařízení zůstane i skladné a dobře přepravovatelné. DPS s třeba ATmega88 v TQFP32 se dá i snadno nakreslit tenkou lihovkou a osadit trafopáječkou.
- Lidé, kteří neprogramují, nejspíš procesor nepoužijí, mohou použít jednoduchý RC časovač s trimrem, nebo hezčí variantu s johnsonovým čítačem (např. 4017), řadou LED a přepínačem.
- Ale ne každý chce další věc, kterou je potřeba odněkud vyndat, vybalit, použít, zabalit a zase uklidit. Zároveň se přímo nabízí myšlenka, že takového hezkého zdroje o výkonu 40 W je škoda na něco, co poběží pár minut v roce:-) Takže další varianta je, pořídit ještě takovýhle regulátor, zapojit do něj dva potenciometry a udělat si osvitku se zabudovaným regulovatelným zdrojem. V této variantě ale stojí za zvážení, zda dovnitř nedat větší zdroj.
Dále stačí udělat konstrukci vyšší a místo pokládání osvitky na ležící desku zasouvat šuplík s deskou do osvitky, která pořád stojí na stole a na ní stojí třeba osciloskop. Navíc se tím eliminuje možnost, že nějaká jiná osoba uklizenou osvitku přemístí a za půl roku se při použití zjistí, že funguje o dost hůř, protože se dovnitř naprášilo, nebo jsou tam kočičí chlupy.