Как сделать мигающий светодиод от батарейки. Моргает, мерцает, тускло светит или не горит светодиодная лента — как найти и устранить причину
Если вы хотите создать конкурентный высокотехнологичный продукт в России — на время забудьте об этом…. Попробуем разобраться почему.
При капитализме бизнес старается заработать максимум денег используя минимум капитала и с минимальными рисками. Высокотехнологичный бизнес — несмотря на внешнюю привлекательность — не очень хороший бизнес: капитала требуется много, сроки окупаемости большие, большие риски, приходится нанимать капризных инженеров. В теории это должно компенсироваться сверхприбылями, но это не всегда происходит.
В результате высокотехнологичным бизнесом занимаются тогда, когда места в простом бизнесе не остается или когда государство делает такой бизнес привлекательным.
В случае России по ряду причин низкотехнологичный бизнес (строительство, торговля, природные ресурсы) может иметь слишком высокую прибыль — и это делает высокотехнологичный бизнес совершенно бессмысленным занятием с экономической точки зрения. Высокотехнологичный бизнес требует много денег, причем с самого начала. Не смотря на то, что денег в России достаточно, они по естественным причинам сосредоточены у людей, занимающихся простым бизнесом и с тонкостями высокотехнологичного бизнеса им разбираться может быть не интересно. Также, ввиду упомянутой более высокой доходности простого бизнеса — он оттягивает на себя большую часть инвестиционного капитала, и соответственно делает его дороже для всех.
Идея высокотехнологичного бизнеса — рождается и реализовывается людьми, имеющими хорошее техническое образование и опыт работы. В последние десятилетия — качество технического образования падает, равно как и количество выпускников по техническим специальностям. Считается, что фундаментальная и прикладная наука должны генерировать инновации — но на практике этого не происходит — опять же из-за бюрократии, невозможности быстро привлечь деньги для проверки идей.
Сложно ожидать от иностранных государств, достигших успехов в высоких технологиях (например, в микроэлектронике) добровольного отказа от лидерских позиций — для этого есть экспортные лицензии и патенты. Россия естественно действует точно также и не продает например технологию производства самых современных авиадвигателей Китаю, предпочитая продавать сами двигатели. «Закрывающие» патенты не позволят делать то, что уже сделано — а лицензию на использование патента вам могут и не продать, а если продать — то по цене, не позволяющей выпустить конкурентоспособный продукт. Это все делает крайне затруднительным выход на уже занятые рынки с аналогичным продуктом — обязательно нужно придумывать что-то новое.
Стоит еще раз подчеркнуть — самое большое широко распространенное заблуждение о высокотехнологичном производстве — это то, что там очень высокие прибыли, работа не пыльная, а грязные и трудоемкие производства (энергетика, добыча и переработка полезных ископаемых, пищевая промышленность) — не очень важны, само физическое производство разработанных высокотехнологичных устройств лучше оставить странам 3-го мира и единственное, что якобы мешает расцвету хайтека в России — это воровство / коррупция / не продают нужное оборудование / отсутствие своих Джобсов.
В реальности все оказывается не так: высокотехнологичный бизнес — имеет высокие требования к капиталу, сроки окупаемости длинные, риски всегда есть, прибыль капает медленно и не поражает воображение. На западе в высокие технологии пошли только потому, что в обычном, простом бизнесе делать уже было нечего + государство оплачивая работу по военным контрактам — позволяло интеллектуальную собственность оставлять у исполнителя и использовать в коммерческих целях.
Почему же Китай «впереди планеты всей»? Популярное объяснение — «низкие зарплаты». Но низкие зарплаты и в африке — а расцвета высокотехнологичного производства там не наблюдается.
Для начала — в Китае не было приватизации по образцу России — и крупные компании, занимающиеся простым высокодоходным бизнесом (добыча и первичная переработка природных ресурсов, энергетика и проч.) так и остались государственными. Приватизировали наоборот, компании помельче, где после покупки впахивать нужно. В результате — предприниматели были вынуждены заниматься развитием реального, сложного бизнеса, а не разделом и эксплуатацией «простого».
Подвод итоги отметим: список популярных и неверных мифов:
1) Нет умных людей. — Есть и много. Но они предпочитают работать там, где их труд оценивается максимально высоко — аутсорс, за границей, в простом но высокодоходном бизнесе.
2) Много умных людей и инновационных идей, но они не умеют их коммерциализировать. «Инновационные идеи» банально проигрывают по экономике простому бизнесу — так что никто за ними и не охотится. Чтобы выстрелила одна идея — проверка 99 идей должна быть оплачена и провалена.
3) Нет денег. Деньги есть, но они заработаны в основном на «простом» бизнесе людьми, которым высокие технологии мало интересны (как ввиду экономики, так и ввиду сложности).
4) Слишком много нефтеденег / только нефть качать и можем. Это хороший бизнес. При капитализме без ограничений бизнес именно этим и обязан заниматься.
5) Налоги есть во многих странах с развитым высокотехнологичным производством. Если работа ведется легально — то при конкуренции на внешнем рынке НДС возвращается, но это, безусловно, несколько увеличивает требования к капиталу.
6) Коррупция безусловно является частью проблемы — т.к. позволяет простому бизнесу иметь необоснованно-высокую прибыль. А так коррупция есть везде — откаты придумали не в России, и не от хорошей жизни в Китае приходится чиновников расстреливать.
7) Климат плохой. В высокотехнологичном производстве обычно требуется контролируемая температура и влажность — а с учетом энергозатрат на осушение воздуха (когда его сначала охлаждают, а затем нагревают) с российским континентальным климатом затраты энергии на самом деле меньше.
8) Слишком мало построено офисных площадей для инновационных стартапов. Тут все очевидно — как показала практика, компании мирового масштаба и в гаражах/квартирах без гламура нормально рождаются.
Для того, чтобы коммерческое высокотехнологичное производство рождалось и выживало — это должно быть выгодно, должно быть много людей, у которых есть деньги на проверку и патентную защиту кучи идей (выстрелит-то 1 из 100), должен быть доступен дешевый капитал для реализации, должно быть доступно много инженеров, которые будут реализовывать идею на практике, процесс реализации не должен быть усугублен логистическими (скорость и стоимость служб доставки, цены локальных компаний-исполнителей) и бюрократическими сложностями (сертификация, криптография и ФСБ, таможня, даже госнаркоконтроль с его ограничениями по химии промышленного значения) которые могут дать преимущество конкурентам в других странах.
Частино информация взята с источника: http://habrahabr.ru/
Недавно я разработал одно простое устройство. Пришлось решать вопрос, как изготовить пробную партию в 50 плат. Думаю, этот опыт будет полезен всем DIY энтузиастам, кто уже думает о том, что делать дальше после того, как девайс готов.
Замечу, что настоящая заметка - это не маркетинговое исследование или что-то подобное, претендующее на объективное освещение вопроса. Это исключительно один частный личный опыт.
1. Устройство
Сам девайс очень простой и достаточно типичный. Не вдаваясь в подробности: микроконтроллер STM32, LCD индикатор 8x2, четыре кнопки, минимально необходимая обвеска. Разведено на двухслойной плате, монтаж SMD (порядка 70 точек пайки) и выводный (35 точек).2. Почему сборка на стороне?
Несмотря на то, что я профессионально занимаюсь разработкой электроники, но в данном случае - это мой личный проект, который я делал в свободное время (которого никогда не хватает). Конечно, собрать 50 плат самому в принципе реально (особенно, если есть печка). И это был бы один из самых дешевых вариантов изготовления. Но, поскольку эта деятельность пока не приносит доход, то инвестировать свое время в тупую сборку не самое лучше решение, имхо.3. Что нужно для начала
Для того, чтобы начать работу с производителями, нужно:Сгенерировать Gerber-файлы для платы. Тут все очевидно, надо только не забыть проверить возможности конкретного производства (зазоры, ширина дорожки, etc) и сделать DRC.
Подготовить перечень элементов (BOM-лист). Причем желательно найти все компоненты на Digikey или Farnell (или там, где вы планировали закупать) и вписать order code или ссылку на каждый элемент. Некоторые производители, с которыми я переписывался, не принимали BOM-лист без этого. В конечном итоге вы сами будете знать, сколько будет стоить комплектация на плату.
4. Где искать производителя
Я искал на alibaba.com и aliexpress.comКлючевые слова: PCBA, PCB assembly.
Цены указаны там просто так, на них не стоит обращать внимание. На Minimum Order можно опираться, но как оказалось не всегда.
Отправленное производителю с alibaba сообщение попадает к менеджеру по продажам, и далее следует переписка по емейлу. Надо сказать, что китайцы отвечают оперативно и пишут обстоятельные письма на достаточно нормально понятном английском.
5. Доставка в Россию из Китая
Вообще-то ввоз электроники влечет за собой работу с таможней. К счастью, существует очень много фирм, которые везут товары из Китая для отечественных продавцов-перекупщиков, которые собственно решают все транспортные и таможенные вопросы. Я также сделал запрос среди нескольких таких фирм. В среднем получается порядка $50 за доставку в Москву.6. Выборка
Мне удалось пообщаться с четырьмя производителями из Китая и двумя из России.Условия были следующие:
Интересовал самый дешевый вариант в ущерб срокам. Мне необходимо было получить минимально возможную цену, даже если это будет очень долго.
С целью оптимизации цены я спрашивал можно ли купить компоненты прямо в Китае, где они очевидно дешевле чем в онлайн-магазинах типа Digikey. К слову, никто не согласился сделать такой подбор. Не исключаю, что все-таки будут поставлены некоторые более дешевые китайские детали, но в расчетной стоимости это не заявлено.
Собственно, результаты в таблице.
Китай
| ITEAD Studio imall.iteadstudio.com | $594 |
| Hangzhou Singo Tech Co.,LTD www.hzsingo.com , hzsingo.en.alibaba.com | быстро ответили, что не делают малые партии (хотя на alibaba написано, что от 100 штук) |
| DALIAN JY ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.,LTD. |
Одной из самых простых схем в любительской радиоэлектронике является светодиодная мигалка на одном транзисторе. Ее изготовление под силу любому новичку, у которого есть минимальный набор для пайки и полчаса времени.
Рассматриваемая схема хоть и отличается простотой, однако, она позволяет наглядно увидеть лавинный пробой транзистора, а также работу электролитического конденсатора. В том числе, путем подбора емкости можно легко изменять частоту мигания светодиода. Экспериментировать также можно с входным напряжением (в небольших диапазонах), которое тоже влияет на работу изделия.
Устройство и принцип работы
Мигалка состоит из следующих элементов:- источник питания;
- сопротивление;
- конденсатор;
- транзистор;
- светодиод.
Конденсатор расположен в цепи до закрытого транзистора, потому накапливает электрическую энергию. Происходит это до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет показателя, достаточного для обеспечения так называемого лавинного пробоя.
Во второй фазе цикла накопленная в конденсаторе энергия «пробивает» транзистор, и ток проходит через светодиод. Он вспыхивает на короткое время, а затем опять гаснет, так как транзистор опять закрывается.
Далее мигалка работает в циклическом режиме и все процессы повторяются.
Необходимые материалы и радиодетали
Чтобы собрать светодиодную мигалку своими руками, работающую от источника питания с напряжением 12 В, понадобится следующее:- паяльник;
- канифоль;
- припой;
- резистор на 1 кОм;
- конденсатор емкостью 470-1000 мкФ на 16 В;
- транзистор КТ315 или его более современный аналог;
- классический светодиод;
- простой провод;
- источник питания на 12 В;
- спичечный коробок (необязательно).
Последний компонент выступает в роли корпуса, хотя собрать схему можно и без него. В качестве альтернативы можно использовать монтажную плату. Навесной монтаж, описанный далее, рекомендуется для начинающих радиолюбителей. Такой способ сборки позволяет быстрее сориентироваться в схеме и сделать все правильно с первого раза.
Последовательность сборки мигалки
Изготовление светодиодной мигалки на 12 В осуществляется в следующей последовательности. Первым делом подготавливаются все вышеперечисленные компоненты, материалы и инструменты.Для удобства светодиод и провода питания лучше сразу закрепить на корпусе. Далее к выводу «+» следует припаять резистор.
Свободная «ножка сопротивления соединяется с эмиттером транзистора. Если КТ315 расположить маркировкой вниз, то этот вывод будет у него крайним правым. Далее эмиттер транзистора соединяется с положительным выводом конденсатора. Определить его можно по маркировке на корпусе – «минус» обозначается светлой полосой.
Следующим этапом идет соединение коллектора транзистора с положительным выводом светодиода. У КТ315 – это ножка посредине. «Плюс» светодиода можно определить визуально. Внутри элемента имеется два электрода, отличающихся размерами. Тот, который поменьше, и будет положительным.
Теперь осталось только припаять отрицательный вывод светодиода к соответствующему проводнику источника питания. К этой же линии подсоединяется «минус» конденсатора.
Светодиодная мигалка на одном транзисторе готова. Подав на нее питание, можно увидеть ее работу по вышеописанному принципу.
Если есть желание уменьшить или увеличить частоту мигания светодиода, то можно поэкспериментировать с конденсаторами, имеющими разную емкость. Принцип очень простой – чем больше емкость элемента, тем реже будет мигать светодиод.
Мигающие светодиоды применяются в различных сигнальных схемах, в рекламных щитах и вывесках, электронных игрушках. Сфера их применения достаточно широка. Простая мигалка на светодиоде может быть также использована для создания автосигнализации. Надо сказать, что моргать этот полупроводниковый прибор заставляет встроенная микросхема (ЧИП). Основные достоинства готовых МСД: компактность и разнообразие расцветок, позволяющее красочно оформлять электронные устройства, например, рекламное табло с целью привлечения внимания покупателей.
Но можно изготовить мигающий светодиод самостоятельно. Используя простые схемы, это сделать несложно. Как сделать мигалку, имея небольшие навыки работы с полупроводниковыми элементами, описано в этой статье.
Мигалки на транзисторах
Самый простой вариант – светодиодная мигалка на одном транзисторе. Из схемы видно, что база транзистора висит в воздухе. Такое нестандартное включение позволяет ему работать как динистор.
При достижении порогового значения возникает пробой структуры, открытие транзистора и разрядка конденсатора на светодиод. Такая простая мигалка на транзисторе может найти применение в быту, например, в небольшой елочной гирлянде. Для ее изготовления понадобятся вполне доступные и недорогие радиоэлементы. Светодиодная мигалка, сделанная своими руками, придаст немного шарма пушистой новогодней красавице.
Можно собрать похожее устройство уже на двух транзисторах, взяв детали из любой радиоаппаратуры, отслужившей свой срок. Схема мигалки приведена на рисунке.
Для сборки понадобятся:
- резистор R = 6,8–15 кОм – 2 штуки;
- резистор R = 470–680 Ом – 2 штуки;
- транзистор n-p-n-типа КТ315 Б – 2 штуки;
- конденсатор C = 47–100 мкФ – 2 штуки;
- маломощный светодиод или светодиодная лента.
Диапазон рабочего напряжения 3–12 вольт. Подойдет любой источник питания с такими параметрами. Эффект мигания в данной схеме достигается поочередным зарядом и разрядом конденсаторов, влекущим за собой открытие транзисторов, в результате чего появляется и исчезает ток в цепи светодиода.
Светодиоды с миганием можно получить, подключив выводы к нескольким разноцветным элементам. Встроенный генератор выдает поочередно импульсы на каждый цвет. Частота моргающего импульса зависит от заданной программы. Таким веселым миганием можно порадовать ребенка, если установить устройство в детскую игрушку, например, машинку.
Неплохой вариант получится, если взять трехцветный мигающий светодиод, имеющий четыре вывода (один общий анод или катод и три вывода управления цветом).
Еще один простой вариант, для сборки которого понадобятся батарейки типа CR2032 и резистор сопротивлением от 150 до 240 Ом. Мигающий светодиод получится, если последовательно соединить все элементы в одной схеме, соблюдая полярность.
Если получается собрать веселые огоньки по простейшей схеме, можно перейти к более сложной конструкции.
Данная схема мигалки на светодиодах работает следующим образом: при подаче напряжения на R1 и заряжении конденсатора С1, на нем растет напряжение. После того как оно достигнет 12 В, происходит пробой p-n-перехода транзистора, что увеличивает проводимость и вызывает свечение светодиода. При падении напряжения транзистор закрывается, и процесс идет сначала. Все блоки работают примерно на одной частоте, если не учитывать небольшую погрешность. Схему мигалки на светодиодах с пятью блоками можно собрать на макетной плате.
Данная светодиодная мигалка на 12 вольт позволяет создать эффект хаотичных вспышек каждого из 6 светодиодов. Принцип работы основан на лавинном пробое p-n перехода .
Описание работы светодиодной мигалки
Опишем работу схемы на одном блоке, оставшиеся пять работают по аналогичному принципу. При подаче напряжения питания через резистор R1 начинает заряжаться конденсатор С1 и следовательно на нем начинает расти напряжение. Пока он заряжается, ничего не происходит.
После того как на выводах конденсатора напряжение достигнет 11…12 вольт, происходит лавинный пробой p-n перехода транзистора, проводимость его возрастает и как следствие этому, светодиод начинает светиться за счет энергии разряжающегося конденсатора C1.
Когда напряжение на конденсаторе падает ниже 9… 10 вольт, транзисторный переход закрывается, и весь процесс повторяется с самого начала. Оставшиеся пять блоков схемы работают также и примерно на той же частоте, но фактически частота немного отличается друг от друга из-за допусков радиокомпонентов.
В конструкции можно применить произвольные радиодетали. Необходимо отметить, что при напряжении питания менее 12 вольт схема работать не будет, поскольку не будет происходить лавинный пробой транзистора и генератор работать не будет. Особенностью этого типа генератора является его зависимость от напряжения питания. Чем выше напряжение, тем выше частота колебаний. Верхний уровень по питанию ограничен характеристиками конденсаторов и токоограничивающих резисторов.
Значения резисторов и конденсаторов определяют частоту работы каждого отдельно взятого генератора. Резисторы, защищают транзисторы от разрушения во время лавинного пробоя. Не следует сильно занижать сопротивление резисторов, так как это может привести к выходу из строя транзисторов. То же самое может произойти, если слишком увеличить емкости конденсаторов. В этом случае можно посоветовать последовательно светодиоду подключить дополнительное сопротивление.
http://pandatron.cz/?520&dekorativni_blikatko