LED燈創(chuàng)意擺件

■湖南省湘潭縣第一中學(xué) 劉領(lǐng)森 鐘嘉誠

電燈被發(fā)明以來，照明技術(shù)進(jìn)行了多次改進(jìn)，不僅提升了燈泡的發(fā)光效率，還提高了適用性。此外，人們一直在探索如何用五顏六色的燈光來滿足視覺上的享受。我們也加入這個(gè)研究的行列中。

結(jié)合單片機(jī)技術(shù)，我們設(shè)計(jì)了一款利用LED 燈作為裝飾的創(chuàng)意擺件。

一、材料準(zhǔn)備

單片機(jī)集成電路AT8951CWOM，集成電路插座，焊接板，144 個(gè)同型號的LED 燈，電阻，電容，電源。

二、設(shè)計(jì)制作

在一根長200mm、直徑45mm、壁厚3mm 的管子上等距鉆144 個(gè)直徑為3mm的孔。如果沒有數(shù)控鉆床，應(yīng)先在管子上描點(diǎn)，使行對齊、列對正，鉆孔時(shí)讓鉆頭尖對準(zhǔn)所處的點(diǎn)。注意，鉆孔之后要去除管內(nèi)留下的毛刺。

我們選用一塊尺寸為100×100×5mm的亞克力板與管子配套，亞克力板中間開一個(gè)直徑45mm 的圓孔，便于與燈柱構(gòu)成一個(gè)整體。

圖1 在亞克力板中間開一個(gè)圓孔

圖2 焊接LED 燈的模具

根據(jù)孔的距離做一個(gè)焊接LED 燈的模具，選一塊長200mm、寬15mm、厚5mm 的塑料片，按照燈管上的孔距鉆12個(gè)直徑為3mm 的孔。孔必須排成直線，否則組裝會很困難。

三、焊接組裝

1.焊接基板

將元件對號入座，先焊電阻、電容，再焊接主控集成電路。

2.焊接燈柱

將144 個(gè)LED 燈分成12 組，注意橫向、豎向連接，先把LED 燈的兩個(gè)腳折成如圖3 所示的形狀，注意長的一腳為正極，短的一腳為負(fù)極。

圖3 焊接燈柱

我們最初設(shè)計(jì)的主控板使用的是藍(lán)色LED 燈，其正常發(fā)光所需電壓約為2.3V，后來想加裝紅色LED 燈，其正常發(fā)光所需的電壓約為1.8V，于是在主控板的輸出端串接一支二極管，降壓0.7V 左右，保證紅色LED 燈能正常發(fā)光。

將12 組LED 燈連接成一個(gè)整體是制作燈柱中最難的部分。將12 組LED 燈從管子內(nèi)依次固定在相應(yīng)的孔中，將橫向連接線焊好，引出層線。之后，對144 個(gè)LED 燈進(jìn)行通電檢查，查看是否存在虛焊的情況。

將燈柱管和燈柱座連接，用膠水粘牢后，依次連接燈柱的各條引線。檢查無誤后進(jìn)行通電試驗(yàn)，看LED 燈能否按程序依次發(fā)光。

四、將LED 燈融入模型

選用江南水鄉(xiāng)模型，水塔、水車、景區(qū)綠化等都是基于創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求做出來的。比如，水塔上的水流由程序控制，能做到水滿自停。水塔中的水落下時(shí)帶動水車轉(zhuǎn)動，下降到臨界線時(shí)水泵工作。將水車安裝在小河邊，小河邊的廣場是安放LED 燈控制器的最佳地點(diǎn)，轉(zhuǎn)動的水車與閃爍的燈光交相輝映，美不勝收。

模型中的光控電路可讓LED 燈實(shí)現(xiàn)白天不亮晚上亮。清晨，在聲音電路的控制下，路燈熄滅時(shí)能聽到喇叭傳出的歌聲，歌曲播放結(jié)束后自動停止，待到第二天使用時(shí)重新播放。