步驟1：注意事項(xiàng)

- 燈發(fā)出的光應(yīng)盡可能均勻，燈應(yīng)照亮整個(gè)下方的物體。

- 燈泡的倒計(jì)時(shí)時(shí)間必須至少為1分30秒

- 燈泡應(yīng)足夠大，以覆蓋長(zhǎng)達(dá)6厘米的物體直徑但不應(yīng)太大。

- 燈泡必須易于移動(dòng)。

- 燈泡必須由“安全”電源（電池/適配器）供電

第2步：工具和電子元件

電子元件：

- 1 Microchip PIC 16F628A

- 2個(gè)瞬時(shí)開(kāi)關(guān)按鈕

- 2個(gè)晶體管BS170

- 1個(gè)晶體管2N2222

- 2個(gè)單位數(shù)字顯示器

- 1個(gè)紅色LED 5mm

- 17個(gè)UV LED 5mm

- 8個(gè)電阻150歐姆

- 17個(gè)電阻68歐姆

- 2個(gè)電阻器10Kohm

- 1個(gè)電阻器220歐姆

- 1個(gè)蜂鳴器

- 2個(gè)PCB板

- 包裹線（例如：30 AWG）

其他組件：

- 8個(gè)墊片

- 一些螺釘

- 1 pvc管帽（100mm）

- 1 pvc管套（100mm）

- 健康收縮管

工具：

- 鉆頭

- 烙鐵

- 焊絲

- 將代碼注入Microchip 16F628的編程器（例如PICkit 2）

如果您想修改代碼，我建議您使用Microchip MPLAB IDE（免費(fèi)軟件），但您還需要CCS編譯器（共享軟件）。您也可以使用其他編譯器，但程序中需要進(jìn)行許多更改。但我會(huì)為你提供。 HEX文件，以便您可以將其直接注入微控制器。

步驟3：原理圖

這是使用的原理圖CADENCE Capture CIS Lite。

組件作用說(shuō)明：

- 16F628A：管理輸入/輸出和倒計(jì)時(shí)時(shí)間的微控制器

- SW1：設(shè)置定時(shí)器設(shè)置按鈕

- SW2：?jiǎn)?dòng)按鈕

- FND1和FND2：數(shù)字顯示以顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間

- U1和U2：用于數(shù)字?jǐn)?shù)字顯示的功率晶體管（多路復(fù)用）

- Q1：功率晶體管為UV LED上電

- D2至D18：UV LED

- D1：狀態(tài)LED，當(dāng)UV LED為電源時(shí)亮起on

- LS1：倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)發(fā)出聲音的蜂鳴器

步驟4：面包板上的計(jì)算和原型設(shè)計(jì)

讓我們按照上面的原理圖在面包板上組裝組件并對(duì)微控制器進(jìn)行編程！

我把系統(tǒng)分成了sev組裝整體前的零件：

- 紫外線LED的一部分

- 顯示管理的一部分

- 用于管理按鈕和燈光/聲音指示器的部件

對(duì)于每個(gè)部分，我計(jì)算了不同組件的值，然后在面包板上檢查了它們的正確操作。

UV LED部分：

LED通過(guò)電阻連接到陽(yáng)極上的Vcc（+ 5V），并通過(guò)晶體管Q1（2N2222）連接到陰極上的GND。

對(duì)于這部分，只需要計(jì)算晶體管需要一個(gè)基極電阻才能有足夠的電流使其正確飽和。我選擇為每個(gè)紫外LED提供20mA的電流。共有17個(gè)LED，因此總電流為17 * 20mA = 340mA，將從晶體管的集電極到發(fā)射極穿過(guò)晶體管。

以下是技術(shù)文檔中用于計(jì)算的不同有用值： Betamin = 30 Vcesat = 1V（約。。.）Vbesat = 0.6V

了解晶體管和Betamin的集電極上的電流值我們可以從中推導(dǎo)出晶體管基極上的最小電流，使其飽和：Ibmin = Ic/Betamin Ibmin = 340mA/30 Ibmin我們采用系數(shù)K = 2來(lái)確保晶體管飽和：

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22.33mA

現(xiàn)在讓我們計(jì)算一下晶體管的基極電阻值：

Rb =（Vcc-Vbesat）/Ibsat

Rb =（5-0.6）/22.33mA

Rb = 200 ohm

我選擇了E12系列的標(biāo)準(zhǔn)值： Rb = 220歐姆

原則上我應(yīng)該選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值等于或小于200歐姆的電阻器，但我對(duì)電阻器的值沒(méi)有多少選擇，所以我采用了最接近的值。

顯示管理部分：

計(jì)算顯示段的限流電阻：

以下是來(lái)自技術(shù)文檔（數(shù)字顯示和BS170晶體管）的不同有用值進(jìn)行計(jì)算：

Vf = 2V

If = 20mA

計(jì)算電流限值：

R = Vcc-Vf/If

R = 5-2/20mA

R = 150 ohm

我選擇E12系列的標(biāo)準(zhǔn)值： R = 150 ohm

多路復(fù)用管理：

我選擇使用多路復(fù)用顯示技術(shù)來(lái)限制控制顯示器上字符所需的線路數(shù)量。

有一個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示器到十位數(shù)和另一個(gè)對(duì)應(yīng)于單位數(shù)字的顯示。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，這里是它的工作原理（例如：顯示數(shù)字27）

1 - 微控制器在7個(gè)輸出上發(fā)送信號(hào)，對(duì)應(yīng)于要顯示的十位數(shù)字符（數(shù)字2）2 - 微控制器激活提供對(duì)應(yīng)于數(shù)字3的顯示器的晶體管 - 延遲2ms經(jīng)過(guò)4 - 微控制器停用提供對(duì)應(yīng)于數(shù)字5的顯示器的晶體管 - 微控制器發(fā)送信號(hào)7對(duì)應(yīng)于要為單元的數(shù)字顯示的字符的輸出（數(shù)字7）6 - 微控制器激活晶體管，該晶體管提供對(duì)應(yīng)于單元7的顯示 - 經(jīng)過(guò)2ms的延遲8 - 微控制器禁用提供給晶體管的晶體管與單位對(duì)應(yīng)的顯示

此序列在循環(huán)中非常快速地重復(fù)，以便人眼不會(huì)察覺(jué)其中一個(gè)顯示器關(guān)閉的時(shí)刻。

推動(dòng)紐扣 和燈光/聲音指示器部分：

這部分的硬件測(cè)試非常少，計(jì)算量也更少。

計(jì)算出狀態(tài)導(dǎo)通的限流電阻：

R = Vcc-Vf/如果R = 5-2/20mA R = 150歐姆

我從E12系列中選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值： R = 150 ohm

對(duì)于按鈕，我只是檢查了我能夠檢測(cè)到感謝微控制器并增加顯示器上的按壓次數(shù)。我還測(cè)試了蜂鳴器激活以查看它是否正常工作。

讓我們看看如何通過(guò)程序處理所有這些。。.。。.

步驟5：程序

該程序使用MPLAB IDE以C語(yǔ)言編寫(xiě)，代碼使用CCS C編譯器編譯。

代碼已完全注釋，很容易理解我讓你下載源代碼，如果你想知道它是如何工作的，或者你想要修改它。

唯一有點(diǎn)復(fù)雜的可能是微控制器定時(shí)器的倒計(jì)時(shí)管理，我會(huì)盡快解釋原理：

每個(gè)調(diào)用一個(gè)特殊的函數(shù)通過(guò)微控制器2ms，這是程序中稱為RTCC_isr（）的函數(shù)。

此功能管理顯示的多路復(fù)用以及倒計(jì)時(shí)的管理。如上所述，每2ms更新一次顯示，同時(shí)每2ms調(diào)用一次TimeManagment函數(shù)并管理倒計(jì)時(shí)值。

在程序的主循環(huán)中，只需管理按鈕，在此功能中，有倒計(jì)時(shí)值的設(shè)置和開(kāi)始點(diǎn)亮UV LED和倒計(jì)時(shí)的按鈕。

參見(jiàn)下面的MPLAB項(xiàng)目的zip文件：

第6步：焊接和裝配

我已將整個(gè)系統(tǒng)分布在2塊板上：一塊板支持UV LED的電阻，另一塊板支持所有其他組件。然后我添加了墊片來(lái)疊加卡片。

最復(fù)雜的是焊接上板的所有連接，特別是因?yàn)轱@示器需要大量的電線，即使使用多路復(fù)用系統(tǒng)。。.。。.

我鞏固了連接和帶有熱熔膠和熱縮護(hù)套的電線，以獲得最清潔的結(jié)果。

然后我在PVC蓋上做了標(biāo)記，以便盡可能地分配LED，以獲得最均勻的光線可能。然后我鉆了直徑為L(zhǎng)ED的孔，在圖片上可以看到中心有更多的LED是正常的，因?yàn)闊糁饕糜谠谛∥矬w上發(fā)光。

（您可以在項(xiàng)目開(kāi)頭的演示圖片上看到PVC管沒(méi)有涂上蓋子，我的妻子想要自己裝飾它是正常的。。.。。.如果有一天我有照片我會(huì)添加它們！）

最后我焊接了一個(gè)母USB連接器，以便能夠用手機(jī)充電器或外接電池為燈泡供電

我在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中拍了很多照片，他們很“說(shuō)話”。

第7步：系統(tǒng)操作圖