步驟1：注意事項

- 燈發出的光應盡可能均勻，燈應照亮整個下方的物體。

- 燈泡的倒計時時間必須至少為1分30秒

- 燈泡應足夠大，以覆蓋長達6厘米的物體直徑但不應太大。

- 燈泡必須易于移動。

- 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個瞬時開關按鈕

- 2個晶體管BS170

- 1個晶體管2N2222

- 2個單位數字顯示器

- 1個紅色LED 5mm

- 17個UV LED 5mm

- 8個電阻150歐姆

- 17個電阻68歐姆

- 2個電阻器10Kohm

- 1個電阻器220歐姆

- 1個蜂鳴器

- 2個PCB板

- 包裹線（例如：30 AWG）

其他組件：

- 8個墊片

- 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，但程序中需要進行許多更改。但我會為你提供。 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。

組件作用說明：

- 16F628A：管理輸入/輸出和倒計時時間的微控制器

- SW1：設置定時器設置按鈕

- SW2：啟動按鈕

- FND1和FND2：數字顯示以顯示倒計時時間

- U1和U2：用于數字數字顯示的功率晶體管（多路復用）

- Q1：功率晶體管為UV LED上電

- D2至D18：UV LED

- D1：狀態LED，當UV LED為電源時亮起on

- LS1：倒計時結束時發出聲音的蜂鳴器

步驟4：面包板上的計算和原型設計

讓我們按照上面的原理圖在面包板上組裝組件并對微控制器進行編程！

我把系統分成了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

對于每個部分，我計算了不同組件的值，然后在面包板上檢查了它們的正確操作。

UV LED部分：

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

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

以下是技術文檔中用于計算的不同有用值： 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K = 2來確保晶體管飽和：

Ibsat = Ibmin * 2

Ibsat = 22.33mA

現在讓我們計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系列的標準值： Rb = 220歐姆

原則上我應該選擇一個標準值等于或小于200歐姆的電阻器，但我對電阻器的值沒有多少選擇，所以我采用了最接近的值。

顯示管理部分：

計算顯示段的限流電阻：

以下是來自技術文檔（數字顯示和BS170晶體管）的不同有用值進行計算：

Vf = 2V

If = 20mA

計算電流限值：

R = Vcc-Vf/If

R = 5-2/20mA

R = 150 ohm

我選擇E12系列的標準值： R = 150 ohm

多路復用管理：

我選擇使用多路復用顯示技術來限制控制顯示器上字符所需的線路數量。

有一個對應的顯示器到十位數和另一個對應于單位數字的顯示。這種技術實現起來非常簡單，這里是它的工作原理（例如：顯示數字27）

1 - 微控制器在7個輸出上發送信號，對應于要顯示的十位數字符（數字2）2 - 微控制器激活提供對應于數字3的顯示器的晶體管 - 延遲2ms經過4 - 微控制器停用提供對應于數字5的顯示器的晶體管 - 微控制器發送信號7對應于要為單元的數字顯示的字符的輸出（數字7）6 - 微控制器激活晶體管，該晶體管提供對應于單元7的顯示 - 經過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應的顯示

此序列在循環中非常快速地重復，以便人眼不會察覺其中一個顯示器關閉的時刻。

推動紐扣 和燈光/聲音指示器部分：

這部分的硬件測試非常少，計算量也更少。

計算出狀態導通的限流電阻：

R = Vcc-Vf/如果R = 5-2/20mA R = 150歐姆

我從E12系列中選擇一個標準值： R = 150 ohm

對于按鈕，我只是檢查了我能夠檢測到感謝微控制器并增加顯示器上的按壓次數。我還測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程序處理所有這些。。.。。.

步驟5：程序

該程序使用MPLAB IDE以C語言編寫，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。

唯一有點復雜的可能是微控制器定時器的倒計時管理，我會盡快解釋原理：

每個調用一個特殊的函數通過微控制器2ms，這是程序中稱為RTCC_isr（）的函數。

此功能管理顯示的多路復用以及倒計時的管理。如上所述，每2ms更新一次顯示，同時每2ms調用一次TimeManagment函數并管理倒計時值。

在程序的主循環中，只需管理按鈕，在此功能中，有倒計時值的設置和開始點亮UV LED和倒計時的按鈕。

參見下面的MPLAB項目的zip文件：

第6步：焊接和裝配

我已將整個系統分布在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疊加卡片。

最復雜的是焊接上板的所有連接，特別是因為顯示器需要大量的電線，即使使用多路復用系統。。.。。.

我鞏固了連接和帶有熱熔膠和熱縮護套的電線，以獲得最清潔的結果。

然后我在PVC蓋上做了標記，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LED的孔，在圖片上可以看到中心有更多的LED是正常的，因為燈主要用于在小物體上發光。

（您可以在項目開頭的演示圖片上看到PVC管沒有涂上蓋子，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添加它們！）

最后我焊接了一個母USB連接器，以便能夠用手機充電器或外接電池為燈泡供電

我在實現過程中拍了很多照片，他們很“說話”。

第7步：系統操作圖