In dit document vind je meer informatie over de USB LED stick die je gemaakt hebt tijdens de Techniek Driedaagse van Woerdens Techniek Talent.

Transcriptie

1 Aan de deelnemende leerlingen Polanerbaan GN Woerden Tel: Fax: ING Bank: KVK nr.: Woerden, 6 november 2012 Betreft: Workshop Woerdens Techniek Talent Beste leerling, In dit document vind je meer informatie over de USB LED stick die je gemaakt hebt tijdens de Techniek Driedaagse van Woerdens Techniek Talent. Tevens hebben we een prijsvraag opgenomen. De USB LED stick kun je gebruiken in elke computer of (telefoon)oplader met een USB aansluiting. Gebruik van de USB stick is in principe ongevaarlijk. Wel is het goed de volgende zaken in de gaten te houden. Let op! - Controleer voor gebruik of de USB Stick niet beschadigd is en of er geen onderdelen los zitten. - Om kortsluiting te voorkomen dien je ervoor te zorgen dat de USB stick geen contact maakt met metalen onderdelen. - Tijdens de Driedaagse heb je de gelegenheid gehad je USB Stick op juiste werking te controleren. Heb je dit niet gedaan of twijfel je over de werking gebruik de stick dan niet. Als de stick beschadigd is of er kortsluiting ontstaat loop je de kans dat je telefoonlader of computer beschadigd raakt. We wensen je veel plezier van je USB stick! Team De Werkunie

2 Prijsvraag Los onderstaande prijsvraag op met behulp van de bijgevoegde documentatie en internet. Stuur je antwoorden voor 20 november op naar Vermeld duidelijk je naam, telefoonnummer, school en klas. Onder de inzenders verloten we een leuk cadeau. 1) Waar staat de afkorting LED voor? 2) Waarom bevat een USB aansluiting naast een data aansluiting ook nog een voeding van 5 Volt? 3) Hoeveel gaatjes zitten er in de printplaat van je USB stick? 4) Wat is de kleurcodering van een weerstand van 470Ω met een tolerantie van 5%? 5) Wat betekend het Engelse woord semiconductor? 6) Geef drie andere benamingen voor een regelbare weerstand? 7) Waar staat de afkorting PCB voor? 8) Wat is de wet van Ohm? a) Dit is Duits voor de huisregels van je oom. b) Ohm is geen bestaand woord. c) Dit is een formule die ontdekt is door de Duitser Georg Ohm 9) Wat is de temperatuur waarmee je moet solderen met loodvrij soldeertin? 10) In de kern van soldeertin voor elektronica zit, dit is nodig om? Bonusvraag Bereken met behulp van de wet van Ohm de stroomsterkte door de groene LED van je USB Stick wanneer deze op maximale sterkte brand.

3 USB LED stick De USB stick die je hebt gemaakt bestaat uit een aantal verschillende onderdelen. Een USB connector (stekker), 2 weerstanden van 330 Ω (Ω betekent Ohm, je spreekt dit uit als oom), een regelbare weerstand van 2500 Ω (afgekort 2k5 Ω, k betekent kilo wat duizend betekent) en een twee kleuren LED (rood en groen). Door aan de regelbare weerstand te draaien kun je de LED van kleur laten veranderen. We zullen nu stap voor stap de gebruikte onderdelen en de werking van de stick bespreken. USB Connector Als je in de USB connector kijkt zie je vier contactjes zitten. De binnenste twee contacten kunnen informatie (data) doorgeven. Hiermee kan de USB poort dus communiceren. Bijvoorbeeld van je computer naar je printer, fotocamera of MP3 speler. Deze contacten worden door de USB LED stick niet gebruikt. De buitenste twee contactjes geven 5V spanning af. Deze wordt door de stick gebruikt als spanningsbron. Hierdoor heb je voor de stick geen batterij of voedingsadapter nodig. Meer info: Twee kleuren LED Een LED is een soort lampje dat in verschillende kleuren verkrijgbaar is. Een normale gloeilamp produceert naast licht een heleboel warmte. Deze warmte kost veel energie. Doordat een LED nauwelijks warmte produceert zijn deze veel zuiniger met energie. De LED die we gebruiken is een speciale LED. Er zitten namelijk twee LED s, een groene en een rode, naast elkaar in één behuizing. Dit kun je goed zien als je de regelaar in de middenstand zet en in de LED kijkt. Je ziet dan goed de twee kleuren naast elkaar zitten. LED s dienen altijd gebruikt te worden in combinatie met een weerstand in serie. De waarde van deze weerstand bepaald de stroomsterkte door de LED en daarmee de lichtsterkte. De waarde van de weerstand is verder afhankelijk van de voedingspanning en de eigenschappen van de gebruikte LED. Een LED is een diode. Een diode kan maar in één richting stroom doorlaten. Dit principe noemt men halfgeleiding. Dit principe wordt gebruikt bij ondermeer LED s, diodes en transistors. Meer info: Weerstand en regelbare weerstand Op je USB stick zitten twee weerstanden met een vaste waarde en een regelbare weerstand waarmee je de kleur kunt instellen door de lichtsterkte van de twee LED te veranderen. De Engelse naam voor weerstand is Resistor. De waarde van de twee weerstanden wordt aangegeven met behulp van kleurringen op de weerstand. In de bijgevoegde tabel staat wat de kleuren betekenen. De waarde van een weerstand wordt aangegeven in Ohm en is gebaseerd op de wet van Ohm. De wet van Ohm is een formule die het verband tussen Spanning (U = Volt), Stroom (I = Ampere) en Weerstand (R = Ohm). De formule luid U = I x R. Meer info:

4 Printplaat De onderdelen van je stick heb je met soldeertin gesoldeerd op een printplaat. In bijna alle elektrische apparaten zitten printplaten. In het Engels wordt een printplaat vaak een PCB genoemd. Soldeertin is een metaallegering. Vroeger bevatte soldeertin vaak lood. Tegenwoordig mag dit niet meer in verband met milieu eisen en gezondheid. Meer info: Nog één bouwen? De onderdelen van de USB stick zijn te bestellen via Ben jij een Woerdens Techniek Talent? Dan kun je bij conrad.nl nog veel meer elektronica onderdelen, bouwpakketten, modelbouw, robots, gereedschap, disco apparatuur, etc. kopen.

5 WTT-LED-BOARD.LAY [Board 1] :55:23

6

7

8

9

10

11

12

13 T-1 3/4 (5mm) BI-COLOR INDICATOR LAMP P/N: L-59EGW HIGH EFFICIENCY RED GREEN Features UNIFORM LIGHT OUTPUT. LOW POWER CONSUMPTION. 3 LEADS WITH ONE COMMON LEAD. I.C. COMPATIBLE. LONG LIFE-SOLID STATE RELIABILITY. RoHS COMPLIANT. Description The High Efficiency Red source color devices are made With Gallium Arsenide Phosphide on Gallium Phosphide Orange Light Emitting Diode. The Green source color devices are made with Gallium Phosphide Green Light Emitting Diode. Package Dimensions Notes: 1. All dimensions are in millimeters (inches). 2. Tolerance is ±0.25(0.01") unless otherwise noted. 3. Lead spacing is measured where the leads emerge from the package. 4. Specifications are subject to change without notice. SPEC NO: DSAA4041 REV NO: V.12 DATE: NOV/14/2005 PAGE: 1 OF 3 APPROVED: J. Lu CHECKED: Allen Liu DRAWN: Z.K.ZHANG

14 Selection Guide Part No. Dice Lens Type Iv 20mA Viewing Angle Min. Typ. 2 θ 1/2 HIGH EFFICIENCY RED (GaAsP/GaP) L-59EGW WHITE DIFFUSED GREEN (GaP) Note: 1. θ1/2 is the angle from optical centerline where the luminous intensity is 1/2 the optical centerline value. 60 Electrical / Optical Characteristics at TA=25 C Symbol Parameter Device Typ. Max. Units Test Conditions λpeak Peak Wavelength High Efficiency Red Green nm I F =20mA λd Dominant Wavelength High Efficiency Red Green nm I F =20mA λ1/2 Spectral Line Half-width High Efficiency Red Green nm I F =20mA C Capacitance High Efficiency Red Green pf V F =0V;f=1MHz V F Forward Voltage High Efficiency Red Green V I F =20mA I R Reverse Current High Efficiency Red Green ua V R = 5V Absolute Maximum Ratings at TA=25 C Parameter High Efficiency Red Green Units Power dissipation mw DC Forward Current ma Peak Forward Current [1] ma Reverse Voltage 5 5 V Operating/storage Temperature Lead Solder Temperature [2] Lead Solder Temperature [3] -40 C To +85 C 260 C For 3 Seconds 260 C For 5 Seconds Notes: 1. 1/10 Duty Cycle, 0.1ms Pulse Width. 2. 2mm below package base. 3. 5mm below package base. SPEC NO: DSAA4041 REV NO: V.12 DATE: NOV/14/2005 PAGE: 2 OF 3 APPROVED: J. Lu CHECKED: Allen Liu DRAWN: Z.K.ZHANG

15 High Efficiency Red / Green L-59EGW Remarks: If special sorting is required (e.g. binning based on forward voltage, Luminous intensity/ luminous flux, or wavelength), the typical accuracy of the sorting process is as follows: 1. Wavelength: +/-1nm 2. Luminous intensity/ luminous flux: +/-15% 3. Forward Voltage: +/-0.1V Note: Accuracy may depend on the sorting parameters. SPEC NO: DSAA4041 REV NO: V.12 DATE: NOV/14/2005 PAGE: 3 OF 3 APPROVED: J. Lu CHECKED: Allen Liu DRAWN: Z.K.ZHANG

16

17

18 USB USB, Ausführung A, Side-Entry, Ultraflach USB, version A, Side-Entry, ultra flat Isolierkörper Nylon PA9T Insulator Nylon PA9T Kontakte Phosphorbronze, t=0.25mm Contacts Phosphorbronze, t=0.25mm DIP Gehäuse Messing t=0.3mm Oberfläche: Vernickelt Durchschlagspannung 500V AC ( 1min ) Shell Brass t=0.3 Finish: Nickel Plated Withstanding voltage 500V AC ( 1min ) SMT Isolationswiderstand 1000MΩ min. Nennspannung und Strom 1.5A bei 250V AC minimum Insulation resistance 1000MΩ min. Rated voltage and current 1.5A at 250V AC minimum DIP SMT Bestellcode : Ordercode : A - USB - A - x Bitte x durch die unten geeignete Optionen ersetzen Please replace x with appropriate options listed below Ausführung LP -DIP LP/SMT -SMT Version LP -DIP LP/SMT -SMT 120