Šviečiantis LED ženklas (įjungtas ryškumas): 4 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šioje instrukcijoje aš dokumentuojau, kaip sukurti LED ženklą su tamsos / šviesos jutikliu ir įmontuota PWM reguliatoriaus grandine.

Aš nuobodžiavau per Kalėdas ir sujungiau greitą projektą, įkvėptą „YouTube“vaizdo įrašo įvado „GreatScott!“. Aš sugalvojau įrašyti savo vardą į žibintus, bet maniau, kad lydėti daugiau nei 150 šviesos diodų nėra taip sudėtinga, todėl maniau, kad tai padarysiu šiek tiek įdomiau.

Mano šviesos diodų ženkluose yra tamsios/šviesos jutimo grandinė, kurią galima įjungti naktį ir išjungti dieną. Taip pat vėliau pridėjau PWM grandinę, kad sureguliuotų šviesos diodų ryškumą (LED, kuriuos turėjau šiukšliadėžėje, buvo labai ryškūs: -S). Dauguma šios versijos yra iš turimų dalykų, o ne naujų daiktų, kad sutaupytumėte pinigų, todėl prieš klausdami, kodėl aš naudoju X komponentą, o ne Y ……, dabar žinote:-)

1 žingsnis: grandinės koncepcijos

Šviesos/tamsos grandinės gali būti sukurtos įvairiais būdais, dažniausiai naudojami vienas iš šių grandinių (visi trys naudoja LDR arba nuo šviesos priklausomą rezistorių):

• 555 laikmatis su tranzistoriumi ant 3 kaiščio
• LDR kaip įtampos daliklio dalis, kuri suaktyvina NPN tranzistorių
• Įtampos palyginiklis (op-amp / comparator IC)

Kadangi mano dalių dėžėje buvo labai daug įvairių stiprintuvų ir lygintuvų, nusprendžiau naudoti LM311. Lygintuvas tiesiog lygina įvesties įtampą. Išvestis yra didelė, kai įvestys yra tos pačios/didesnės, arba maža, kai viena įvestis yra žemesnė už kitą. Mano atveju, kai LDR įtampa yra didesnė už potenciometro nustatytą etaloninę įtampą, išėjimas traukiamas aukštai, suaktyvinant mažą relę, kuri įjungia ryškumo valdomus šviesos diodus. Į grandinę dedamas kondensatorius, kad būtų išvengta greito relės perjungimo, kai įėjimo įtampa svyruoja virš ir žemiau atskaitos įtampos. Čia būtų galima naudoti MOSFET, bet vėl turėjau naudoti daugybę mažų relių, todėl vietoj to naudojau vieną iš jų.

PWM grandinei naudojau klasikinį 555 laikmatį, kurio įtampa skiriasi nuo šviesos diodų (žr. Pridedamą schemą).

Pastaba: PWM schemoje Rload yra LED matrica, kurią norite valdyti, ryškumo schemoje Rload šiuo atveju techniškai yra PWM grandinė, tačiau, jei norite, galite tiesiogiai pakeisti apkrovą.

2 žingsnis: sukurkite bandymo grandinę

Iš schemų aš sukūriau bandymo grandines ant dviejų atskirų lentų ir iš pradžių išbandžiau naudodamas vieną šviesos diodą. Dešinėje pusėje yra tamsos/šviesos detektorius, o kairėje - PWM grandinė. Ryškumo detektoriaus grandinė įjungia/išjungia visą grandinę, o PWM grandinė reguliuoja maitinimo įtampą prie LED matricos.

Mano tikslas buvo išjungti 5 V, 1 A mobiliojo telefono įkroviklį per mikro USB jungtį. Grandinė buvo linkusi greitai persijungti arti jos perjungimo taško (ypač prieblandoje, kai šviesos lygis yra vidutinio ryškumo), todėl per tranzistorių įdėjau be reikalo didelį 2200uF kondensatorių, kad išlaikytų perjungimo įtampą įtampos kritimo metu. Priklausomai nuo srovės dydžio, jūsų apkrovos kriauklės nustatys jos efektyvų atsparumą apkrovai ir taip sudaro RC tinklo dalį su kondensatoriumi. Kiek laiko kondensatorius laiko įkrovimo įtampą, galima sužinoti naudojant laiko konstantos formulę t = R x C. Turėtumėte sugebėti apskaičiuoti tinkamą vertę naudodami šią formulę. Tiesą sakant, energijos kaupimo komponentus, tokius kaip kondensatoriai, reikia laikyti kuo mažesnius, kad sumažintumėte nereikalingą energijos suvartojimą.

Aš panaudojau „Loch-Master“, kad išskleisčiau pavadinimą, prie kurio norėjau lituoti savo 5 mm šviesos diodus. Man patinka naudoti 2,54 mm žingsnio išilginę juostinę plokštę (dar vadinamą verbooard). Visi šviesos diodai yra lituojami lygiagrečiai (tai nėra gera praktika, jei įmanoma, apribokite srovę iki kiekvieno atskiro šviesos diodo su atskiru rezistoriumi).

3 žingsnis: Surinkimas

Kitas žingsnis apima nereikalingą karštų klijų kiekį. Tai puikiai tinka tingiems žmonėms, tokiems kaip aš, kurie tiesiog nori greitai prisijungti.

Kai nubraižiau pavadinimą naudodami „Loch-master“, lydėjau visus šviesos diodus lygiagrečiai. Tiek PWM, tiek ryškumo grandinės buvo lituojamos ant vieno juostos. LDR buvo atskirtas nuo pagrindinės grandinės skraidančiuose laiduose, kad pats jutiklis galėtų būti įklijuotas į skylę priekinio skydelio priekyje. Tada jie buvo sumontuoti ant izoliacinio PVC gabalo, kuris pats buvo priklijuotas ant LED matricos galo.

Žinodamas „Loch-Master“LED matricos matmenis, aš padariau juodą PVC rėmelį, kad supa LED matricą ir atrodytų gražiai. Aš padariau šabloną, kuris tilptų į A4 lapą, kad jį būtų galima atspausdinti ant popieriaus ir uždėti ant 5 mm juodos putų plokštės. Tada aš užklijavau šabloną naudodami maskavimo juostą ir atsargiai iškirpiau vidurį ir kraštus amatų peiliu. Aš taip pat padariau derantį be išpjovos viduryje nugarai. Tada erdvinė erdvė buvo pasiūlyta iki LED matricos ir tiesiog priklijuota. Abi grandinės buvo priklijuotos prie šviesos diodų juostos nugarėlės (atkreipkite dėmesį, kad jos buvo atskirtos naudojant tam tikrą PVC).

Galiausiai galinis skydelis buvo pridėtas naudojant M3 varžtus, įkištus iš priekio, ir į juos pritvirtintus juodus tarpiklius (stand-off). Tai leido užpakalinį skydelį užsukti ant viršaus ir laikyti šešiais M3 veržlėmis ir poveržlėmis.

4 žingsnis: mėgaukitės

Tikiuosi, kad jums patiko šis atsitiktinis savaitgalio projektas. Yra daug kur tobulėti, nes tai buvo tik smagu, bet tikiuosi, kad įkvėpiau jus sukurti savo. Galite naudoti tik PWM grandinę ir keisti šviesos diodų ryškumą, priklausomai nuo apšvietimo lygio, priklausomai nuo paros laiko.

Grandinės principai gali būti naudojami kitiems įdomiems dalykams, pvz., Termostatams (LDR pakeisti termistoriumi) arba variklio kintamo greičio valdikliams su PWM grandine.