LED, jonka voit räjäyttää kuin kynttilä!: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

LEDit on suunniteltu lähettämään valoa, mutta ne tuottavat myös yllättävän kykeneviä antureita. Käyttämällä vain Arduino UNO: ta, LEDiä ja vastusta, rakennamme kuuman LED -tuulimittarin, joka mittaa tuulen nopeuden ja sammuttaa LEDin 2 sekunniksi, kun se havaitsee, että puhallat siihen. Tämän avulla voit tehdä hengityksen ohjaamia rajapintoja tai jopa elektronisen kynttilän, jonka voit puhaltaa ulos!

Materiaalit:

Arduino UNO (USB -kaapelilla tietokoneeseen yhdistämistä varten)

1/4W 220 ohmin vastus (https://www.amazon.com/Projects-25EP514220R-220-Re…)

Esijohdotettu, 0402 keltainen LED (https://www.amazon.com/Lighthouse-LEDs-Angle-Pre-W…)

Breakaway-otsikko (https://www.amazon.com/SamIdea-15-Pack-Straight-Co…)

Tarvitset myös:

Tietokone Arduino -ympäristön käyttämiseen

Perusjuotoslaitteet/taidot

Vaihe 1: Miten tämä toimii?

Kun käytät virtaa LED -valon läpi, sen lämpötila nousee. Nousun määrä riippuu siitä, kuinka tehokkaasti jäähdytät sen. Kun puhallet kuumalle LED -valolle, lisäjäähdytys alentaa käyntilämpötilaa. Voimme havaita tämän, koska LEDin etujännitehäviö kasvaa jäähtyessään.

Piiri on hyvin yksinkertainen ja näyttää paljon LED -ajolta. Ainoa ero on, että lisäämme ylimääräisen johdon LED -jännitehäviön mittaamiseksi sen ollessa päällä. Jotta voit toimia hyvin, haluat käyttää hyvin pientä LED -valoa (suosittelen 0402 -pinta -asennus -LEDiä), joka on liitetty ohuimpiin mahdollisiin johtimiin. Tämä mahdollistaa LED -valon lämpenemisen ja jäähtymisen erittäin nopeasti ja minimoi johtimien kautta menetetyn lämmön. Etsimämme jännitteenmuutokset ovat vain millivoltteja - aivan sen reunalla, joka voidaan luotettavasti havaita UNOs -analogisten nastojen kautta. Jos LED -valo lepää jotain, joka johtaa lämpöä pois, se ei ehkä voi kuumentua tarpeeksi, joten se toimii parhaiten, jos se on ilmassa.

Vaihe 2: Valmista LED ja vastus valmiiksi yhdistämään Arduino UNO -laitteeseesi

Erittäin ohuiden johtojen juottaminen erittäin pieniin pinta -asennettaviin LED -valoihin vaatii melkoisen taidon. Onneksi voit yksinkertaisesti ostaa valmiiksi kytkettyjä 0402 LED-valoja. Näissä on usein vastus (kuvassa kutistettu kuvassa), joka on mitoitettu 12 V: n toimintaan. Jos saat sen, sinun on katkaistava vastus. Jos katkaiset vastuksen pullistuman vieressä olevan kutisteputken, voit todennäköisesti vetää jäljellä olevan letkun pois jättäen jonkin verran paljaita johtoja juotettavaksi. Jos katkaiset vain langan, sinun on poistettava pieni määrä eristettä, jotta voit juottaa, ja langan paksuuden vuoksi tämä voi olla hankalaa.

Johdot ovat liian laihoja hyvän yhteyden muodostamiseksi Arduino -otsakkeeseen, joten meidän on juotettava ne johonkin paksumpaan. Käytin kytkennöissä irrotettavan otsikon tappeja, mutta voit käyttää melkein mitä tahansa sopivan mittaisen langan romua. LED -valon takajohto (katodi) on juotettu yhteen irrotettavaan nastatappiin. Punainen (anodi) johto on juotettava taivutettuun vastukseen kuvan osoittamalla tavalla. Leikkaa vastuksen johdot samanpituisiksi ja juota ne kahteen vierekkäiseen nastatappiin kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 3: Liitännät

Liitä LED/vastus kuvien mukaisesti. Punaiseen LED -johtoon kytketty vastuksen puoli menee kohtaan A0. Tässä mitataan LEDin jännite analogisen tulon avulla. Vastuksen toinen puoli menee kohtaan A1, jota käytämme digitaalilähtönä ja asetamme sen korkealle LED -valon sytyttämiseksi. Musta johto on kytkettävä GND: hen. Mitä tahansa Arduinon GND -nastoja voidaan käyttää.

Vaihe 4: Koodi

Lataa koodi ja avaa se Arduino IDE: ssä. Voit sitten ladata sen Arduinollesi.

Ohjelma määrittää ensin tapin suunnat ja sytyttää LED -valon. Sen jälkeen se mittaa LEDin jännitehäviön analogisen lukemisen avulla nastassa A0. Mittauksen tarkkuuden parantamiseksi luemme jännitteen 256 kertaa nopeasti peräkkäin ja laskemme tuloksen yhteen. (Tällainen ylinäytteenotto voi lisätä muunnoksen tehokasta resoluutiota niin, että voimme nähdä muutokset, jotka ovat pienempiä kuin pienin vaihe muuntimessa.) Jos datapuskuri sensedata on täynnä, vertaamme viimeisintä summaa vanhimpaan tallennetaan puskuriin nähdäksesi, onko viimeaikainen jäähdytys nostanut LED -jännitettä vähintään MINJUMP. Jos näin ei ole, tallennamme summan puskuriin, päivitämme puskurin osoittimen ja aloitamme seuraavan mittauksen. Jos on, sammutamme LED -valon 2 sekunniksi, nollaamme puskurin ja aloitamme sitten prosessin alusta.

Jotta ymmärtäisimme paremmin, mitä tapahtuu, kirjoitamme jokaisen summan sarjatiedoiksi ja käytämme Arduino IDE: n sarjaplotteria (Työkalut -valikon alla) kuvaamaan LED -jännite ajan mittaan. Muista asettaa siirtonopeudeksi 250000, joka vastaa ohjelmaa. Näet sitten, kuinka jännite laskee, kun LED lämpenee käynnistyksen jälkeen. Tämä osoittaa myös kuinka herkkä järjestelmä on. Kun LED -valo on sammunut, se on jäähtynyt jonkin verran, kun se syttyy uudelleen, mikä näkyy kaavion hyppynä.

Vaihe 5: Nauti

Kun koodi on käynnissä, sinun pitäisi pystyä puhaltamaan LED -valosi nopeasti ilmalla. Olen huomannut, että voin puhaltaa LED -valoni yli 1 metrin päästä! Joissakin huoneissa ilmavirrat voivat aiheuttaa vääriä laukaisimia. Jos tämä on ongelma, voit alentaa järjestelmän herkkyyttä lisäämällä MINJUMP. Sarjakuvaaja voi auttaa sinua visualisoimaan sovelluksellesi sopivan arvon.

Voit korvata LED -valon erivärisellä. Valkoiset LEDit toimivat erityisen hyvin. Koska niissä on suurempi jännitehäviö, sinun on muutettava vastusarvoa saadaksesi oikean virran. Kun otetaan huomioon UNO: n ajokyky, kuvaa virtaa 10-15 mA alueella. Valkoiselle LEDille 100 ohmia on hyvä lähtökohta.

Koska UNO: ssa on 6 analogista sisääntuloa, voit helposti muokata tätä koodia siten, että se tukee kuutta itsenäistä, kuumaa LED -tuulimittaria! Tämä mahdollistaa yksinkertaisten rajapintojen rakentamisen, jotka tunnistavat, kun puhallat eri suuntiin. Tämä voi olla uskomattoman hyödyllistä, kun rakennetaan rajapintoja vammaisille, ilmeikkäitä ohjaimia muusikoille tai jopa syntymäpäiväkakkuja, joissa on monia elektronisia kynttilöitä!

Lopuksi, jos päädyit käyttämään tätä tekniikkaa tekemään jotain hienoa, jätä kommentti alle!