LED -merkkivalo (kirkkaus aktivoitu): 4 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tässä ohjeessa olen dokumentoinut kuinka rakentaa LED -merkki, jossa on pimeys- / valoanturi ja PWM -himmenninpiiri.

Kyllästyin jouluna ja juotin yhteen nopean projektin, joka sai inspiraationsa youtuben esittelyvideosta "GreatScott!". Ajattelin laittaa oman nimeni valoon, mutta ajattelin, että 150+ LEDin rinnakkainen juottaminen ei ole niin haastavaa, joten ajattelin tehdä siitä hieman mielenkiintoisemman.

LED -kyltteissäni on pimeän/valon tunnistava piiri, joka kytkeytyy päälle yöllä ja sammuu päivällä. Lisäsin myöhemmin myös PWM-piirin LED-kirkkauden säätämiseksi (roska-astiassa olevat LEDit olivat lopulta erittäin kirkkaita: -S). Suurin osa tästä kokoonpanosta on sellaisista asioista, jotka minulla oli jo sen sijaan, että hankkisin uusia asioita säästääksesi rahaa, joten ennen kuin kysyt, miksi käytin X-komponenttia Y: n sijasta…… nyt tiedät:-)

Vaihe 1: Piirin käsitteet

Valo/pimeä piiri voidaan rakentaa monella eri tavalla, yleisimmät menetelmät käyttävät yhtä seuraavista piireistä (kaikki kolme käyttävät sisääntulossaan LDR: ää tai valosta riippuvaa vastusta):

• 555 -ajastin, jossa on transistori nastassa 3
• LDR osana jännitteenjakajaa, joka laukaisee NPN -transistorin
• Jännitteen vertailija (op-amp / comparator IC)

Koska osissani oli niin paljon erilaisia op-vahvistimia ja vertailulaitteita, päätin käyttää LM311-laitetta. Vertailija vertaa yksinkertaisesti tulojensa jännitteitä. Lähtö on suuri, kun tulot ovat samat/suurempia, ja tai alhainen, kun yksi tulo on pienempi kuin toinen. Minun tapauksessani, kun LDR -jännite on korkeampi kuin potentiometrin asettama referenssijännite, lähtö vedetään korkealle aktivoimalla pieni rele, joka aktivoi kirkkaudensäädetyt LEDit. Piiriin on sijoitettu kondensaattori, joka estää releen nopean kytkennän, kun tulojännite värähtelee vertailujännitteen ylä- ja alapuolella. MOSFETia voitaisiin käyttää täällä, mutta jälleen minulla oli paljon pieniä releitä käytössä, joten käytin yhtä niistä.

PWM -piirissä käytin klassista 555 -ajastinta vaihtamaan jännitettä LEDien mukaan (katso liitteenä oleva kaavio).

Huomautus: PWM -kaaviossa Rload on LED -matriisi, jota haluat ohjata, kirkkauskaaviossa Rload on teknisesti PWM -piiri tässä tapauksessa, mutta voit vaihtaa kuorman suoraan, jos haluat.

Vaihe 2: Rakenna testipiiri

Kaavioista rakensin testipiirejä kahdelle erilliselle leipälevylle ja testasin aluksi yhdellä LEDillä. Oikea puoli on pimeän/valon ilmaisin ja vasen puoli on PWM -piiri. Kirkkaudenilmaisinpiiri kytkee koko piirin päälle/pois ja PWM -piiri säätää syöttöjännitteen LED -matriisiin.

Tarkoitukseni oli sammuttaa 5V, 1A matkapuhelinlaturi mikro -usb -katkaisuliitännän kautta. Piiri oli altis nopeaan kytkentään lähellä sen kytkentäpistettä (erityisesti hämärässä, kun valotasot ovat keskikirkkaita), joten asetin tarpeettoman suuren 2200uF kondensaattorin transistorin poikki pitämään kytkentäjännitteen jännitehäviöiden aikana. Riippuen virran määrästä kuormasi nielu määrittää sen tehokkaan kuormituskestävyyden ja muodostaa siten osan RC -verkosta kondensaattorin kanssa. Aika, jonka kondensaattori pitää latausjännitteen, voidaan löytää käyttämällä aikavakiokaavaa t = R x C. Sinun pitäisi pystyä laskemaan sopiva arvo käyttämällä tätä kaavaa. Käytännössä sinun on pidettävä energian varastointikomponentit, kuten kondensaattorit, mahdollisimman alhaisina, jotta turha virrankulutus minimoituu.

Käytin Loch-Masteria nimeksi, johon halusin juottaa 5 mm: n LEDit. Haluan käyttää 2,54 mm: n pituista pitkittäistä nauhalevyä (eli veroboardia). Kaikki LEDit on juotettu rinnakkain (tämä ei ole hyvä käytäntö, jos mahdollista, sinun tulee rajoittaa virta kullekin yksittäiselle LEDille erillisellä vastuksella).

Vaihe 3: Kokoonpano

Seuraava vaihe sisältää tarpeettoman määrän kuumaa liimaa. Se on täydellinen kaltaisilleni laiskoille, jotka haluavat vain liittyä asioihin nopeasti.

Kun olin piirtänyt nimen Loch-masterin avulla, juotin kaikki LEDit rinnakkain. Sekä PWM- että kirkkauspiirit juotettiin yhteen nauhalevyyn. LDR erotettiin pääpiiristä lentävissä johtimissa, jotta itse anturi voitaisiin liimata kehyksen etupuolella olevaan reikään. Nämä kiinnitettiin sitten eristävään PVC -kappaleeseen, joka sitten liimattiin itse LED -matriisin takaosaan.

Tietäen Loch-Masterin LED-matriisin mitat tein mustan PVC-kehyksen, joka ympäröi LED-matriisin ja sai sen näyttämään kauniilta. Tein mallin, joka mahtuu A4 -sivulle, jotta tämä voidaan tulostaa paperille ja sijoittaa 5 mm: n mustalle vaahtolevylle. Teipasin sitten mallin maalarinteipillä ja leikkasin varovasti keskeltä ja reunoilta käsiveitsellä. Tein myös vastaavan ilman keskellä olevaa aukkoa takana. Surround tarjottiin sitten LED -matriisiin asti ja yksinkertaisesti liimattiin kiinni. Molemmat piirit liimattiin sitten LED -nauhalevyn taakse (huomaa, että ne on erotettu käyttämällä jotakin PVC: tä).

Lopuksi takapaneeli lisättiin käyttämällä etupuolelta asetettuja M3-ruuveja ja niihin kiinnitettyjä mustia välikappaleita. Tämä mahdollisti takapaneelin kiertämisen päälle ja kuuden M3 -mutterin ja aluslevyn pitämisen paikallaan.

Vaihe 4: Nauti

Toivottavasti pidit tästä satunnaisesta viikonlopun projektista. Tässä on paljon parantamisen varaa, koska se oli vain vähän hauskaa, mutta toivon, että olen innoittanut sinua tekemään oman. Voit käyttää pelkästään PWM -piiriä ja muuttaa LED -valojen kirkkautta valotasojen mukaan kellonajasta riippuen.

Piiriperiaatteita voidaan käyttää muihin viileisiin asioihin, kuten termostaatteihin (vaihda LDR termistoriin) tai moottorin muuttuvan nopeuden säätimiin PWM -piirin kanssa.