Egy LED, amit gyertyaként elfújhatsz!: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A LED -eket fénykibocsátásra tervezték, de meglepően alkalmas érzékelőket is készítenek. Csak egy Arduino UNO -t, egy LED -et és egy ellenállást használva felépítünk egy forró LED -es szélmérőt, amely méri a szélsebességet, és 2 másodpercre kikapcsolja a LED -et, amikor észleli, hogy fúj. Ezzel légzésvezérelt interfészeket készíthet, vagy akár egy elektronikus gyertyát, amelyet elfújhat!

Anyagok:

Arduino UNO (USB -kábellel a számítógéphez való csatlakozáshoz)

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

Előre bekötött, 0402 sárga LED (https://www.amazon.com/Lighthouse-LEDs-Angle-Pre-W…)

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

Szüksége lesz továbbá:

Számítógép az Arduino környezet futtatásához

Alap forrasztóberendezés/készségek

1. lépés: Hogyan működik ez?

Amikor áramot vezet egy LED -en, annak hőmérséklete emelkedik. Az emelkedés mértéke attól függ, hogy mennyire hatékonyan hűti le. Amikor forró LED -et fúj, az extra hűtés csökkenti az üzemi hőmérsékletet. Ezt azért észlelhetjük, mert a LED előremenő feszültségesése nő, ahogy hűvösebb lesz.

Az áramkör nagyon egyszerű, és úgy néz ki, mint egy LED vezetése. Az egyetlen különbség az, hogy egy további vezetéket adunk hozzá a LED feszültségcsökkenésének méréséhez, amíg be van kapcsolva. Ahhoz, hogy jól működjön, nagyon kicsi LED -et szeretne használni (javaslom egy 0402 felületre szerelt LED használatát), amelyet a lehető legvékonyabb vezetékek kötnek össze. Ez lehetővé teszi, hogy a LED nagyon gyorsan felmelegedjen és lehűljön, és minimálisra csökkentse a vezetékek által elveszett hőt. A feszültségváltozások, amelyeket keresünk, csak millivoltok - az UNOs analóg csapjain keresztül megbízhatóan észlelhető elemek szélén. Ha a LED olyan helyen nyugszik, amely elvezeti a hőt, előfordulhat, hogy nem tud eléggé felmelegedni, ezért akkor működik a legjobban, ha a levegőben van.

2. lépés: Készítse elő a LED -et és az ellenállást az Arduino UNO -hoz való csatlakozáshoz

A rendkívül vékony vezetékek forrasztása nagyon kicsi felületre szerelt LED -ekhez meglehetős készségeket igényel. Szerencsére egyszerűen vásárolhat előre bekötött, 0402 LED-eket. Ezek gyakran 12V -os működésre méretezett ellenállással rendelkeznek (a képen hőzsugorral borított). Ha ezt kapja, akkor le kell kapcsolnia az ellenállást. Ha átvágja a hőre zsugorodó csövet az ellenállás dudor mellett, akkor valószínűleg le tudja húzni a fennmaradó csövet, és hagy némi szabad huzalvezetéket a forrasztáshoz. Ha csak elvágja a vezetéket, akkor le kell vennie egy kis szigetelést, hogy forraszthasson, és a huzal vastagsága miatt ez bonyolult lehet.

A vezetékek túl vékonyak ahhoz, hogy jó kapcsolatot hozzanak létre egy Arduino fejlécben, ezért forrasztani kell őket valami kövérebbre. A csatlakozásokhoz szakítófejű csapokat használtam, de szinte bármilyen megfelelő méretű drótdarabot használhat. A LED hátsó (katód) huzalja egyetlen leválasztható fejrészhez van forrasztva. A piros (anód) vezetéket a hajlított ellenálláshoz kell forrasztani az ábrán látható módon. Vágja le az ellenállás vezetékeit azonos hosszúságúra, és forrasztja őket két szomszédos csatlakozócsapra, az ábrán látható módon.

3. lépés: Kapcsolatok

Csatlakoztassa a LED -et/ellenállást az ábrák szerint. Az ellenállásnak a piros LED vezetékhez csatlakoztatott oldala A0 -ra megy. Itt mérjük meg a LED feszültségét az analóg bemeneti képesség segítségével. Az ellenállás másik oldala az A1 -re megy, amelyet digitális kimenetként fogunk használni, magasra állítva a LED bekapcsolását. A fekete vezetéket a GND -hez kell csatlakoztatni. Bármelyik Arduino GND csap használható.

4. lépés: Kód

Töltse le a kódot, és nyissa meg az Arduino IDE -ben. Ezután feltöltheti az Arduino -ra.

A program először beállítja a tű irányát és meggyújtja a LED -et. Ezután méri a LED előremenő feszültségcsökkenését egy analóg olvasó segítségével az A0 érintkezőn. A mérés pontosságának javítása érdekében 256 -szor olvassuk le a feszültséget gyors egymásutánban, és összegezzük az eredményt. (Az ilyen túlmintavételezés növelheti a konverzió tényleges felbontását, így láthatjuk a változásokat, amelyek kisebbek, mint a konverter legkisebb lépése.) Ha a sensedata adatpuffer megtelt, akkor összehasonlítjuk a legújabb összeget a legrégebbivel tárolja a pufferben, hogy lássa, a közelmúltbeli hűtés legalább MINJUMP -kal emelte -e a LED feszültségét. Ha nem, akkor összeget tárolunk a pufferben, frissítjük a puffermutatót, és megkezdjük a következő mérést. Ha igen, kapcsoljuk ki a LED -et 2 másodpercre, állítsuk vissza a puffert, majd kezdjük elölről a folyamatot.

Annak érdekében, hogy jobban megértsük, mi történik, soronként írjuk ki az összes összeget, és az Arduino IDE soros plotterével (az Eszközök menü alatt) ábrázoljuk a LED feszültségét, ahogy az idővel változik. Ne felejtse el beállítani az átviteli sebességet 250000 -ra, hogy megfeleljen a programnak. Ezután látni fogja, hogyan csökken a feszültség, amikor a LED bekapcsolás után felmelegszik. Ebből is kiderül, mennyire érzékeny a rendszer. A LED kikapcsolása után a visszakapcsoláskor kissé lehűl, amit ugrásként fog látni a grafikonon.

5. lépés: Élvezze

Amikor a kód fut, képesnek kell lennie arra, hogy a levegőt gyorsan lefújja. Azt tapasztaltam, hogy több mint 1 méterről lefújhatom a LED -emet! Egyes helyiségekben a légáramok hamis indítókat okozhatnak. Ha ez probléma, akkor csökkentheti a rendszer érzékenységét a MINJUMP növelésével. A Soros Plotter segít elképzelni, hogy mi lehet az alkalmazás megfelelő értéke.

A LED -et lecserélheti egy másik színre. A fehér LED -ek különösen jól működnek. Mivel nagyobb feszültségcsökkenésük van, meg kell változtatnia az ellenállás értékét a megfelelő áram eléréséhez. Tekintettel az UNO vezetési képességére, lőjön a 10-15 mA áramtartományba. A fehér LED esetében a 100 ohm jó kiindulópont.

Mivel az UNO 6 analóg bemeneti tűvel rendelkezik, könnyedén módosíthatja ezt a kódot 6 független, forró LED anemométer támogatásához! Ez lehetővé teszi olyan egyszerű interfészek felépítését, amelyek felismerik, ha különböző irányokba fúj. Ez hihetetlenül hasznos lehet, ha interfészeket épít a fogyatékkal élők számára, kifejező vezérlőket zenészek számára, vagy akár születésnapi tortákhoz sok elektronikus gyertyával!

Végül, ha ezzel a technikával végül valami klassz dolgot csinált, kérjük, hagyjon megjegyzést alább!