Világító LED jel (fényerő aktiválva): 4 lépés (képekkel)

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:48

Ebben az oktatható dokumentumban dokumentáltam, hogyan lehet LED -táblát építeni sötétség / fényérzékelővel és PWM fényerő -szabályozó áramkörrel.

Unatkoztam karácsonykor, és összeforrasztottam egy gyors projektet, amelyet a "GreatScott!" Című youtube bevezető videó bevezetője ihletett. Elképzeltem, hogy a saját nevemet fényekbe helyezem, de azt gondoltam, hogy a 150+ LED -ek párhuzamos forrasztása nem olyan nagy kihívás, ezért úgy gondoltam, hogy egy kicsit érdekesebbé teszem.

A LED jelzéseim sötét/fényérzékelő áramkörrel rendelkeznek, amelyek éjszaka bekapcsolnak, és nappal kikapcsolnak. Később hozzáadtam egy PWM áramkört is a LED fényerejének beállításához (a szemétgyűjtőmben lévő LED-ek szuper fényesek voltak: -S). Ennek a konstrukciónak a nagy része olyan dolgokból származik, amelyek már megvoltak, ahelyett, hogy új dolgokat szereznék, hogy pénzt takarítsunk meg, ezért mielőtt megkérdezné, miért használtam X komponenst Y helyett…… most már tudja:-)

1. lépés: Áramköri fogalmak

Sokféle módon lehet világos/sötét áramkört építeni, a leggyakoribb módszerek az alábbi áramkörök egyikét használják (mindhárom LDR -t vagy fényfüggő ellenállást használ a bemenetén):

• 555 -ös időzítő tranzisztorral a 3 -as érintkezőn
• LDR egy feszültségosztó részeként, amely NPN tranzisztorot vált ki
• Feszültség-összehasonlító (op-amp / összehasonlító IC)

Mivel nagyon sok különféle op-erősítő és összehasonlító gép volt az alkatrésztartóban, úgy döntöttem, hogy egy LM311-et használok. Az összehasonlító egyszerűen összehasonlítja a bemeneti feszültségeket. A kimenet magas, ha a bemenetek azonosak/nagyobbak, és alacsony, ha az egyik bemenet alacsonyabb, mint a másik. Esetemben, amikor az LDR feszültség magasabb, mint a potenciométer által beállított referenciafeszültség, a kimenet magasra húzódik, és aktivál egy kis relét, amely aktiválja a fényerő szabályozott LED -eket. Egy kondenzátort helyeznek az áramkörbe, hogy megakadályozzák a relé gyors kapcsolását, amikor a bemeneti feszültség a referenciafeszültség felett és alatt oszcillál. Egy MOSFET -et itt is lehet használni, de ismét rengeteg kis relét kellett használni, így inkább az egyiket használtam.

A PWM áramkörhöz a klasszikus 555 -ös időzítőt használtam, változtassam a feszültséget a LED -ekhez (lásd a mellékelt kapcsolási rajzot).

Megjegyzés: A PWM sematikus Rload a vezérelni kívánt LED -mátrix, a fényerő -vázlatban az Rload ebben az esetben technikailag a PWM -áramkör, de tetszés szerint közvetlenül a terhelést is átkapcsolhatja.

2. lépés: Készítsen tesztáramkört

A vázlatokból két külön kenyérsütő táblára építettem tesztáramköröket, és kezdetben egyetlen LED segítségével teszteltem. A jobb oldal a sötét/világos érzékelő, a bal oldal pedig a PWM áramkör. A fényerő -érzékelő áramkör be-/kikapcsolja az egész áramkört, a PWM áramkör pedig a tápfeszültséget a LED -mátrixhoz igazítja.

Az volt a szándékom, hogy egy 5 V -os, 1 A -os mobiltelefon -töltőt kikapcsoljak egy micro usb -s csatlakozón keresztül. Az áramkör hajlamos volt a gyors kapcsolásra a kapcsolási pont közelében (különösen alkonyatkor, amikor a fényerő közepes fényerő), ezért szükségtelenül nagy 2200uF kondenzátort helyeztem a tranzisztorba, hogy tartsa a kapcsolási feszültséget a feszültségcsökkenések során. A terheléselnyelő áramerősségétől függően meghatározza annak tényleges terhelési ellenállását, és így a kondenzátorral egy RC hálózat részét képezi. A kondenzátor tartási ideje a töltési feszültséget a t = R x C időállandó képlet segítségével állapítható meg. Ezzel a képlettel ki kell tudnia számítani a megfelelő értéket. Valójában a lehető legalacsonyabb szinten kell tartania az energiatároló alkatrészeket, például a kondenzátorokat, hogy minimálisra csökkentse a szükségtelen energiafogyasztást.

A Loch-Master segítségével olyan nevet szólaltattam meg, amelyhez az 5 mm-es LED-eket forrasztani akartam. Szeretek 2,54 mm-es hosszúságú hosszanti szalaglemezt használni (más néven veroboard). Minden LED párhuzamosan forrasztva van (ez nem jó gyakorlat, ahol lehetséges, minden áramkörre korlátozni kell az áramot, külön ellenállással).

3. lépés: Összeszerelés

A következő lépés szükségtelen mennyiségű forró ragasztót tartalmaz. Tökéletes az olyan lusta emberekhez, mint én, akik csak gyorsan csatlakozni akarnak a dolgokhoz.

Miután a Loch-master segítségével kitaláltam a nevet, párhuzamosan forrasztottam az összes LED-et. Mind a PWM, mind a fényerő áramkörök egy szalaglapra voltak forrasztva. Az LDR -t repülővezetékeken választották el a főáramkörtől, hogy maga az érzékelő beilleszthető legyen a keret előlapján lévő lyukba. Ezeket egy szigetelő PVC darabra szerelték fel, amelyet aztán a LED mátrix hátoldalára ragasztottak.

Ismerve a Loch-Master LED-mátrixának méreteit, készítettem egy fekete PVC keretet, amely körülveszi a LED-mátrixot, és szép megjelenést kölcsönöz. Készítettem egy sablont, amely A4 -es oldalra illeszkedik, így papírra nyomtatható és 5 mm -es fekete hablapra helyezhető. Ezután ragasztószalaggal leragasztottam a sablont, és kézműves késsel óvatosan kivágtam a közepét és a széleit. Készítettem egy hozzáillőt is, anélkül, hogy a közepén a kivágás lett volna hátul. A surround -t ezután felkínálták a LED -mátrixig, és egyszerűen felragasztották. Ezután mindkét áramkört a LED szalag hátlapjára ragasztották (vegye figyelembe, hogy ezeket PVC segítségével választották el).

Végül egy hátsó panelt helyeztek el az elülső M3 csavarok és a hozzájuk rögzített fekete távtartók (stand-off) használatával. Ez lehetővé tette, hogy a hátsó panelt felülre lehessen csavarozni, és hat M3 anya és alátét tartsa a helyén.

4. lépés: Élvezze

Remélem tetszett ez a szórványos hétvégi projekt. Ezen sokat lehet fejlődni, mivel csak egy kis móka volt, de remélem, inspiráltam Önt, hogy készítse el sajátját. Használhatja önmagában a PWM áramkört, és a napszaktól függően változtathatja a LED -ek fényerejét a megvilágítás szintjétől függően.

Az áramkör elveit más hűvös dolgokra is fel lehet használni, például termosztátokra (cserélje le az LDR -t termisztorral) vagy a motor változtatható fordulatszám -szabályozására a PWM áramkörrel.