Svijetli LED znak (Svjetlina aktivirana): 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

U ovom uputstvu dokumentirao sam kako izgraditi LED znak sa senzorom za tamu / svjetlost i ugrađenim PWM prigušivačem.

Dosadilo mi se tijekom Božića i lemio sam brzi projekt inspiriran uvodnim video uvodom na YouTubeu za "GreatScott!". Htjelo mi se staviti svoje ime u svjetla, ali mislila sam da paralelno lemljenje 150+ LED dioda nije toliko izazovno, pa sam mislila da ću to učiniti još zanimljivijim.

Moji LED znakovi imaju krug osjetljivosti na mrak/svjetlo koji se uključuje noću i isključuje danju. Kasnije sam dodao i PWM sklop za podešavanje svjetline LED dioda (LED diode koje sam imao u kanti za smeće završile su kao super svijetle: -S). Većina ove gradnje je od stvari koje sam već imao, a ne od nabavke novih stvari radi uštede novca, pa prije nego što pitate zašto sam koristio X komponentu umjesto Y … sada znate:-)

Korak 1: Koncepti kruga

Postoji mnogo različitih načina na koji se mogu izgraditi svjetlosni/tamni sklopovi, a najčešće se koriste neki od sljedećih krugova (sva tri koriste LDR ili otpornik ovisan o svjetlu na svom ulazu):

• Mjerač vremena 555 s tranzistorom na pinu 3
• LDR kao dio razdjelnika napona koji pokreće NPN tranzistor
• Usporednik napona (op-amp / komparator IC)

Budući da sam u svojoj kanti za dijelove imao toliko mnogo različitih op-pojačala i usporednika, odlučio sam koristiti LM311. Komparator jednostavno uspoređuje ulazne napone na svojim ulazima. Izlaz je visok kada su ulazi isti/veći, ili nizak kada je jedan ulaz niži od drugog. U mom slučaju kada je LDR napon veći od referentnog napona postavljenog potenciometrom, izlaz se izvlači visoko, aktivirajući mali relej, koji aktivira LED diode s kontroliranom svjetlinom. U krug je postavljen kondenzator kako bi se spriječilo brzo uključivanje releja kada ulazni napon oscilira iznad i ispod referentnog napona. Ovdje se mogao koristiti MOSFET, ali opet mi je ostalo puno malih releja za upotrebu pa sam umjesto toga upotrijebio jedan od njih.

Za PWM krug koristio sam klasični mjerač vremena 555 koji mijenja napon na LED diode (vidi priloženu shemu).

Napomena: U shemi PWM -a Rload je LED matrica koju želite kontrolirati, u shemi svjetline Rload je u ovom slučaju tehnički PWM krug, ali ako želite, možete izravno prebaciti opterećenje.

Korak 2: Izgradite ispitni krug

Iz shema sam izgradio ispitne krugove na dvije odvojene ploče i isprva ih testirao pomoću jedne LED diode. Desna strana je detektor mraka/svjetla, a lijeva strana PWM kruga. Krug detektora svjetline uključuje/isključuje cijeli krug, a PWM krug prilagođava napon napajanja LED matrici.

Namjera mi je bila isključiti 5V, 1A punjač za mobilne telefone putem mikro usb konektora. Krug je bio sklon brzom prebacivanju blizu svoje točke uključivanja (osobito u sumrak kada su razine svjetlosti srednje svjetline) pa sam postavio nepotrebno veliki kondenzator od 2200uF preko tranzistora kako bi održao sklopni napon tijekom padova napona. Ovisno o količini struje, vaš ponor opterećenja će odrediti njegovu učinkovitu otpornost na opterećenje i stoga čini dio RC mreže s kondenzatorom. Količina vremena u kojoj kondenzator drži napon naboja može se pronaći pomoću formule vremenske konstante t = R x C. Pomoću ove formule trebali biste moći izračunati odgovarajuću vrijednost. U stvarnosti biste trebali držati komponente za skladištenje energije poput kondenzatora što je moguće niže kako biste smanjili nepotrebnu potrošnju energije.

Koristio sam Loch-Master da razmaknem ime na koje sam htio lemiti svoje 5 mm LED diode. Volim koristiti uzdužnu ploču s nagibom od 2,54 mm (poznatu kao veroboard). Sve LED diode su lemljene paralelno (ovo nije dobra praksa, gdje je moguće, ograničite struju na svaku pojedinačnu LED s posebnim otpornikom).

Korak 3: Montaža

Sljedeći korak uključuje nepotrebnu količinu vrućeg ljepila. Savršen je za lijene ljude poput mene koji se samo žele brzo pridružiti.

Nakon što sam iscrtao naziv pomoću Loch-master-a, paralelno sam lemio sve LED diode. I PWM i sklopovi svjetline bili su lemljeni na jednom komadu trakaste ploče. LDR je odvojen od glavnog kruga na letećim vodovima kako bi se sam senzor mogao zalijepiti u rupu na prednjoj strani okvira. Oni su zatim montirani na komad izolacijskog PVC -a, koji je zatim sam zalijepljen na stražnju stranu LED matrice.

Poznavajući dimenzije LED matrice iz Loch-Master-a, napravio sam crni PVC okvir koji okružuje LED matricu i čini je lijepom. Napravio sam predložak koji se može uklopiti na stranicu formata A4 kako bi se mogao ispisati na papiru i postaviti preko 5 mm crnog foamboarda. Zatim sam ljepljivom trakom zalijepio predložak i pažljivo izrezao sredinu i rubove zanatskim nožem. Napravio sam i odgovarajući bez izreza u sredini za leđa. Surround je tada ponuđen do LED matrice i jednostavno zalijepljen. Oba kruga su zatim zalijepljena na stražnju stranu LED trake (imajte na umu da su odvojena pomoću PVC -a).

Konačno je dodana stražnja ploča pomoću vijaka M3 umetnutih s prednje strane i crnih odstojnika (stand-off) pričvršćenih u njih. To je omogućilo da se stražnja ploča navoji s gornje strane i drži na mjestu sa šest matica M3 i podloškama.

Korak 4: Uživajte

Nadam se da ste uživali u ovom sporadičnom vikend projektu. Postoji mnogo prostora za poboljšanja u vezi s tim što je bilo samo zabavno, ali nadam se da sam vas inspirirao da napravite svoje. Možete koristiti samo PWM sklop i mijenjati svjetlinu LED dioda ovisno o razini svjetla ovisno o dobu dana.

Principi kruga mogu se koristiti za druge hladne stvari kao što su termostati (zamijenite LDR s termistorima) ili kontrole promjenjive brzine motora s PWM krugom.