Upalite LED znak (osvjetljenje aktivirano): 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

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

Dosadilo mi se za Božić i lemio sam brzi projekat inspirisan uvodnim video uvodom na Youtube -u 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 kolo za podešavanje svjetline LED diode (LED diode koje sam imao u kanti za smeće završile su kao super svijetle: -S). Većina ove verzije je od stvari koje sam već imao, a ne od nabavke novih stvari za uštedu novca, pa prije nego što pitate zašto sam koristio X komponentu umjesto Y … sada znate:-)

Korak 1: Koncepti kola

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

• Tajmer 555 sa tranzistorom na pinu 3
• LDR kao dio razdjelnika napona koji pokreće NPN tranzistor
• Komparator napona (op-amp / komparator IC)

Budući da sam u svojoj kanti za dijelove imao toliko mnogo različitih op-pojačala i komparatora, odlučio sam koristiti LM311. Komparator jednostavno uspoređuje ulazni napon 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 kontrolom svjetline. 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 dosta malih releja za upotrebu pa sam umjesto toga upotrijebio jedan od njih.

Za PWM kolo koristio sam klasični mjerač vremena 555 za promjenu napona na LED diode (vidi priloženu shemu).

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

Korak 2: Napravite ispitni krug

Iz shema sam izgradio ispitna kola na dvije odvojene ploče i isprva ih testirao pomoću jedne LED diode. Desna strana je detektor mraka/svjetla, a lijeva strana je PWM kolo. Krug detektora svjetline uključuje/isključuje cijeli krug, a PWM kolo 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 tačke uključivanja (posebno u sumrak kada su osvjetljenja srednje jačine) 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 efektivnu otpornost na opterećenje i stoga čini dio RC mreže s kondenzatorom. Koliko vremena kondenzator drži napon punjenja može se odrediti 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 diodu 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 stvarima.

Nakon što sam iscrtao naziv pomoću Loch-master-a, paralelno sam lemio sve LED diode. I PWM i sklopovi svjetline su lemljeni na jednom komadu kartona. LDR je odvojen od glavnog kola na letećim vodovima tako da 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 ovo moglo odštampati na papiru i postaviti preko crnog foamboarda debljine 5 mm. Zatim sam ljepljivom trakom zalijepio predložak i pažljivo izrezao sredinu i rubove zanatskim nožem. Napravio sam i odgovarajući bez izreza na 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 poboljšanje u vezi ovoga jer je to bilo samo malo zabavno, ali nadam se da sam vas inspirirao da napravite svoje. Možete koristiti samo PWM krug i sami mijenjati jačinu LED dioda ovisno o razini osvjetljenja ovisno o dobu dana.

Principi kruga mogu se koristiti za druge hladne stvari, poput termostata (zamijenite LDR termistorom) ili kontrole promjenjive brzine motora sa PWM krugom.