Spooky Fading LED Eyes: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Použití mikrokontroléru, jako je Arduino, k vyblednutí LED není vždy nejlepší volbou. Někdy chcete jednoduchý nízkonapěťový obvod, který lze zabudovat přímo do vrtule, když několik týdnů běží z baterie.

Po testování asi tuctu prototypů jsem vyvinul tento obvod, který funguje velmi dobře a snadno se implementuje, ladí a vkládá do téměř čehokoli. Tento obvod poběží na pouhých 3,5 V, takže je ideální pro lithium-iontovou baterii, 5 V USB, knoflíkovou baterii nebo malou AA baterii.

Využití všech standardních komponent, které pravděpodobně již máte v čerpané zásobě, je bonus navíc.

Začněme.

Zásoby

Toto jsou standardní zásoby, které jsou pro tento projekt potřeba

• 555 časovač IC (buď bipolární nebo CMOS)
• Rezistory (100k, 45k, 10k, 1k a 220)
• Kondenzátory (1 000 nebo 1 200 uF, 100 uF a 0,1 uF [volitelně])
• LED diody (5 mm nebo 3 mm)
• Dioda (bude stačit, použil jsem 1N4007)
• NPN tranzistor (jakýkoli bude fungovat, použil jsem 2N2222)
• Sada baterií alespoň 3,5 V (použil jsem lithium-iontovou baterii 18650)
• Prkénko
• Dráty

Chcete -li vybudovat trvalé řešení, připájejte obvod na kus desky výkonu pomocí:

• Páječka
• Pájka (toto je moje oblíbená pájka)
• Perfová deska (použil jsem 4 cm x 6 cm)

Krok 1: Okruh

Obvod se skládá ze dvou hlavních částí - obvodu „555 časovač“a obvodu „LED fade“.

Nejprve obvod časovače 555:

Jedná se o standardní obvod časovače 555, který používá dělič odporu 45k & 100k spolu s kondenzátorem 100uF ke generování 3-4 sekundového cyklu s 50% pracovním cyklem. 50% pracovní cyklus je důležitý pro dosažení dobrého času prostupu a vyblednutí.

Můžete to však upravit tak, aby odpovídalo tomu, co si přejete. Například jste si přáli extrémně pomalé blikání, jehož dokončení může trvat až minutu.

Za druhé, obvod prolínání a vyblednutí:

Použití tranzistoru NPN (2N2222 funguje skvěle) nám umožňuje spustit tolik LED, kolik naše energie zvládne. Časovač 555 má omezený výstupní proud na pin 3 a je dobré vést LED diody přes tranzistor.

V této části obvodu používáme 10k odpor k pomalému nabíjení a vybíjení velkoobjemového kondenzátoru - bude fungovat buď 1000uF, nebo 1200uF. Když je výstupní kolík 555 vysoký, kondenzátor se pomalu nabíjí a pomalu zapíná tranzistor, který rozsvítí diody LED. Jakmile se výstupní kolík 555 sníží a klesne proud pomocí časovače 555, kondenzátor se začne pomalu vybíjet, což způsobí pomalé zhasnutí LED diod.

Přestože se jedná o jednoduchý obvod, je velmi hladký a účinný.

Za třetí, fotorezistor k zapnutí obvodu v noci (volitelně)

Tato část je zcela volitelná, ale pokud chcete, aby se váš obvod v noci zapínal a vypínal během dne, aby se šetřila energie, přidejte to do konečného návrhu.

Pomocí POT upravte práh světla pro světlo zapnuto/vypnuto potřebné k zapnutí obvodu.

Za čtvrté, výkon (volitelně)

Moje finální verze bude obsahovat desku plošných spojů (PCB). A s deskou plošných spojů budu mít několik možností napájení obvodu, včetně šroubového označení baterie a konektoru mini nebo mico-USB. Vždy je dobré zamyslet se nad všemi způsoby, jak byste mohli konečný obvod použít při stavbě desky plošných spojů.

Navrhování konečné desky plošných spojů může být spousta zábavy a stavění tuctu těchto obvodů je hračka.

Krok 2: Verze Breadboard

Než se odhodláte pájet finální verzi na desce perf, vždy vytvořte verzi pro breadboard. V této fázi můžete snadno nastavit odporový dělič časovače 555, dva časovací kondenzátory a také zkontrolovat vstupní napětí, abyste se ujistili, že je časování vhodné pro váš projekt.

Pokud například chcete spustit tento obvod z napájecího zdroje 9 V nebo 12 V, zjistíte, že kondenzátory se nabíjejí příliš rychle a diody LED cyklují příliš rychle. Upravte obvod zvýšením hodnot odporu ke kompenzaci.

Jednou z možností, jak urychlit fázi testování, by bylo použití potenciometru mezi piny 8, 7 a 6 časovače 555. To vám umožní rychle vytočit požadované načasování vypnutí. Pokud máte potenciometr 200k, použijte 100k nebo 500k.

Jakmile najdete perfektní načasování, pomocí multimetru změřte odpor mezi piny 8 a 7 a 7 a 6. Najděte nejbližší odpor k těmto dvěma měřením a vyzkoušejte je na prkénku, než se pohnete dál.

V mém případě jsem provedl mnoho úprav, než jsem se ve svém konečném návrhu usadil na dělič napětí 47k a 100k.

POZNÁMKA: otočíte-li potenciometr zcela v obou směrech, způsobíte nulový odpor (zkrat) na pinech 7 nebo 6. Při testování na to pamatujte.

Krok 3: Prototypová rada

Své projekty vždy finalizuji pájecí deskou, buď na kousku desky perf (jak je zde znázorněno), nebo na desce s plošnými spoji (PCB). S pájenou verzí bude projekt robustnější, bude se s ním méně kroutit a bude vypadat profesionálněji, když se ukáže vašim přátelům.

Pro tento projekt jsem použil 4 cm x 6 cm kus desky perf pro pájení konečného obvodu. Jak vidíte, existuje spousta drátů, které způsobují, že je design matoucí. Než se však odhodlám nechat vyrobit desítku desek plošných spojů, chtěl jsem se ujistit, že se konečná verze chová podle očekávání, což se stalo.

Při připojování LED diod a baterie vždy použijte konektor nebo šroubovou svorku. Schopnost odpojit desku od bude mnohem snazší ladit všechny problémy, které se vyskytnou. Předem připravené konektory a terminály jsou velmi levné a ušetří vám později obrovské bolesti hlavy.

Po dokončení lze finální desku připevnit do vrtule horkým lepidlem nebo oboustrannou páskou.

POZNÁMKA: Pokud je rekvizita, do které přidáváte LED diody, plastová, můžete použít horkou páječku k roztavení otvorů pro LED diody. Otvory udělejte o něco menší než diody LED, aby byly těsné. Obvykle je snazší vložit LED diody zvenčí, než se s nimi pokoušet pohrávat uvnitř malé vrtule, jak jí to ukážete s mojí krysou.

Krok 4: Konečný produkt

Nyní můžete ke všem svým projektům přidat pomalu blednoucí LED diody.

Při 4,2 V tento obvod čerpá zhruba 6,5 mA pomocí bipolárního časovače 555 a 2 LED s odpory 200 ohmů. Díky tomu je ideální provoz z jediné dobíjecí lithium-iontové baterie, například 18650.

Při 6,5 mA, pokud jej provozujete 24 hodin denně, by měl běžet zhruba 25 až 26 dní, než baterie klesne pod mezní napětí. Chcete -li získat ještě delší dobu provozu, přidejte volitelný obvod, který během dne vypne blednutí, nebo použijte na své LED diody větší odpor (zvyšte odpor z 200 ohmů na 470 ohmů nebo dokonce 680 ohmů).

Doufám, že se vám tento projekt líbil. Pokud jste vytvořili verzi, klikněte na tlačítko „Vyrobil jsem to“a nechte své obrázky a videa slábnoucích očí.

Krok 5: Objednejte si PCB hned

AKTUALIZACE: Po několika zpožděních a revizích jsou desky plošných spojů NYNÍ k dispozici na Tindie jen za pár peněz. Objednejte si tedy tolik, kolik chcete.

www.tindie.com/products/bluemonkeydev/spooky-fading-eyes-board/