Rozsvítit LED indikátor (aktivovaný jas): 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

V tomto instruktážním dokumentu jsem zdokumentoval, jak vytvořit LED diodu se zabudovaným snímačem tmy / světla a integrovaným obvodem stmívače PWM.

O Vánocích jsem se nudil a spojil jsem dohromady rychlý projekt inspirovaný úvodem videa na YouTube pro „GreatScott!“. Chtěl jsem dát do světel své vlastní jméno, ale myslel jsem si, že paralelní pájení více než 150 LED není tak náročné, tak jsem si řekl, že to udělám o něco zajímavější.

Moje LED značky mají obvod snímání tmy/světla, který se v noci zapne a ve dne zhasne. Také jsem později přidal obvod PWM pro nastavení jasu LED (LED diody, které jsem měl v odpadkovém koši, skončily jako super jasné: -S). Většina této sestavy je z věcí, které jsem už měl, než získávání nových věcí, abych ušetřil peníze, takže než se zeptáte, proč jsem použil komponentu X místo Y … … teď víte:-)

Krok 1: Pojmy obvodu

Existuje mnoho různých způsobů, jak lze vytvořit obvody světla/tmy, nejběžnější metody používají jeden z následujících obvodů (Všechny tři používají na svém vstupu odpor LDR nebo světlo závislý):

• Časovač 555 s tranzistorem na pinu 3
• LDR jako součást děliče napětí, který spouští NPN tranzistor
• Komparátor napětí (operační zesilovač / komparátor IC)

Vzhledem k tomu, že jsem měl ve svém zásobníku dílů mnoho různých operačních zesilovačů a komparátorů, rozhodl jsem se použít LM311. Komparátor jednoduše porovnává vstupní napětí na svých vstupech. Výstup je vysoký, pokud jsou vstupy stejné/větší, a nízký, pokud je jeden vstup nižší než druhý. V mém případě, když je napětí LDR vyšší než referenční napětí nastavené potenciometrem, je výstup vytažen vysoko a aktivuje se malé relé, které aktivuje LED řízené jasem. V obvodu je umístěn kondenzátor, aby se zabránilo rychlému spínání relé, když vstupní napětí osciluje nad a pod referenčním napětím. Zde by mohl být použit MOSFET, ale opět jsem nechal použít spoustu malých relé, takže jsem místo toho použil jedno z nich.

Pro obvod PWM jsem použil klasický časovač 555, který mění napětí na LED diody (viz přiložené schéma).

Poznámka: Ve schématu PWM je Rload LED matice, kterou chcete ovládat, ve schématu jasu je Rload v tomto případě technicky obvod PWM, ale pokud chcete, můžete zátěž přepnout přímo.

Krok 2: Vybudujte testovací obvod

Ze schémat jsem postavil testovací obvody na dvou samostatných deskách a zpočátku testoval pomocí jediné LED. Pravá strana je detektor tmy/světla a levá strana je obvod PWM. Obvod detektoru jasu zapíná/vypíná celý obvod a obvod PWM upravuje napájecí napětí na matici LED.

Mým záměrem bylo vypnout 5V, 1A nabíječku mobilního telefonu pomocí mikro USB odpojovacího konektoru. Obvod byl náchylný k rychlému přepínání v blízkosti jeho spínacího bodu (zejména za soumraku, když mají úrovně světla střední jas), takže jsem přes tranzistor umístil zbytečně velký 2200uF kondenzátor, aby udržoval spínací napětí během poklesů napětí. V závislosti na množství proudu vaše zátěže určí efektivní odpor zátěže, a tak tvoří součást RC sítě s kondenzátorem. Dobu, po kterou kondenzátor drží nabíjecí napětí, lze zjistit pomocí vzorce pro časovou konstantu t = R x C. Měli byste být schopni vypočítat vhodnou hodnotu pomocí tohoto vzorce. Ve skutečnosti byste měli udržovat komponenty pro ukládání energie, jako jsou kondenzátory, na co nejnižší úrovni, abyste minimalizovali zbytečnou spotřebu energie.

Použil jsem Loch-Master k rozložení jména, ke kterému jsem chtěl připájet své 5mm LED diody. Rád používám podélnou lištu s roztečí 2,54 mm (také jako veroboard). Všechny LED diody jsou pájeny paralelně (není to správná praxe, kde je to možné, měli byste omezit proud na každou jednotlivou LED samostatným odporem).

Krok 3: Sestavení

Následující krok zahrnuje zbytečné množství horkého lepidla. Je ideální pro líné lidi, jako jsem já, kteří se chtějí k věcem rychle připojit.

Jakmile jsem vykreslil název pomocí Loch-masteru, zapojil jsem všechny LED diody paralelně. Obvody PWM i jas byly připájeny na jeden kus stripboardu. LDR byl oddělen od hlavního obvodu na volných kabelech, aby bylo možné samotný senzor vlepit do otvoru na přední straně lunety. Ty pak byly namontovány na kus izolačního PVC, který byl poté sám nalepen na zadní stranu LED matice.

Když jsem znal rozměry LED matice od Loch-Master, vyrobil jsem černý PVC rámeček, který obklopí LED matici a bude vypadat hezky. Vytvořil jsem šablonu, aby se vešla na stránku formátu A4, aby mohla být vytištěna na papír a umístěna přes 5 mm černou pěnovou desku. Šablonu jsem poté přelepil maskovací páskou a středním okrajem a okraji opatrně vystřihl řemeslným nožem. Také jsem vyrobil odpovídající bez výřezu uprostřed pro záda. Prostor byl poté nabídnut až k matici LED a jednoduše nalepen. Oba obvody byly poté přilepeny k zadní části LED pásky (všimněte si, že tyto byly odděleny pomocí nějakého PVC).

Nakonec byl přidán zadní panel pomocí šroubů M3 vložených zepředu a do nich upevněných černých rozpěr (distančních). To umožnilo navléknout zadní panel nahoru a držet jej na místě šesti maticemi a podložkami M3.

Krok 4: Užijte si to

Doufám, že se vám tento sporadický víkendový projekt líbil. V této oblasti je velký prostor pro zlepšení, protože to byla jen zábava, ale doufám, že jsem vás inspiroval k vytvoření vlastního. Můžete použít pouze obvod PWM a měnit jas LED v závislosti na úrovních osvětlení v závislosti na denní době.

Principy obvodů lze použít pro další skvělé věci, jako jsou termostaty (zaměňte LDR za termistor) nebo regulátory otáček motoru s obvodem PWM.