Blikající noční světlo (na vyžádání): 5 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Uživatel Pagemaker z Instructables poskytl odkaz na obecný blikající obvod pomocí časovače 555 a požadoval informace o tom, jak začlenit fotorezistor, aby se obvod mohl vypnout za denního světla. Kromě toho chtěl Pagemaker použít více než jednu LED. Jeho původní příspěvek je ZDE. Tento návod vám ukáže, jak to udělat.

Krok 1: Pohled na počáteční obvod 555

Prvním krokem při vytváření blikajícího nočního světla byla analýza původního okruhu, který najdete zde. Existuje řada webových stránek, které vás naučí vše, co potřebujete vědět o 555 časovačích, takže to nechám na ostatních. Zde jsou dvě mé osobní oblíbené stránky na 555 časovačích, které vám pomohou začít: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htm V podstatě v závislosti na tom, jaké externí komponenty (odpory a kondenzátory) používáme, můžeme změnit rychlost blikání.

Krok 2: Výpočet požadované hodnoty odporu pro naše LED diody

LED diody jsou napájeny proudem. Ke svému provozu vyžadují proud. Průměrná červená LED má normální provozní proud asi 20 mA, takže je dobré začít. Protože jsou napájeny proudem, jas LED závisí na množství proudu, a nikoli na poklesu napětí v LED (což je asi 1,5-1,7 voltů pro vaši průměrnou červenou LED. Ostatní se liší). To zní skvěle, že jo? Necháme projít tunou proudu a budeme mít super jasné LED diody! No … ve skutečnosti je LED schopná zvládnout pouze určité množství proudu. Přidejte mnohem více, než je uvedené množství, a kouzelný kouř začne unikat: (Takže to, co děláme, je přidat odpor omezující proud v sérii s LED, což problém vyřeší. Pro náš obvod budeme mít 4 LED diody Pro naše sériové rezistory máme dvě možnosti: Možnost 1 - Umístit rezistor do série s každou LED S touto možností zacházíme s každou LED samostatně. K určení hodnoty sériového rezistoru můžeme jednoduše použít vzorec: (V_s - V_d) / I = RV_s = Napětí zdroje (V tomto případě používáme dvě AA baterie v sérii, což jsou 3 volty) V_d = Pokles napětí na naší LED (Zjišťujeme asi 1,7 voltu) I = Proud chceme procházet naší LED v AmpsR = odpor (hodnota, kterou chceme najít) Takže dostaneme: (3 - 1,7) / 0,02 = 65Ω 65 ohmů není příliš standardní hodnota, takže použijeme další velikost nahoru, což je 68 ohmů. PROS: Každý rezistor má menší výkon na rozptyl KONS: Musíme použít odpor pro KAŽDOU LED. Tuto hodnotu jsem zkontroloval následujícím způsobem: Změřil jsem každou LED na odpor Ance a zjistil, že každý má asi 85 ohmů. Když to přičteme k hodnotě rezistoru, dostaneme asi 150 ohmů na každý ze 4 paralelních uzlů. Celkový paralelní odpor je 37,5 ohmů (pamatujte, že paralelní odpor je nižší než odpor jakéhokoli jednotlivého uzlu). Protože I = E / R můžeme určit, že 3V / 37,5Ω = 80mA rozdělíme tuto hodnotu o naše 4 uzly a vidíme, že přes každou dostáváme asi 20 mA, což je to, co chceme. Možnost 2 - Umístěte odpor do série s celou skupinou 4 paralelních LED diod. S touto možností zacházíme se všemi LED diodami společně. Abychom určili hodnotu sériového rezistoru, musíme udělat trochu více práce. Tentokrát při použití stejné hodnoty 85 Ω na LED vezmeme celkový paralelní odpor našich LED diod (bez a dalších odporů) a dostaneme 22,75 Ω. V tomto okamžiku známe požadovaný proud (2mA), zdrojové napětí (3V) a odpor našich LED v paralelních bodech (22,75Ω). Chceme vědět, o kolik větší odpor je potřeba k získání hodnoty proudu, kterou potřebujeme. K tomu použijeme trochu algebry: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Napětí zdroje (3 Volty) R_l = Odpor LED (22,75Ω) R_r = Hodnota rezistorů řady, která není známa I = Požadovaný proud (0,02A nebo 20mA) Když tedy zapojíme naše hodnoty, dostaneme: 3 / (22,75 + R_r) = 0,02 nebo pomocí algebry: (3 / 0,02) - 22,75 = R_r = 127,25Ω Takže můžeme vložit jeden odpor asi 127Ω série s našimi LED diodami, a budeme nastaveni. PROS: Potřebujeme pouze jeden odpor KONS: Ten jeden rezistor rozptyluje více energie než předchozí možnost Pro tento projekt jsem šel s možností 2, jednoduše proto, že jsem chtěl udržet věci jednoduché a 4 odpory, z nichž jeden bude fungovat, se zdají být hloupé.

Krok 3: Bliká několik LED diod

V tuto chvíli máme odpor v sérii, nyní můžeme blikat několik LED najednou pomocí našeho původního časovacího obvodu, jednoduše nahrazením jedné LED a sériového rezistoru naším novým sériovým rezistorem a sadou 4 paralelních LED. Níže, vy Uvidím schéma toho, co jsme zatím měli. Vypadá to trochu jinak než obvod na původním odkazu, ale většinou jde jen o zdání. Jediným skutečným rozdílem mezi obvodem na adrese https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm a obvodem v tomto kroku je hodnota odporu pro odpor omezující proud a skutečnost, že nyní máme 4 LED diody paralelně, spíše než jen jedna LED. Neměl jsem odpor 127 ohmů, takže jsem použil to, co jsem měl. Normálně bychom upřednostnili aproximaci směrem nahoru, výběrem další největší hodnoty odporu, abychom zajistili, že nepropustíme příliš mnoho proudu, ale můj další nejbližší odpor byl MNOHEM větší, takže jsem vybral odpor mírně pod naší vypočítanou hodnotou:(Děláme pokroky, ale stále máme jen spoustu blikajících světel. V dalším kroku vypneme za denního světla!

Krok 4: Making It a Nightlight

Dost na jednoduché mrknutí! Chceme, aby to fungovalo v noci a přes den zůstalo mimo!

Dobře, pojďme na to. K tomuto kroku potřebujeme ještě několik komponent: - Fotorezistor (někdy také nazývaný optoresistor) - NPN tranzistor (většina udělá. Nemohu ani přečíst štítek na tom, který jsem vybral, ale dokázal jsem určit je to NPN) - odpor Fotorezistor je prostě odpor, který mění svoji hodnotu v závislosti na tom, kolik světla je použito. V jasnějším nastavení bude odpor nižší, zatímco ve tmě bude odpor vyšší. U fotorezistoru, který mám po ruce, je odpor denního světla asi 500à ©, zatímco odpor ve tmě je téměř 60kà ©, což je velký rozdíl! Tranzistor je zařízení poháněné proudem, které znamená, že aby správně fungovalo, musí být aplikováno určité množství proudu. Pro tento projekt bude stačit téměř jakýkoli NPN tranzistor obecného účelu. Některé budou fungovat lépe než jiné, v závislosti na množství proudu potřebného k pohonu tranzistoru, ale pokud najdete NPN, měli byste jít. V tranzistorech jsou tři piny: základna, emitor a kolektor. Aby tranzistor fungoval, musí být u tranzistoru NPN základový kolík kladnější než emitor. Obecná myšlenka je, že chceme použít odpor fotorezistoru k nastavení toho, kolik proudu může protékat LED diodami. Protože neznáme přesný proud požadovaný pro náš tranzistor, a protože možná používáte jiný fotorezistor než já, může být hodnota vašeho rezistoru v tomto kroku (R4 na obrázku níže) odlišná od mého. Zde přichází na řadu experimentování. 16k pro mě bylo téměř ideální, ale váš obvod může vyžadovat jinou hodnotu. Pokud se podíváte na schéma, uvidíte, že jak se mění hodnota odporu fotorezistoru, mění se i proud přes kolík základny. V tmavých podmínkách je hodnota odporu velmi vysoká, takže většina proudu pocházejícího z V+ na časovači 555 (V+ je kladné napětí) jde jak přímo na základnu tranzistoru, čímž je funkční, tak na diody LED. V lehčích podmínkách umožňuje snížená hodnota odporu ve fotorezistoru velkou část proudu přejít z V+ na časovači přímo na DIS. Z tohoto důvodu není k napájení tranzistoru a diod LED dostatek proudu, takže nevidíte žádná blikající světla. Dále uvidíme obvod v akci!

Krok 5: Světla (nebo ne), kamera, akce

Zde je výsledný obvod, spěšně vytvořený na prkénku. Je to nedbalé a ošklivé, ale je mi to jedno. Obvod fungoval přesně tak, jak byl navržen. Všimněte si, že původní obvod, ze kterého jsme pracovali, uvádí tantalový kondenzátor 2.2uF. Neměl jsem po ruce, a místo toho jsem použil elektrolitický kondenzátor a fungovalo to dobře. Ve videu si všimnete, že je tam pracovní cyklus asi 90% (světla svítí 90% času a blikají vypnuto na 10% času). To je způsobeno externími součástmi (odpory a kondenzátory) připojenými k časovači 555. Pokud máte zájem o změnu pracovního cyklu, přečtěte si prosím odkazy, které jsem poskytl dříve. Pokud bude zájem, napíšu k němu instrukci. Doufám, že tato instrukce byla užitečná. Neváhejte provést jakékoli opravy nebo se zeptejte na jakékoli otázky. Rád pomůžu, kde můžu.