Prižgi LED znak (aktivirana svetlost): 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

V tem navodilu sem dokumentiral, kako zgraditi LED znak s senzorjem za temo / svetlobo in vgrajenim vezjem zatemnilnika PWM.

Med božičem mi je postalo dolgčas in sem spajal hiter projekt, ki ga je navdihnil uvodni video uvod na youtube za "GreatScott!". Zdelo se mi je lepo, da svoje ime postavim v luči, vendar sem mislil, da spajkanje 150+ LED -jev hkrati ni tako zahtevno, zato sem mislil, da bo to nekoliko bolj zanimivo.

Moji LED znaki imajo vezje za zaznavanje temne/svetlobe, ki se ponoči vklopi in podnevi izklopi. Kasneje sem dodal še PWM vezje za prilagoditev svetlosti LED (LED diode, ki sem jih imel v košu za smeti, so postale super svetle: -S). Večina te gradnje je iz stvari, ki sem jih že imel, namesto da bi pridobili nove stvari, da bi prihranili denar, zato preden vprašate, zakaj sem uporabil komponento X namesto Y … zdaj veste:-)

1. korak: Koncepti vezja

Obstaja veliko različnih načinov, kako lahko sestavite svetlobno/temno vezje, najpogostejše metode pa uporabljajo eno od naslednjih vezij (Vsi trije na vhodu uporabljajo LDR ali svetlobno odvisen upor):

• Merilnik časa 555 s tranzistorjem na pin 3
• LDR kot del napetostnega delilnika, ki sproži tranzistor NPN
• Primerjalnik napetosti (op-amp / komparator IC)

Ker sem imel v košu za dele zelo veliko različnih op-amp in primerjalnikov, sem se odločil za uporabo LM311. Primerjalnik preprosto primerja vhodne napetosti na svojih vhodih. Izhod je visok, če so vhodi enaki/večji, in nizek, ko je en vhod nižji od drugega. V mojem primeru, ko je napetost LDR višja od referenčne napetosti, ki jo določi potenciometer, se izhod potegne visoko, pri čemer se aktivira majhen rele, ki aktivira svetleče diode s svetlostjo. V vezje je nameščen kondenzator, ki preprečuje hitro preklapljanje releja, ko vhodna napetost niha nad in pod referenčno napetostjo. Tu bi lahko uporabili MOSFET, a spet sem imel na voljo veliko majhnih relejev, zato sem namesto tega uporabil enega od teh.

Za vezje PWM sem uporabil klasični časovnik 555, ki je spreminjal napetost do LED (glej priloženo shemo).

Opomba: V shemi PWM Rload je LED matrika, ki jo želite nadzorovati, v shemi svetlosti Rload je v tem primeru tehnično vezje PWM, vendar lahko obremenitev preklopite neposredno, če želite.

2. korak: Zgradite preskusno vezje

Iz shem sem zgradil preskusna vezja na dveh ločenih ploščah in sprva preizkusil z eno samo LED. Desna stran je detektor temne/svetlobe, leva stran pa vezje PWM. Vezje detektorja svetlosti vklopi/izklopi celotno vezje in vezje PWM prilagodi napajalno napetost na matriko LED.

Moj namen je bil izklopiti 5V, 1A polnilnik za mobilne telefone prek priključka micro usb. Vezje je bilo nagnjeno k hitremu preklapljanju blizu preklopne točke (zlasti v mraku, ko je raven svetlobe vmesne svetlosti), zato sem čez tranzistor postavil nepotrebno velik 2200uF kondenzator, da bi med prepadi napetosti držal preklopno napetost. Odvisno od količine toka, ki ga bodo ponorili, bo ugotovil njegovo učinkovito odpornost na obremenitev in je s kondenzatorjem del RC omrežja. Kolikšen čas kondenzator zadrži napetost polnjenja, lahko ugotovite s formulo časovne konstante t = R x C. S to formulo bi morali izračunati primerno vrednost. V resnici bi morali imeti komponente za shranjevanje energije, kot so kondenzatorji, čim nižje, da zmanjšate nepotrebno porabo energije.

Uporabil sem Loch-Master, da sem določil ime, na katerega sem želel spajati svoje 5 mm LED. Rad uporabljam vzdolžne plošče z nagibom 2,54 mm (znane tudi kot veroboard). Vse LED diode so spajane vzporedno (to ni dobra praksa, kjer je mogoče, omejite tok na vsako posamezno LED z ločenim uporom).

3. korak: Montaža

Naslednji korak vključuje nepotrebno količino vročega lepila. Idealen je za lenuhe, kot sem jaz, ki se želijo le hitro pridružiti.

Ko sem z Loch-masterjem narisal ime, sem vzporedno spajkal vse LED. Tako PWM kot svetlobna vezja sta bila spajkana na enem kosu traku. LDR je bil ločen od glavnega tokokroga na letečih vodih, tako da je bilo mogoče senzor sam prilepiti v luknjo na sprednji strani okvirja. Ti so bili nato pritrjeni na kos izolacijskega PVC -ja, ki je bil nato sam prilepljen na zadnjo stran LED matrice.

Poznavanje dimenzij LED matrike iz Loch-Masterja sem naredil črni PVC okvir, ki je obkrožil LED matriko in jo naredil lepo. Naredil sem predlogo, ki se prilega strani A4, da jo lahko natisnemo na papir in postavimo na 5 mm črno peno. Nato sem predlogo zalepil z lepilnim trakom in previdno izrezal sredino in robove z ročnim nožem. Naredil sem tudi primernega brez izreza na sredini za hrbet. Prostor je bil nato ponujen do LED matrice in preprosto prilepljen. Oba vezja sta bila nato prilepljena na zadnjo stran LED traku (opazite, da sta bila ločena z nekaj PVC -ja).

Nazadnje je bila dodana zadnja plošča z uporabo vijakov M3, vstavljenih s sprednje strani, in vanje pritrjenih črnih distančnikov (stojala). To je omogočilo navoj zadnje plošče na vrhu in pritrjevanje s šestimi maticami M3 in podložkami.

4. korak: Uživajte

Upam, da ste uživali v tem sporadičnem vikend projektu. V zvezi s tem je veliko prostora za izboljšave, saj je bilo le zabavno, vendar upam, da sem vas navdihnila, da si naredite svojega. Lahko uporabite samo PWM vezje in spreminjate svetlost LED glede na stopnjo svetlobe glede na čas dneva.

Načela vezja se lahko uporabljajo za druge kul stvari, kot so termostati (zamenjajte LDR s termistorjem) ali krmiljenje spremenljive hitrosti motorja s PWM vezjem.