Utripajoča nočna luč (na zahtevo): 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Uporabnik Instructables Pagemaker je s časovnikom 555 zagotovil povezavo do splošnega utripajočega vezja in zahteval informacije o tem, kako vgraditi fotorezist, da se vezje izklopi pri dnevni svetlobi. Poleg tega je Pagemaker želel uporabiti več kot eno LED. Njegova prvotna objava je TUKAJ. Ta navodila vam bodo pokazala, kako to storiti.

1. korak: Ogled začetnega vezja 555

Prvi korak pri ustvarjanju utripajoče nočne luči je bila analiza prvotnega vezja, ki ga najdete tukaj. Obstajajo številna spletna mesta, ki vas bodo naučila vsega, kar morate vedeti o 555 časovnikih, zato bom to prepustila drugim. Tu sta dve moji najljubši spletni strani s časovniki 555, s katerimi lahko začnete: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htm V osnovi lahko glede na to, katere zunanje komponente (upore in kondenzatorje) uporabljamo, lahko spremenimo stopnjo utripanja.

2. korak: Izračun želene vrednosti upora za naše LED diode

LED diode delujejo na tok. Za delovanje potrebujejo tok. Povprečna rdeča LED dioda ima normalni obratovalni tok približno 20 mA, zato je to dober začetek. Ker so na tok, je svetlost LED odvisna od količine toka in ne od padca napetosti na LED (kar je približno 1,5-1,7 voltov za vašo povprečno rdečo LED. Druge se razlikujejo). To se sliši odlično, prav? Naj samo prečrpamo tono toka in imeli bomo super svetleče LED! No … v resnici LED lahko prenese le določeno količino toka. Dodajte veliko več od te nazivne količine in čarobni dim začne iztekati: (Kaj torej naredimo je, da skupaj z LED dodamo upor za omejevanje toka, ki odpravi težavo. V našem vezju bomo imeli 4 LED diode vzporedno. Za naše serijske upore imamo dve možnosti: Možnost 1 - Upor zaporedno postavite z vsako LED S to možnostjo vsako LED obravnavamo posebej. Za določitev vrednosti serijskega upora lahko preprosto uporabimo formulo: (V_s - V_d) / I = RV_s = Napetost vira (v tem primeru uporabljamo dve bateriji AA zaporedno, kar je 3 voltov) V_d = Padec napetosti na naši LED (štejemo približno 1,7 volta) I = Tok želimo teči skozi našo LED v amperih R = upornost (vrednost, ki jo želimo poiskati) Torej dobimo: (3 - 1,7) / 0,02 = 65Ω 65 ohmov ni zelo standardna vrednost, zato bomo uporabili naslednjo velikost navzgor, ki je 68 ohmov. PROS: Vsak upor ima manj moči za razpršitev KONS: Za VSAKO LED moramo uporabiti upor. To vrednost sem preveril na naslednji način: Vsako LED sem izmeril za upor in določil, da je vsak približno 85 ohmov. Če to dodamo vrednosti rezitorja, dobimo približno 150 ohmov na vsakem od štirih vzporednih vozlišč. Skupni vzporedni upor je 37,5 ohmov (ne pozabite, da je vzporedni upor nižji od upora vsakega posameznega vozlišča). Ker I = E / R lahko ugotovimo, da je 3V / 37,5Ω = 80 mAD, da to vrednost razdelimo na naša 4 vozlišča in vidimo, da skozi vsako dobimo približno 20 mA, kar je tisto, kar želimo. Možnost 2 - Namestite upor zaporedoma s celotno skupino 4 vzporednih LED S to možnostjo bomo vse LED diode obravnavali skupaj. Za določitev vrednosti zaporednega upora moramo narediti še nekaj več dela. Tokrat z enako vrednostjo 85 Ω na LED vzamemo celotno vzporedno upornost naših LED (brez in dodatnih uporov) in dobimo 22,75 Ω. Na tej točki poznamo želeni tok (2mA), izvorno napetost (3V) in upor naših LED v vzporednikih (22.75Ω). Želimo vedeti, koliko več upora je potrebno, da dobimo vrednost toka, ki ga potrebujemo. V ta namen uporabimo malo algebre: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Napetost vira (3 Volti) R_l = Upor LED (22,75Ω) R_r = Vrednost serijskega upora, ki ni znana I = Želeni tok (0,02A ali 20mA) Torej, če priključimo naše vrednosti, dobimo: 3 / (22.75 + R_r) = 0.02Or, z uporabo algebre: (3 / 0.02) - 22.75 = R_r = 127.25Ω Torej, lahko vstavimo en sam upor s približno 127Ω v PROS: Potrebujemo le en upor CONS: Ta en upor odvaja več energije kot prejšnja možnost Za ta projekt sem se odločil za možnost 2, preprosto zato, ker sem želel, da so stvari preproste in 4 upori, ki bodo delovali, se zdi neumno.

3. korak: Utripa več LED

Na tej točki imamo serijsko upornost, zdaj lahko utripamo več LED naenkrat z uporabo našega prvotnega časovnega vezja, tako da eno samo LED in serijski upor zamenjamo z našim novim serijskim uporom in nizom 4 vzporednih LED. Videli bomo shemo tega, kar imamo do sedaj. Izgleda nekoliko drugače kot vezje na prvotni povezavi, vendar gre večinoma le za videz. Edina resnična razlika med vezjem na naslovu https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm in tisto v tem koraku sta vrednost upora za tokovno omejevalni upor in dejstvo, da imamo zdaj 4 LED vzporedno, ne samo ena LED. Nisem imel upora 127 ohmov, zato sem uporabil tisto, kar sem imel. Običajno bi se raje približali navzgor in izbrali naslednjo največjo vrednost upora, da zagotovimo, da ne pustimo preveč toka, vendar je bil moj naslednji najbližji upor veliko večji, zato sem izbral upor nekoliko pod našo izračunano vrednostjo:(Napredujemo, a še vedno imamo le kup utripajočih luči. Na naslednjem koraku ga bomo ugasnili pri dnevni svetlobi!

4. korak: Naj bo nočna luč

Dovolj s preprostim utripanjem! Želimo, da deluje ponoči, podnevi pa ne delajte!

V redu, naredimo to. Za ta korak potrebujemo še nekaj komponent: - fotorezistor (včasih imenovan tudi optorezistor) - tranzistor NPN (večina bo to naredila. Ne morem niti prebrati oznake na tistem, ki sem ga izbral, vendar sem lahko ugotovil to je NPN) - upor Fotorezistor je preprosto upor, ki spremeni svojo vrednost glede na količino svetlobe. V svetlejših nastavitvah bo upor manjši, v temi pa večji. Za fotografski upor, ki ga imam pri roki, je odpornost na dnevno svetlobo približno 500 Ž, medtem ko je upor v temi skoraj 60 kÃ, kar je velika razlika! Tranzistor je naprava, ki jo poganja tok, kar pomeni, da je za pravilno delovanje potrebna določena količina toka. Za ta projekt bo primeren skoraj vsak NPN tranzistor splošnega namena. Nekateri bodo delovali bolje kot drugi, odvisno od količine toka, ki je potreben za pogon tranzistorja, če pa najdete NPN, bi morali biti pripravljeni. V tranzistorjih so trije zatiči: osnova, oddajnik in zbiralnik. Pri tranzistorju NPN mora biti osnovni pin bolj pozicioniran kot oddajnik, da lahko tranzistor deluje. Splošna ideja tukaj je, da želimo uporabiti upor fotorezistorja, da prilagodimo, koliko toka lahko teče skozi LED. Ker ne vemo točnega toka, ki je potreben za naš tranzistor, in ker morda uporabljate drug fotorezistor od mene, je vrednost vašega upora v tem koraku (R4 na spodnji sliki) lahko drugačna od moje. Tu prihaja eksperimentiranje. 16k je bilo zame skoraj popolno, vendar lahko vaše vezje zahteva drugačno vrednost. Če pogledate shemo, boste videli, da se s spreminjanjem vrednosti upora fotorezistorja spreminja tudi tok skozi osnovni zatič. V temnih razmerah je vrednost upora zelo visoka, zato večina toka, ki prihaja iz V+ na časovniku 555 (V+ je pozitivna napetost), gre tako neposredno na podnožje tranzistorja, zaradi česar je delujoč, kot tudi na LED diode. V lažjih pogojih znižana vrednost upora fotorezistorja omogoča, da velik del tega toka preide iz V+ na časovniku neposredno v DIS. Zaradi tega ni dovolj toka za pogon tranzistorja in LED, zato ne vidite utripajočih luči. Nato bomo videli vezje v akciji!

5. korak: Luči (ali ne), kamera, akcija

Tukaj je nastalo vezje, na hitro narejeno na krovu. Neumno in grdo je, ampak meni je vseeno. Vezje je delovalo točno tako, kot je bilo načrtovano. Opazili boste, da prvotno vezje, ki smo ga delali, vsebuje 2.2uF tantalov kondenzator. Nisem imel pri roki in sem namesto tega uporabil elektrolitski kondenzator, ki je deloval v redu. V videu boste opazili, da je obratovalni cikel približno 90% (lučke svetijo 90% časa in utripajo 10% časa izključeno). To je posledica zunanjih komponent (uporov in kondenzatorjev), pritrjenih na časovnik 555. Če vas zanima sprememba delovnega cikla, preglejte povezave, ki sem jih navedel prej. Če je zanimanje, bom napisal navodila za to. Upam, da je bilo to v pomoč. Vnesite kakršne koli popravke ali postavite vprašanja. Z veseljem bom pomagal, kjer lahko.