Светващ светодиоден знак (активирана яркост): 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

В тази инструкция съм документирал как да се изгради светодиоден знак със сензор за тъмнина / светлина и вградена PWM димерна верига.

Стана ми скучно по Коледа и споех един бърз проект, вдъхновен от интрото видеото на youtube за „GreatScott!“. Предположих, че поставям собственото си име в светлини, но мислех, че паралелното запояване на 150+ светодиода не е толкова предизвикателно, затова реших да го направя малко по -интересно.

Моите светодиодни знаци имат тъмна/светлинна верига за включване през нощта и изключване през деня. По-късно добавих и ШИМ верига за регулиране на яркостта на светодиода (светодиодите, които имах в кошчето за боклуци, в крайна сметка бяха супер ярки: -S). По-голямата част от тази компилация е от неща, които вече имах, вместо да търся нови неща, за да спестя пари, така че преди да попитате защо използвах X компонент вместо Y …… сега знаете:-)

Стъпка 1: Концепции на веригата

Има много различни начини за изграждане на светли/тъмни вериги, като най -често използваните методи използват една от следните схеми (И трите използват LDR или резистор, зависим от светлината на неговия вход):

• Таймер 555 с транзистор на щифт 3
• LDR като част от делител на напрежение, който задейства NPN транзистор
• Сравнител на напрежение (операционен усилвател / компаратор IC)

Тъй като имах толкова много различни операционни усилватели и сравнители в кошчето за части, реших да използвам LM311. Компараторът просто сравнява входните напрежения на входовете си. Изходът е висок, когато входовете са еднакви/по -големи, и или нисък, когато единият вход е по -нисък от другия. В моя случай, когато LDR напрежението е по -високо от референтното напрежение, зададено от потенциометъра, изходът се издърпва високо, задействайки малко реле, което активира светодиодите с контролирана яркост. Във веригата е поставен кондензатор за предотвратяване на бързо превключване на релето, когато входното напрежение се колебае над и под референтното напрежение. Тук може да се използва MOSFET, но отново останах да използвам множество малки релета, затова използвах едно от тях.

За PWM веригата използвах класическия таймер 555, който променя напрежението до светодиодите (вижте приложената схема).

Забележка: В PWM схемата Rload е LED матрицата, която искате да контролирате, в схемата за яркост Rload е технически PWM веригата в този случай, но можете да превключите натоварването директно, ако желаете.

Стъпка 2: Изградете тестова верига

От схемите изградих тестови схеми на две отделни платки и първоначално тествах с помощта на един светодиод. Дясната страна е детекторът за тъмно/светло, а лявата страна е ШИМ веригата. Веригата за детектор на яркост включва/изключва цялата верига и ШИМ веригата регулира захранващото напрежение към LED матрицата.

Намерението ми беше да изключа 5V, 1A зарядно за мобилен телефон чрез съединител за прекъсване на micro usb. Веригата беше склонна към бързо превключване близо до точката на превключване (особено привечер, когато нивата на осветеност са на междинна яркост), така че поставих ненужно голям 2200uF кондензатор през транзистора, за да задържа превключващото напрежение по време на спадове на напрежението. В зависимост от количеството ток, вашият поглъщател на товара ще определи неговата ефективна устойчивост на натоварване и по този начин образува част от RC мрежа с кондензатора. Времето, през което кондензаторът държи зарядното напрежение, може да се намери с помощта на формулата за времева константа t = R x C. Трябва да можете да изчислите подходяща стойност, използвайки тази формула. В действителност трябва да държите компонентите за съхранение на енергия като кондензатори възможно най -ниски, за да сведете до минимум ненужната консумация на енергия.

Използвах Loch-Master, за да разпределя име, към което исках да запоя моите 5 мм светодиоди. Харесва ми да използвам надлъжна лента с наклон 2,54 мм (известна също като вероборд). Всички светодиоди са запоени паралелно (това не е добра практика, където е възможно трябва да ограничите тока до всеки отделен светодиод с отделен резистор).

Стъпка 3: Монтаж

Следващата стъпка включва ненужно количество горещо лепило. Той е идеален за мързеливи хора като мен, които просто искат да се присъединят бързо към нещата.

След като начертах името с помощта на Loch-master, запоех всички светодиоди паралелно. И ШИМ, и схемите за яркост бяха запоени върху едно парче лента. LDR беше отделен от основната верига на летящи проводници, така че самият сензор да може да бъде залепен в отвор в предната част на рамката. След това те бяха монтирани върху парче изолационен PVC, който след това сам беше залепен върху гърба на LED матрицата.

Познавайки размерите на LED матрицата от Loch-Master, направих черна PVC рамка, която да обгражда LED матрицата и да изглежда красива. Направих шаблон, който да се побере на страница А4, така че да може да се отпечата на хартия и да се постави върху 5 мм черен пенопласт. След това залепих шаблона с помощта на маскираща лента и внимателно изрязах средата и ръбовете с нож за изработка. Направих и съвпадаща без изрезка в средата за гърба. След това съраундът беше предложен до LED матрицата и просто залепен. След това двете вериги бяха залепени към задната страна на LED лентата (забележете, че те са разделени с помощта на PVC).

Накрая беше добавен заден панел с помощта на винтове М3, поставени отпред, и черни дистанционни елементи (стойки), фиксирани в тях. Това позволи на задния панел да се навива отгоре и да се държи на място от шест гайки M3 и шайби.

Стъпка 4: Насладете се

Надявам се да ви хареса този спорадичен уикенд проект. Има много място за подобрение в това отношение, тъй като беше просто малко забавно, но се надявам да съм ви вдъхновил да направите своя собствена. Можете да използвате само ШИМ веригата и да променяте яркостта на светодиодите в зависимост от нивата на светлина в зависимост от времето на деня.

Принципите на веригата могат да се използват за други готини неща като термостати (сменете LDR с термистор) или регулатори на скоростта на двигателя с PWM веригата.