LED rozsvietenie (aktivovaný jas): 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

V tomto návode som zdokumentoval, ako vytvoriť LED diódu so vstavaným snímačom tmy / svetla a integrovaným obvodom stmievača PWM.

Cez Vianoce som sa nudil a spojil som rýchly projekt inšpirovaný úvodným video úvodom na YouTube pre „GreatScott!“. Rád by som do svetiel vložil svoje vlastné meno, ale myslel som si, že paralelné spájkovanie 150+ diód LED nie je také náročné, a tak som si povedal, že to urobím o niečo zaujímavejším.

Moje LED značky majú obvod snímania tmy/svetla, ktorý sa v noci zapína a cez deň vypne. Tiež som neskôr pridal obvod PWM na úpravu jasu LED (LED diódy, ktoré som mal v odpadovom koši, boli nakoniec super jasné: -S). Väčšina tejto zostavy pochádza z vecí, ktoré som už mal, a nie zo získavania nových vecí, ktoré by ušetrili peniaze, takže skôr ako sa spýtate, prečo som použil komponent X namiesto Y ……, teraz už viete:-)

Krok 1: Koncepty obvodu

Existuje mnoho rôznych spôsobov, ako je možné vytvoriť svetlé/tmavé obvody, najbežnejšie metódy používajú jeden z nasledujúcich obvodov (všetky tri na svojom vstupe používajú odpor LDR alebo svetlo závislý):

• Časovač 555 s tranzistorom na pine 3
• LDR ako súčasť deliča napätia, ktorý spúšťa tranzistor NPN
• Komparátor napätia (op-amp / komparátor IC)

Pretože som mal v zásobníku súčiastok veľa rôznych operačných zosilňovačov a komparátorov, rozhodol som sa použiť LM311. Komparátor jednoducho porovnáva vstupné napätie na svojich vstupoch. Výstup je vysoký, ak sú vstupy rovnaké/väčšie, a nízky, ak je jeden vstup nižší ako druhý. V mojom prípade, keď je napätie LDR vyššie ako referenčné napätie nastavené potenciometrom, výstup je vytiahnutý vysoko a aktivuje sa malé relé, ktoré aktivuje diódy LED riadené jasom. V obvode je umiestnený kondenzátor, aby sa zabránilo rýchlemu spínaniu relé, keď vstupné napätie osciluje nad a pod referenčným napätím. Tu by sa mohol použiť MOSFET, ale opäť mi zostalo veľa malých relé, takže som namiesto toho použil jedno z nich.

Pre obvod PWM som použil klasický časovač 555, ktorý mení napätie na diódy LED (pozri priloženú schému).

Poznámka: V schéme PWM je Rload matica LED, ktorú chcete ovládať, v schéme jasu je v tomto prípade Rload technicky obvod PWM, ale záťaž môžete prepnúť priamo, ak chcete.

Krok 2: Vybudujte testovací obvod

Zo schém som postavil testovacie obvody na dvoch oddelených doskách a najskôr som ich testoval pomocou jednej diódy LED. Pravá strana je detektor tmy/svetla a ľavá strana je obvod PWM. Obvod detektora jasu zapína/vypína celý obvod a obvod PWM upravuje napájacie napätie na maticu LED.

Mojím zámerom bolo vypnúť 5V, 1A nabíjačku mobilného telefónu pomocou mikro USB odpojovacieho konektora. Obvod bol náchylný na rýchle prepínanie v blízkosti jeho spínacieho bodu (najmä za súmraku, keď majú svetelné hladiny stredný jas), takže som cez tranzistor umiestnil zbytočne veľký 2200uF kondenzátor, aby udržal spínacie napätie počas poklesov napätia. V závislosti od množstva prúdu vaše zátky určia efektívny odpor záťaže a sú tak súčasťou RC siete s kondenzátorom. Dobu, počas ktorej kondenzátor udržiava nabíjacie napätie, možno zistiť pomocou vzorca časovej konštanty t = R x C. Vhodnú hodnotu by ste mali vedieť vypočítať pomocou tohto vzorca. V skutočnosti by ste mali komponenty na skladovanie energie, ako sú kondenzátory, udržiavať na najnižšej možnej úrovni, aby sa minimalizovala zbytočná spotreba energie.

Použil som Loch-Master na vymedzenie názvu, ku ktorému som chcel spájkovať moje 5mm LED diódy. Rád používam pozdĺžne pásové dosky s rozstupom 2,54 mm (tiež veroboard). Všetky LED diódy sú spájkované paralelne (nie je to správna prax, kde je to možné, mali by ste obmedziť prúd na každú jednotlivú LED samostatným odporom).

Krok 3: Zostavenie

Nasledujúci krok zahŕňa nepotrebné množstvo horúceho lepidla. Je ideálny pre lenivých ľudí, ako som ja, ktorí sa chcú len rýchlo pripojiť k veciam.

Akonáhle som vykreslil názov pomocou Loch-master, spájkoval som všetky LED diódy paralelne. PWM aj obvody jasu boli spájkované na jednom kuse stripboardu. LDR bol oddelený od hlavného obvodu na lietajúcich kábloch, aby sa samotný snímač mohol prilepiť do otvoru v prednej časti lunety. Tieto boli potom namontované na kus izolačného PVC, ktorý bol potom samotný prilepený na zadnú stranu matice LED.

Keď som poznal rozmery LED matice od Loch-Master, vyrobil som čierny rám z PVC, aby obklopil maticu LED a vyzeral pekne. Vytvoril som šablónu, ktorá sa zmestí na stránku formátu A4, aby sa dala vytlačiť na papier a umiestniť na 5 mm čiernu penovú dosku. Potom som šablónu zalepil lepiacou páskou a stredný a krajný okraj opatrne vyrezal remeselným nožom. Vyrobil som aj zodpovedajúci bez výrezu v strede pre chrbát. Priestorový zvuk bol potom ponúkaný až k matici LED a jednoducho prilepený. Oba obvody boli potom prilepené k zadnej časti lišty LED (všimnite si, že tieto boli oddelené pomocou PVC).

Nakoniec bol zadný panel pridaný pomocou skrutiek M3 vložených spredu a do nich pripevnených čiernych rozperiek (stojanov). To umožnilo navlečenie zadného panelu na vrch a držanie na mieste šiestimi maticami a podložkami M3.

Krok 4: Užite si to

Dúfam, že sa vám tento sporadický víkendový projekt páčil. V tejto oblasti je veľa priestoru na zlepšenie, pretože to bola len zábava, ale dúfam, že som vás inšpiroval k tomu, aby ste si vytvorili svoj vlastný. Môžete použiť iba obvod PWM a meniť jas LED diód v závislosti od úrovní svetla v závislosti od dennej doby.

Princípy obvodu je možné použiť aj pre iné chladné veci, ako sú termostaty (vymeňte LDR za termistor) alebo regulátory otáčok motora s obvodom PWM.