Migająca lampka nocna (na żądanie): 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Użytkownik Instructables Pagemaker podał link do ogólnego migającego obwodu za pomocą timera 555 i poprosił o informacje na temat włączenia fotorezystora, aby obwód mógł się wyłączać w świetle dziennym. Ponadto Pagemaker chciał użyć więcej niż jednej diody LED. Jego oryginalny wpis znajduje się TUTAJ. Ta instrukcja pokaże ci, jak to zrobić.

Krok 1: Spojrzenie na początkowy obwód 555

Pierwszym krokiem w tworzeniu migającej lampki nocnej była analiza oryginalnego obwodu, który można znaleźć tutaj. Istnieje wiele stron internetowych, które nauczą Cię wszystkiego, co musisz wiedzieć o 555 timerach, więc zostawię to innym. Oto dwie z moich ulubionych witryn na 555 minutnikach, na których możesz zacząć: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htmZasadniczo w zależności od tego, jakich elementów zewnętrznych (rezystory i kondensatory) używamy, możemy zmienić częstotliwość migania.

Krok 2: Obliczanie pożądanej wartości rezystora dla naszych diod LED

Diody LED są zasilane prądem. Do działania potrzebują prądu. Przeciętna czerwona dioda LED ma normalny prąd roboczy około 20 mA, więc to dobry początek. Ponieważ są one zasilane prądem, jasność diody LED zależy od natężenia przepływu prądu, a nie od spadku napięcia na diodzie LED (który wynosi około 1,5-1,7 V dla przeciętnej czerwonej diody LED. Inne są różne). Brzmi to świetnie, Prawidłowy? Przepompujmy tylko tonę prądu, a będziemy mieli super jasne diody LED! Cóż… w rzeczywistości dioda LED jest w stanie obsłużyć tylko pewną ilość prądu. Dodaj znacznie więcej niż ta nominalna ilość, a magiczny dym zacznie wyciekać:(Więc dodamy rezystor ograniczający prąd szeregowo z diodą LED, co rozwiązuje problem. W naszym obwodzie będziemy mieli 4 diody LED równolegle. Mamy dwie opcje dla naszych rezystorów szeregowych:Opcja 1 - Umieść rezystor szeregowo z każdą diodą LED. Dzięki tej opcji traktujemy każdą diodę LED osobno. Aby określić wartość rezystora szeregowego, możemy po prostu użyć wzoru:(V_s - V_d) / I = RV_s = Napięcie źródła (w tym przypadku używamy dwóch baterii AA połączonych szeregowo, czyli 3 V) V_d = Spadek napięcia na naszej diodzie LED (liczymy około 1,7 V) I = Prąd chcemy przejść przez naszą diodę LED w AmpsR = Rezystancja (wartość, którą chcemy znaleźć) Tak więc otrzymujemy: (3 - 1,7) / 0,02 = 65 Ω65 omów nie jest bardzo standardową wartością, więc użyjemy następnego rozmiaru w górę, czyli 68 omów. ZALETY: Każdy rezystor ma mniejszą moc do rozproszenia MINUSY: Musimy użyć rezystora dla KAŻDEJ LED Sprawdzałem tę wartość w następujący sposób: Zmierzyłem każdą diodę pod kątem rezystancji i ustalono, że każda z nich wynosiła około 85 omów. Dodanie tego do wartości rezystora daje nam około 150 omów na każdym z 4 równoległych węzłów. Całkowita rezystancja równoległa wynosi 37,5 omów (pamiętaj, że rezystancja równoległa jest niższa niż rezystancja dowolnego pojedynczego węzła). Ponieważ I = E/R możemy określić, że 3V / 37,5Ω = 80mA. Podziel tę wartość przez nasze 4 węzły i widzimy to otrzymujemy przez każdą z nich około 20 mA, a tego właśnie chcemy. Opcja 2 – Umieścić szeregowo rezystor z całą grupą 4 równoległych diod LED. Dzięki tej opcji będziemy traktować wszystkie diody razem. Aby wyznaczyć wartość rezystora szeregowego, musimy wykonać nieco więcej pracy. Tym razem, używając tej samej wartości 85Ω na diodę, bierzemy całkowitą rezystancję równoległą naszych diod (bez i dodatkowych rezystorów) i otrzymujemy 22,75Ω. W tym momencie znamy pożądany prąd (2mA), napięcie źródła (3V) oraz rezystancję naszych diod w paralelach (22,75Ω). Chcemy wiedzieć, o ile większy opór jest potrzebny, aby uzyskać potrzebną wartość prądu. Aby to zrobić, używamy trochę algebry: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Napięcie źródła (3 V)R_l = Rezystancja LED (22,75 Ω) R_r = Wartość rezystora szeregowego, która jest nieznana I = Pożądany prąd (0,02 A czyli 20mA) Czyli wstawiając nasze wartości otrzymujemy:3/(22,75 + R_r) = 0,02Lub stosując algebrę:(3/0,02) - 22,75 = R_r = 127,25Ω Czyli możemy włożyć pojedynczy rezystor około 127Ω szereg z naszymi diodami LED i zostaniemy ustawieni. ZALETY: Potrzebujemy tylko jednego rezystora KONS: Ten jeden rezystor rozprasza więcej mocy niż poprzednia opcja W tym projekcie wybrałem opcję 2, po prostu dlatego, że chciałem zachować prostotę i 4 rezystory, na których jeden będzie działał, wydaje się głupie.

Krok 3: Miganie kilku diod LED

W tym momencie mamy naszą rezystancję szeregową, możemy teraz migać kilkoma diodami LED jednocześnie, używając naszego oryginalnego obwodu czasowego, po prostu zastępując pojedynczą diodę LED i rezystor szeregowy naszym nowym rezystorem szeregowym i zestawem 4 równoległych diod LED. zobaczymy schemat tego, co mamy do tej pory. Wygląda trochę inaczej niż obwód na oryginalnym łączu, ale to głównie tylko pozory. Jedyną rzeczywistą różnicą między obwodem pod adresem https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm a tym w tym kroku jest wartość rezystancji rezystora ograniczającego prąd oraz fakt, że mamy teraz 4 Diody równolegle, a nie tylko pojedyncza dioda. Nie miałem rezystora 127 omów, więc użyłem tego, co miałem. Zwykle wolelibyśmy przybliżać w górę, wybierając następny największy rezystor, aby upewnić się, że nie przepuszczamy zbyt dużego prądu, ale mój następny najbliższy rezystor był DUŻO większy, więc wybrałem rezystor nieco poniżej naszej obliczonej wartości:(Robimy postępy, ale wciąż mamy tylko kilka migających światełek. W następnym kroku wyłączymy go w świetle dziennym!

Krok 4: Zrób z tego lampkę nocną

Wystarczy proste mruganie! Chcemy, aby działał w nocy i nie działał w ciągu dnia!

Dobrze, zróbmy to. Do tego kroku potrzebujemy jeszcze kilka elementów: - Fotorezystor (czasami nazywany również optorezystorem) - Tranzystor NPN (większość wystarczy. Nie mogę nawet odczytać etykiety na tym, który wybrałem, ale udało mi się to określić it's NPN) - Rezystor Fotorezystor to po prostu rezystor, który zmienia swoją wartość w zależności od tego, ile światła zostanie przyłożone. W jaśniejszym ustawieniu opór będzie mniejszy, natomiast w ciemności opór będzie wyższy. Dla fotorezystora, który mam pod ręką, odporność na światło dzienne wynosi około 500, podczas gdy opór w ciemności to prawie 60 kilo, całkiem duża różnica! Tranzystor jest urządzeniem zasilanym prądem, co oznacza, że aby działał prawidłowo, musi być doprowadzony pewien prąd. Do tego projektu wystarczy prawie każdy tranzystor NPN ogólnego przeznaczenia. Niektóre będą działać lepiej niż inne, w zależności od ilości prądu wymaganego do wysterowania tranzystora, ale jeśli znajdziesz NPN, powinieneś być gotowy. W tranzystorach są trzy piny: podstawa, emiter i kolektor. W przypadku tranzystora NPN pin bazy musi być bardziej dodatni niż emiter, aby tranzystor mógł działać. Ogólna idea jest taka, że chcemy wykorzystać rezystancję fotorezystora do regulacji, ile prądu może przepływać przez diody LED. Ponieważ nie znamy dokładnego prądu wymaganego dla naszego tranzystora, a ponieważ możesz używać innego fotorezystora niż ja, wartość twojego rezystora w tym kroku (R4 na zdjęciu poniżej) może być inna niż moja. W tym miejscu wkraczają eksperymenty. 16k było dla mnie prawie idealne, ale twój obwód może wymagać innej wartości. Jeśli spojrzysz na schemat, zobaczysz, że wraz ze zmianą wartości rezystancji fotorezystora, zmienia się również prąd płynący przez pin podstawy. W ciemnych warunkach wartość rezystancji jest bardzo wysoka, więc większość prądu płynącego z V+ na Timerze 555 (V+ to napięcie dodatnie) trafia zarówno bezpośrednio do bazy tranzystora, dzięki czemu jest on gotowy do działania, jak i do diod LED. W lżejszych warunkach obniżona wartość rezystancji fotorezystora pozwala na przejście dużej części tego prądu z V+ na zegarze bezpośrednio do DIS. Z tego powodu nie ma wystarczającego prądu do zasilania tranzystora i diod LED, więc nie widać żadnych migających świateł. Następnie zobaczymy tor w akcji!

Krok 5: Światła (lub nie), kamera, akcja

Oto wynikowy obwód, pospiesznie wykonany na płytce stykowej. Jest niechlujny i brzydki, ale mnie to nie obchodzi. Układ działał dokładnie tak, jak został zaprojektowany. Zauważysz, że oryginalny obwód, z którego pracowaliśmy, zawiera kondensator tantalowy 2,2 uF. Nie miałem takiego pod ręką, zamiast tego użyłem kondensatora elektrolitycznego i działał dobrze. Na filmie zauważysz, że cykl pracy wynosi około 90% (światła są włączone przez 90% czasu i migają przez 10% czasu). Wynika to z elementów zewnętrznych (rezystory i kondensatory) dołączonych do timera 555. Jeśli jesteś zainteresowany zmianą cyklu pracy, zapoznaj się z linkami, które podałem wcześniej. Jeśli jest zainteresowanie, napiszę o tym instrukcję. Mam nadzieję, że ta instrukcja była pomocna. Zapraszam do wprowadzania poprawek lub zadawania pytań. Chętnie pomogę tam, gdzie mogę.