یک چراغ LED که می توانید مانند شمع خاموش کنید!: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

LED ها برای ساطع نور طراحی شده اند ، اما سنسورهایی با قابلیت شگفت انگیز نیز ایجاد می کنند. تنها با استفاده از Arduino UNO ، LED و مقاومت ، یک بادسنج LED داغ بسازیم که سرعت باد را اندازه گیری می کند و هنگامی که تشخیص دهد شما در حال دمیدن هستید ، LED را برای 2 ثانیه خاموش می کند. می توانید از این دستگاه برای ایجاد رابط های کنترل شده با نفس یا حتی یک شمع الکترونیکی که می توانید خاموش کنید استفاده کنید!

مواد:

Arduino UNO (با کابل USB برای اتصال به کامپیوتر)

یک مقاومت 1/4W 220 اهم (https://www.amazon.com/Projects-25EP514220R-220-Re…)

یک LED زرد از قبل سیم دار ، 0402 (https://www.amazon.com/Lighthouse-LEDs-Angle-Pre-W…)

سربرگ Breakaway (https://www.amazon.com/SamIdea-15-Pack-Straight-Co…)

شما همچنین نیاز خواهید داشت:

رایانه ای برای اجرای محیط آردوینو

تجهیزات/مهارت های لحیم کاری اساسی

مرحله 1: این چگونه کار می کند؟

هنگامی که جریان را از طریق LED عبور می دهید ، دمای آن افزایش می یابد. میزان افزایش بستگی به میزان موثر خنک کردن آن دارد. هنگامی که یک LED داغ می زنید ، خنک کننده اضافی دمای کار را کاهش می دهد. ما می توانیم این را تشخیص دهیم زیرا افت ولتاژ رو به جلو یک LED با سردتر شدن آن افزایش می یابد.

مدار بسیار ساده است و شبیه رانندگی با LED است. تنها تفاوت این است که ما یک سیم اضافی برای اندازه گیری افت ولتاژ LED در حالی که روشن است اضافه می کنیم. برای اینکه خوب کار کنید ، می خواهید از یک LED بسیار کوچک (پیشنهاد می کنم از LED 0402 روی سطح استفاده کنید) استفاده کنید که توسط باریک ترین سیم های ممکن متصل شده است. این به LED اجازه می دهد تا خیلی سریع گرم و سرد شود و گرمای از دست رفته از طریق سیم ها را به حداقل برساند. تغییرات ولتاژی که ما به دنبال آن هستیم فقط میلی ولت است - در لبه چیزی که می توان با اطمینان از طریق پین های آنالوگ UNOs تشخیص داد. اگر LED بر روی چیزی که گرما را منتقل می کند تکیه زده باشد ، ممکن است نتواند به اندازه کافی داغ شود ، بنابراین اگر در هوا باشد بهترین کار را می کند.

مرحله 2: LED و مقاومت را برای اتصال به Arduino UNO آماده کنید

لحیم کردن سیم های بسیار نازک به LED های بسیار کوچک برای نصب روی سطح کمی مهارت لازم دارد. خوشبختانه شما می توانید به سادگی LED های 0402 پیش سیم دار خریداری کنید. اینها اغلب دارای یک مقاومت هستند (در تصویر با حرارت کوچک پوشانده شده است) که اندازه آن برای عملکرد 12 ولت است. اگر این چیزی است که دریافت می کنید ، باید مقاومت را قطع کنید. اگر لوله کاهنده حرارتی را در کنار برآمدگی مقاومت قطع کنید ، احتمالاً می توانید لوله باقی مانده را خارج کرده و مقداری سیم مفتول برای لحیم کاری باقی بگذارید. اگر فقط سیم را بریده اید ، باید مقدار کمی عایق را بردارید تا بتوانید لحیم کنید ، و با توجه به ضخامت سیم ، این می تواند مشکل باشد.

سیم ها بسیار ضعیف هستند تا بتوانند در هدر آردوینو ارتباط خوبی برقرار کنند ، بنابراین ما باید آنها را به چیزی چاق تر بچسبانیم. من از پین های یک سربرگ جدا برای انجام اتصالات استفاده کردم ، اما شما می توانید تقریباً از هرگونه ضایعات سیم اندازه گیری مناسب استفاده کنید. سیم پشتی (کاتدی) LED به یک پین هدر جدا شده لحیم می شود. سیم قرمز (آند) باید مطابق شکل به مقاومت خم شده لحیم شود. سیمها را روی مقاومت به اندازه مساوی کوتاه کرده و آنها را به دو پین هدر مجاور مانند شکل نشان دهید.

مرحله 3: اتصالات

LED/مقاومت را مطابق شکلها وصل کنید. طرف مقاومت متصل به سیم LED قرمز به A0 می رود. در اینجا ما ولتاژ LED را با استفاده از قابلیت ورودی آنالوگ اندازه گیری می کنیم. طرف دیگر مقاومت به A1 می رود که ما از آن به عنوان خروجی دیجیتال استفاده می کنیم و آن را برای روشن کردن LED بالا تنظیم می کنیم. سیم سیاه باید به GND وصل شود. از هر کدام از پین های Arduino GND می توان استفاده کرد.

مرحله 4: کد

کد را بارگیری کرده و در Arduino IDE باز کنید. سپس می توانید آن را در Arduino خود بارگذاری کنید.

برنامه ابتدا جهت پین را تنظیم کرده و LED را روشن می کند. سپس افت ولتاژ جلو LED را از طریق analogRead روی پین A0 اندازه گیری می کند. برای بهبود دقت اندازه گیری ، ولتاژ را 256 بار متوالی می خوانیم و نتیجه را جمع بندی می کنیم.. در بافر ذخیره می شود تا ببینید آیا سرد شدن اخیر ولتاژ LED را حداقل MINJUMP افزایش داده است. در غیر این صورت ، ما مجموع را در بافر ذخیره می کنیم ، نشانگر بافر را به روز می کنیم و اندازه گیری بعدی را شروع می کنیم. در صورت وجود ، LED را برای 2 ثانیه خاموش می کنیم ، بافر را بازنشانی می کنیم و سپس روند را دوباره شروع می کنیم.

برای درک بهتر آنچه در حال رخ دادن است ، ما هر جمع را به عنوان داده سریال می نویسیم و از Serial Plotter Arduino IDE (در زیر منوی Tools) برای رسم نمودار ولتاژ LED با تغییر زمان استفاده می کنیم. به یاد داشته باشید که نرخ باود را روی 250000 تنظیم کنید تا با برنامه مطابقت داشته باشد. سپس می توانید نحوه کاهش ولتاژ را در هنگام گرم شدن LED پس از روشن شدن مشاهده کنید. این همچنین نشان می دهد که سیستم چقدر حساس است. پس از روشن شدن LED ، تا زمانی که دوباره روشن شود تا حدودی خنک می شود ، که شما آن را به عنوان یک جهش روی نمودار مشاهده خواهید کرد.

مرحله 5: لذت ببرید

هنگامی که کد در حال اجرا است ، باید بتوانید LED خود را با یک پف سریع هوا منفجر کنید. من متوجه شده ام که می توانم LED خود را از فاصله بیش از 1 متری منفجر کنم! در برخی از اتاقها ، جریان هوا ممکن است باعث محرک های کاذب شود. اگر این مشکل است ، می توانید با افزایش MINJUMP حساسیت سیستم خود را کاهش دهید. Serial Plotter می تواند به شما کمک کند تا تصور کنید که ارزش مناسب برنامه شما چقدر است.

می توانید LED را با رنگی متفاوت جایگزین کنید. LED های سفید به خوبی کار می کنند. از آنجا که افت ولتاژ آنها بیشتر است ، باید مقدار مقاومت را تغییر دهید تا جریان مناسب را بدست آورید. با توجه به قابلیت رانندگی UNO ، برای جریان در محدوده 10-15 میلی آمپر عکس بگیرید. برای یک LED سفید ، 100 اهم نقطه شروع خوبی است.

از آنجا که UNO دارای 6 پین ورودی آنالوگ است ، می توانید به راحتی این کد را برای پشتیبانی از 6 بادسنج LED مستقل و داغ تغییر دهید! این امر باعث ایجاد رابط های ساده ای می شود که می تواند تشخیص دهد که در حال حرکت در جهات مختلف هستید. این می تواند هنگام ایجاد واسط برای معلولان ، کنترل کننده های رسا برای نوازندگان ، یا حتی برای کیک های تولد با شمع های الکترونیکی بسیار فوق العاده مفید باشد!

در نهایت ، اگر در نهایت از این تکنیک برای انجام کاری جالب استفاده کردید ، لطفاً نظر خود را در زیر بنویسید!