علامت LED روشن (روشنایی فعال شده): 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

در این دستورالعمل نحوه ساخت یک علامت LED با سنسور تاریکی / نور و یک مدار کم نور PWM ساخته شده است.

من از کریسمس خسته شدم و یک پروژه سریع را با الهام از معرفی ویدیوی معرفی YouTube برای "GreatScott!" لحیم کردم. من دوست داشتم نام خودم را روی چراغ ها بگذارم ، اما فکر می کردم لحیم کردن LED های 150+ به طور موازی کار چندان دشواری نیست ، بنابراین فکر کردم که آن را کمی جالب تر کنم.

علائم LED من دارای مدار تشخیص تاریکی/روشنایی است که در شب روشن می شود و در روز خاموش می شود. بعداً یک مدار PWM برای تنظیم روشنایی LED اضافه کردم (LED هایی که در سطل آشغال داشتم فوق العاده روشن شدند: -S). بیشتر این ساخت از چیزهایی است که من قبلاً داشتم تا منابع جدیدی را برای صرفه جویی در پول تهیه کنم ، بنابراین قبل از اینکه بپرسید چرا من به جای Y از جزء X استفاده کردم … حالا می دانید:-)

مرحله 1: مفاهیم مدار

روشهای مختلفی برای ایجاد مدارهای روشن/تاریک وجود دارد ، متداول ترین روشها از یکی از مدارهای زیر استفاده می کند (هر سه از یک LDR یا مقاومت وابسته به نور در ورودی آن استفاده می کنند):

• تایمر 555 با ترانزیستور روی پایه 3
• LDR به عنوان بخشی از تقسیم ولتاژ که باعث ترانزیستور NPN می شود
• مقایسه کننده ولتاژ (op-amp / comparator IC)

از آنجا که من تعداد زیادی op-amp و مقایسه کننده در سطل قطعات خود داشتم ، تصمیم گرفتم از LM311 استفاده کنم. مقایسه کننده به سادگی ولتاژهای ورودی ورودی های آن را مقایسه می کند. خروجی زمانی زیاد است که ورودی ها یکسان/بزرگتر باشند و یا زمانی که یک ورودی از ورودی دیگر کمتر باشد ، کم است. در مورد من وقتی ولتاژ LDR بیشتر از ولتاژ مرجع تعیین شده توسط پتانسیومتر است ، خروجی بالا کشیده می شود و یک رله کوچک فعال می شود که LED های کنترل شده با روشنایی را فعال می کند. هنگامی که ولتاژ ورودی در بالا و پایین ولتاژ مرجع در حال نوسان است ، یک خازن در مدار قرار می گیرد تا از تعویض سریع رله جلوگیری شود. در اینجا می توان از MOSFET استفاده کرد ، اما بارهای زیادی از رله های کوچک برای استفاده باقی مانده بود ، بنابراین به جای آن از یکی از آنها استفاده کردم.

برای مدار PWM از تایمر کلاسیک 555 استفاده کردم که ولتاژ را به LED تغییر می دهد (به شماتیک پیوست مراجعه کنید).

توجه: در PWM شماتیک Rload ماتریس LED است که می خواهید کنترل کنید ، در Rload شماتیک روشنایی از نظر فنی مدار PWM در این مورد است ، اما اگر دوست دارید می توانید بار را مستقیماً تغییر دهید.

مرحله 2: ایجاد یک مدار آزمایشی

از روی نمودارها ، مدارهای آزمایشی را روی دو تخته جداگانه ایجاد کردم و در ابتدا با یک LED واحد آزمایش کردم. سمت راست آشکارساز تاریکی/نور و سمت چپ مدار PWM است. مدار آشکارساز روشنایی کل مدار را روشن/خاموش می کند و مدار PWM ولتاژ تغذیه را به ماتریس LED تنظیم می کند.

قصد من این بود که یک شارژر تلفن همراه 5 ولت 1 آمپر را از طریق اتصال میکرو usb breakout خاموش کنم. مدار مستلزم سوئیچ سریع در نزدیکی نقطه سوئیچینگ خود بود (به ویژه هنگام غروب هنگامی که سطح نور از روشنایی متوسطی برخوردار است) ، بنابراین من یک خازن بی دلیل بزرگ 2200uF را در ترانزیستور قرار دادم تا ولتاژ سوئیچینگ را در هنگام افت ولتاژ حفظ کند. بسته به میزان جریانی که غرق می شود ، مقاومت بار موثر آن تعیین می شود و بنابراین بخشی از یک شبکه RC با خازن است. مقدار زمانی که خازن ولتاژ شارژ را نگه می دارد را می توان با استفاده از فرمول ثابت زمان t = R x C. پیدا کرد. شما باید بتوانید مقدار مناسبی را با استفاده از این فرمول محاسبه کنید. در حقیقت شما باید اجزای ذخیره انرژی مانند خازن ها را تا حد ممکن پایین نگه دارید تا مصرف برق غیر ضروری را به حداقل برسانید.

من از Loch-Master برای فضاسازی نامی که می خواستم LED های 5 میلی متری آن را به آن لحیم کنم استفاده کردم. من دوست دارم از تخته نوار طولی 2.54 میلی متری (ورق ویدئویی معروف به ak) استفاده کنم. همه LED ها به طور موازی لحیم می شوند (این روش خوبی نیست ، در صورت امکان باید جریان را به هر LED جداگانه با مقاومت جداگانه محدود کنید).

مرحله 3: مونتاژ

مرحله زیر شامل مقدار غیر ضروری چسب حرارتی است. این برای افراد تنبل مانند من که فقط می خواهند به سرعت به موضوعات بپیوندند بسیار مناسب است.

هنگامی که نام را با استفاده از Loch-master ترسیم کرده بودم ، تمام LED ها را به طور موازی لحیم کردم. مدارهای PWM و روشنایی روی یک تکه نوار چسب لحیم شدند. LDR در مدارهای اصلی پرواز از مدار اصلی جدا شد تا سنسور خود را در سوراخی در قسمت جلویی قاب بچسبانید. سپس آنها بر روی یک قطعه PVC عایق نصب شده اند ، که سپس خود به پشت ماتریس LED چسبانده شده است.

با آگاهی از ابعاد ماتریس LED از Loch-Master ، من یک قاب PVC مشکی ایجاد کردم تا ماتریس LED را احاطه کرده و زیبا به نظر برسد. من یک الگو برای قرار دادن روی صفحه A4 ایجاد کردم تا بتوان آن را روی کاغذ چاپ کرد و روی فوم سیاه 5 میلی متری قرار داد. سپس الگو را با استفاده از نوار ماسک ضبط کردم و وسط و لبه ها را با دقت با چاقوی کاردستی برش دادم. من همچنین یک تطبیق بدون برش وسط برای پشت تهیه کردم. سپس محیط اطراف تا ماتریس LED ارائه شد و به سادگی روی آن چسبانده شد. سپس هر دو مدار به پشت نوار LED چسبانده شدند (توجه داشته باشید که این مدارها با استفاده از PVC جدا شده اند).

در نهایت یک پنل پشتی با استفاده از پیچ های M3 که از جلو وارد شده اند و فاصله های سیاه (ایستاده) در آنها نصب شده است. این امر باعث شد تا پنل پشتی از بالا با نخ بچرخد و توسط شش مهره و واشر M3 در جای خود ثابت بماند.

مرحله 4: لذت ببرید

امیدوارم از این پروژه پراکنده آخر هفته لذت برده باشید. فضای زیادی برای بهبود در این زمینه وجود دارد زیرا کمی سرگرم کننده بود ، اما امیدوارم از شما الهام گرفته ام که خودتان آن را بسازید. شما می توانید فقط از مدار PWM به تنهایی استفاده کنید و میزان روشنایی LED ها را بسته به سطح نور بسته به زمان روز تغییر دهید.

اصول مدار را می توان برای موارد جالب دیگری مانند ترموستات (تعویض LDR با ترمیستور) یا کنترل سرعت متغیر موتور با مدار PWM استفاده کرد.