Lys op LED -tegn (lysstyrke aktiveret): 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

I denne instruktive har jeg dokumenteret, hvordan man bygger et LED -skilt med en mørke / lyssensor og et indbygget PWM -lysdæmperkredsløb.

Jeg kedede mig over julen og lod lod et hurtigt projekt inspirere af youtube introvideointroerne til "GreatScott!". Jeg havde lyst til at sætte mit eget navn i lys, men jeg tænkte, at lodning af 150+ LED'er parallelt ikke var så udfordrende, så jeg tænkte, at jeg ville gøre det lidt mere interessant.

Mine LED -skilte har et mørkt/lysfølsomt kredsløb til at tænde om natten og slukke om dagen. Jeg tilføjede senere også et PWM-kredsløb for at justere LED-lysstyrken (de LED'er, jeg havde i min skraldespand, endte med at være super lyse: -S). Det meste af denne build er fra ting, jeg allerede havde i stedet for at skaffe nye ting for at spare penge, så før du spørger, hvorfor jeg brugte X-komponent i stedet for Y … nu ved du det:-)

Trin 1: Kredsløbskoncepter

Der er mange forskellige måder, hvorpå lys/mørke kredsløb kan bygges, de mest almindelige metoder bruger et af følgende kredsløb (Alle tre bruger en LDR eller lysafhængig modstand på dens indgang):

• En 555 timer med en transistor på pin 3
• En LDR som en del af en spændingsdeler, der udløser en NPN -transistor
• En spændingskomparator (op-amp / komparator IC)

Da jeg havde så mange forskellige op-amp'er og komparatorer i min reservedelsbeholder, besluttede jeg mig for at bruge en LM311. Komparatoren sammenligner simpelthen indgangsspændinger på dens indgange. Outputtet er højt, når inputene er ens/større og eller lave, når den ene input er lavere end den anden. I mit tilfælde, når LDR -spændingen er højere end den referencespænding, der er indstillet af potentiometeret, trækkes udgangen højt, hvilket aktiverer et lille relæ, som aktiverer de lysstyrke -kontrollerede LED'er. En kondensator er placeret i kredsløbet for at forhindre hurtig omskiftning af relæet, når indgangsspændingen oscillerer over og under referencespændingen. En MOSFET kunne bruges her, men igen havde jeg masser af små relæer tilbage, så jeg brugte et af dem i stedet.

Til PWM -kredsløbet brugte jeg den klassiske 555 -timer til at variere spændingen til LED'erne (se vedhæftet skema).

Bemærk: I PWM -skematisk Rload er den LED -matrix, du vil styre, i skematisk lysstyrke er Rload teknisk set PWM -kredsløbet i dette tilfælde, men du kan skifte belastningen direkte, hvis du vil.

Trin 2: Byg et testkredsløb

Ud fra skemaerne byggede jeg testkredsløb på to separate brødbrætter og testede indledningsvis ved hjælp af en enkelt LED. Højre side er den mørke/lyse detektor, og venstre side er PWM -kredsløbet. Lysstyrkedetektorkredsløbet tænder/slukker hele kredsløbet, og PWM -kredsløbet justerer forsyningsspændingen til LED -matricen.

Min hensigt var at slukke en 5V, 1A mobiltelefon oplader gennem et micro usb breakout stik. Kredsløbet var tilbøjeligt til hurtigt at skifte tæt på dets skiftepunkt (især i skumringen, når lysniveauet er af en mellemlig lysstyrke), så jeg placerede en unødigt stor 2200uF kondensator hen over transistoren for at holde koblingsspændingen under spændingsfald. Afhængigt af mængden af strøm bestemmer din belastningssænkning dens effektive belastningsmodstand og udgør dermed en del af et RC -netværk med kondensatoren. Hvor lang tid kondensatoren holder ladningsspændingen kan findes ved hjælp af tidskonstantformlen t = R x C. Du bør kunne beregne en passende værdi ved hjælp af denne formel. I virkeligheden bør du holde energilagringskomponenter som kondensatorer så lave som muligt for at minimere unødvendigt strømforbrug.

Jeg brugte Loch-Master til at rumme et navn, jeg ville lodde mine 5 mm LED'er til. Jeg kan godt lide at bruge 2,54 mm pitch longitudinal strip-board (a.k.a veroboard). Alle LED'er er loddet parallelt (dette er ikke god praksis, hvor det er muligt, bør du begrænse strømmen til hver enkelt LED med en separat modstand).

Trin 3: Montering

Det følgende trin involverer en unødvendig mængde varm lim. Det er perfekt til dovne mennesker som mig, der bare vil slutte sig til ting hurtigt.

Da jeg havde plottet navnet ud ved hjælp af Loch-master lodde jeg alle LED'erne parallelt. Både PWM- og lysstyrkekredsløb blev loddet på et stykke stripboard. LDR blev adskilt fra hovedkredsløbet på flyvende ledninger, så selve sensoren kunne limes ind i et hul på forsiden af rammen. Disse blev derefter monteret på et stykke isolerende PVC, som derefter selv blev limet på bagsiden af LED -matricen.

Ved at kende dimensionerne på LED-matricen fra Loch-Master lavede jeg en sort PVC-ramme til at omgive LED-matricen og få den til at se smuk ud. Jeg lavede en skabelon til at passe på en A4 -side, så denne kunne udskrives på papir og placeres over 5 mm sort skumplade. Jeg tapede derefter skabelonen ned med malertape og skar forsigtigt midten og kanterne ud med en håndværkskniv. Jeg lavede også en matchende uden udskæring i midten til ryggen. Surrounden blev derefter tilbudt op til LED -matrixen og simpelthen limet på. Begge kredsløb blev derefter limet på bagsiden af LED -pladen (bemærk at disse er blevet adskilt ved hjælp af noget PVC).

Endelig blev et bagpanel tilføjet ved hjælp af M3 skruer indsat forfra og sorte afstandsstykker (stand-off) fastgjort i dem. Dette tillod bagpanelet at blive gevind ovenpå og holdt på plads af seks M3 møtrikker og skiver.

Trin 4: God fornøjelse

Jeg håber, at du nød dette sporadiske weekendprojekt. Der er masser af plads til forbedringer på dette, da det bare var lidt sjovt, men jeg håber, jeg har inspireret dig til at lave dit eget. Du kan kun bruge PWM -kredsløbet på egen hånd og variere lysstyrken på LED'erne afhængigt af lysniveauet afhængigt af tidspunktet på dagen.

Kredsløbsprincipperne kan bruges til andre fede ting som termostater (skift LDR med en termistor) eller motorvariabel hastighedsregulering med PWM -kredsløbet.