Blinkende natlys (efter anmodning): 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Instructables -bruger Pagemaker leverede et link til et generisk blinkende kredsløb ved hjælp af en 555 -timer og anmodede om oplysninger om, hvordan man inkorporerer en fotoresistor, så kredsløbet kunne slukkes i dagslys. Derudover ønskede Pagemaker at bruge mere end én LED. Hans originale opslag er HER. Denne instruktive viser dig, hvordan du gør netop det.

Trin 1: Ser på det indledende 555 kredsløb

Det første trin i at skabe det blinkende natlys var at analysere det originale kredsløb, som kan findes her. Der er en række websteder, der vil lære dig alt, hvad du har brug for at vide om 555 timere, så jeg overlader det til andre. Her er to af mine personlige yndlingssider på 555 timere, der får dig i gang: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htm Basalt set afhængigt af hvilke eksterne komponenter (modstande og kondensatorer) vi bruger, kan vi ændre blinkhastigheden.

Trin 2: Beregning af den ønskede modstandsværdi for vores lysdioder

Lysdioder er strømstyrede. De kræver en strøm for at fungere. Den gennemsnitlige røde LED har en normal driftsstrøm på cirka 20 mA, så det er et godt sted at starte. Fordi de er strømdrevne, afhænger lysdioden af lysdioden af mængden af strøm, og ikke spændingsfaldet over LED'en (hvilket er ca. 1,5-1,7 volt for din gennemsnitlige røde LED. Andre varierer). Det lyder godt, ret? Lad os bare pumpe et ton strøm igennem, og vi har super-lyse lysdioder! Nå … i virkeligheden er en LED kun i stand til at håndtere en vis mængde strøm. Tilføj meget mere end det nominelle beløb, og den magiske røg begynder at sive ud: (Så vi gør er at tilføje en strømbegrænsende modstand i serie med LED'en, som løser problemet. For vores kredsløb har vi 4 lysdioder i Vi har to muligheder for vores seriemodstand (er): Mulighed 1 - Placer en modstand i serie med hver LED Med denne mulighed behandler vi hver LED separat. For at bestemme seriemodstandens værdi kan vi simpelthen bruge formlen: (V_s - V_d) / I = RV_s = Kildespænding (I dette tilfælde bruger vi to AA -batterier i serie, hvilket er 3 volt) V_d = Spændingsfaldet over vores LED (Vi regner med omkring 1,7 volt) I = Strømmen vi ønsker at køre gennem vores LED i AmpsR = Modstand (den værdi, vi vil finde) Så får vi: (3 - 1.7) / 0.02 = 65Ω65 ohm er ikke en meget standardværdi, så vi bruger den næste størrelse op, som er 68 ohm. PROS: Hver modstand har mindre strøm til at forsvinde KONS: Vi skal bruge en modstand til HVER LEDI Jeg kontrollerede denne værdi på følgende måde: Jeg målte hver LED for modstand og bestemte, at hver var omkring 85 ohm. Tilføjelse af det til resitorværdien får os omkring 150 ohm på hver af de 4 parallelle knuder. Den samlede parallelle modstand er 37,5 ohm (husk, at modstand parallelt er lavere end modstanden for en enkelt knude). Fordi I = E / R kan vi bestemme, at 3V / 37,5Ω = 80mADel denne værdi med vores 4 noder, og vi ser, at vi får omkring 20 mA gennem hver, hvilket er det, vi ønsker. Alternativ 2 - Placer en modstand i serie med hele gruppen af 4 parallelle lysdioder Med denne mulighed behandler vi alle lysdioderne sammen. For at bestemme seriemodstandsværdien skal vi gøre lidt mere arbejde. Denne gang, ved hjælp af den samme værdi på 85Ω pr. LED, tager vi den totale parallelle modstand af vores lysdioder (uden og yderligere modstande), og vi får 22,75Ω. På dette tidspunkt kender vi den strøm vi ønsker (2mA), kildespændingen (3V) og modstanden fra vores lysdioder i paralleller (22,75Ω). Vi vil vide, hvor meget mere modstand der er nødvendig for at få værdien af strøm, vi har brug for. For at gøre dette bruger vi en smule algebra: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Kildespænding (3 Volt) R_l = LED -modstand (22,75Ω) R_r = Seriens resitorværdi, som er ukendt I = Ønsket strøm (0,02A eller 20mA) Så, ved at tilslutte vores værdier, får vi: 3 / (22,75 + R_r) = 0,02Or, ved hjælp af algebra: (3 / 0,02) - 22,75 = R_r = 127,25ΩSå kan vi sætte en enkelt modstand på omkring 127Ω i serier med vores lysdioder, og vi bliver indstillet. PROS: Vi har kun brug for en modstand KONS: Den ene resisor spilder mere strøm end den tidligere mulighed Til dette projekt gik jeg med mulighed 2, simpelthen fordi jeg ville holde tingene enkle, og 4 modstande, hvor vi vil arbejde, virker fjollet.

Trin 3: Blinker flere lysdioder

På dette tidspunkt har vi vores seriemodstand, vi kan nu blinke flere lysdioder på én gang ved hjælp af vores originale timerkredsløb, simpelthen ved at udskifte den enkelte LED- og seriemodstand med vores nye seriemodstand og sæt med 4 parallelle lysdioder. vil se en skematisk oversigt over, hvad vi har fået indtil nu. Det ser lidt anderledes ud end kredsløbet på det originale link, men det er for det meste bare udseende. Den eneste reelle forskel mellem kredsløbet på https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm og det i dette trin er modstandsværdien for den strømbegrænsende modstand, og det faktum, at vi nu har 4 LED'er parallelt, snarere end bare en enkelt LED. Jeg havde ikke en modstand på 127 ohm, så jeg brugte det, jeg havde. Normalt foretrækker vi at tilnærme os opad og vælge den næststørste modstandsværdi for at sikre, at vi ikke slipper for meget strøm igennem, men min næste nærmeste modstand var MEGET større, så jeg valgte en modstand lidt under vores beregnede værdi:(Vi gør fremskridt, men vi har stadig kun en flok blinkende lys. På det næste trin får vi det til at slukke i dagslys!

Trin 4: Gør det til et natlys

Nok med simpelt blink! Vi vil have det til at fungere om natten og holde fri i løbet af dagen!

Okay, lad os gøre det. Vi har brug for et par komponenter til dette trin: - En fotoresistor (undertiden også kaldet en optoresistor) - En NPN -transistor (de fleste vil gøre. Jeg kan ikke engang læse etiketten på den, jeg valgte, men jeg var i stand til at bestemme det er NPN) - En modstand En fotoresistor er simpelthen en modstand, der ændrer dens værdi afhængigt af, hvor meget lys der påføres. I en lysere indstilling vil modstanden være lavere, mens modstanden i mørket vil være højere. For den fotoresistor, jeg har ved hånden, er dagslysmodstanden omkring 500, mens modstanden i mørket er næsten 60kà ©, en ganske stor forskel! En transistor er en strømdrevet enhed, hvilket betyder, at for at den skal fungere korrekt, skal der påføres en vis mængde strøm. Til dette projekt vil næsten enhver generel NPN -transistor gøre. Nogle vil fungere bedre end andre, afhængigt af mængden af strøm, der kræves for at drive transistoren, men hvis du finder en NPN, bør du være god til at gå. I transistorer er der tre ben: Basen, emitteren og samleren. Med en NPN -transistor skal basisstiften gøres mere positiv end emitteren for at transistoren kan fungere. Den generelle idé her er, at vi vil bruge fotoresistorens modstand til at justere, hvor meget strøm der må strømme gennem lysdioderne. Fordi vi ikke kender den nøjagtige strøm, der kræves til vores transistor, og fordi du muligvis bruger en anden fotoresistor end mig, kan værdien af din modstand i dette trin (R4 på billedet nedenfor) være anderledes end min. Det er her, eksperimentering kommer ind. 16k var næsten perfekt for mig, men dit kredsløb kan kræve en anden værdi. Hvis du ser på skematikken, vil du se, at når fotoresistorens modstandsværdi ændres, gør strømmen gennem basisnålen det også. I mørke forhold er værdien af modstand meget høj, så det meste af strømmen, der kommer fra V+ på 555 -timeren (V+ er den positive spænding) går både direkte til transistorens base, hvilket gør den operationel og til lysdioderne. Under lettere forhold tillader den sænkede værdi af modstand i fotoresistoren meget af denne strøm at gå fra V+ på timeren direkte til DIS. På grund af dette er der ikke nok strøm til at drive transistoren og lysdioderne, så du ikke kan se blinkende lys. Dernæst ser vi kredsløbet i aktion!

Trin 5: Lys (eller ej), kamera, handling

Her er det resulterende kredsløb, der skyndte sig på et brødbræt. Det er sjusket og grimt, men jeg er ligeglad. Kredsløbet fungerede nøjagtigt som designet. Du vil bemærke, at det originale kredsløb, vi arbejdede ud fra, viser en 2.2uF tantal kondensator. Jeg havde ikke en ved hånden, og brugte i stedet en elektrolitisk kondensator, og det fungerede okay. Du vil bemærke i videoen, at der er en driftscyklus på omkring 90% (lysene er tændt 90% af tiden, og blinker slukket i 10% af tiden). Dette skyldes de eksterne komponenter (modstande og kondensatorer), der er knyttet til 555 -timeren. Hvis du er interesseret i at ændre driftscyklussen, bedes du gennemgå de links, jeg har givet tidligere. Hvis der er interesse, skriver jeg en instruerbar om det. Håber denne instruktive var nyttig. Du er velkommen til at foretage rettelser eller stille spørgsmål. Jeg hjælper gerne, hvor jeg kan.