Mata LED Spooky Fading: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Menggunakan mikrokontroler, seperti Arduino, untuk memudar LED tidak selalu menjadi pilihan terbaik. Kadang-kadang, anda mahukan litar berkuasa rendah sederhana yang dapat disisipkan terus ke dalam alat penyangga semasa menggunakan bateri selama berminggu-minggu pada satu masa.

Setelah menguji kira-kira selusin prototaip, saya mengembangkan litar ini yang berfungsi dengan sangat baik dan mudah dilaksanakan, tweak, dan disisipkan di dalam hampir semua perkara. Litar ini akan berjalan hanya 3.5 volt menjadikannya ideal untuk bateri lithium-ion, 5V USB, sel butang, atau pek bateri AA kecil.

Menggunakan semua komponen standard yang mungkin sudah anda miliki dalam persediaan anda adalah bonus tambahan.

Mari kita mulakan.

Bekalan

Ini adalah bekalan standard yang diperlukan untuk projek ini

• 555 IC pemasa (sama ada bipolar atau CMOS)
• Perintang (100k, 45k, 10k, 1k, dan 220)
• Kapasitor (1000 atau 1200uF, 100uF, dan 0.1uF [pilihan])
• LED (5mm atau 3mm)
• Diod (mana-mana yang akan dilakukan, saya menggunakan 1N4007)
• Transistor NPN (mana-mana akan berfungsi, saya menggunakan 2N2222)
• Pek bateri sekurang-kurangnya 3.5V (saya menggunakan ion lithium 18650)
• Papan roti
• Wayar

Untuk membina penyelesaian kekal, pasangkan litar ke dalam sekeping papan perf menggunakan:

• Besi pematerian
• Solder (ini adalah solder kegemaran saya)
• Perf board (saya menggunakan 4cm x 6cm)

Langkah 1: Litar

Litar terdiri daripada dua bahagian utama - litar "pemasa 555", dan litar "pudar LED".

Pertama, litar pemasa 555:

Ini adalah litar pemasa 555 standard yang menggunakan pembahagi perintang 45k & 100k bersama dengan kapasitor 100uF untuk menghasilkan kitaran 3-4 saat dengan kitaran tugas 50%. Kitaran tugas 50% penting untuk menghasilkan masa pudar dan pudar yang baik.

Walau bagaimanapun, anda boleh menyesuaikannya agar sesuai dengan apa sahaja yang anda mahukan. Contohnya, anda membuat sekelip mata yang sangat perlahan yang mungkin memerlukan masa sehingga satu minit untuk diselesaikan.

Kedua, litar fade-in dan fade-out:

Menggunakan transistor NPN (2N2222 berfungsi dengan baik) membolehkan kita menjalankan seberapa banyak LED yang dapat diuruskan oleh kuasa kita. Pemasa 555 mempunyai arus keluaran terhad ke pin 3 dan adalah idea yang baik untuk menggerakkan LED anda melalui transistor.

Di bahagian litar ini, kita menggunakan perintang 10k untuk mengecas dan melepaskan kapasitor isipadu yang besar - sama ada 1000uF atau 1200uF akan berfungsi. Apabila pin output 555 tinggi, kapasitor perlahan-lahan mengecas dan perlahan-lahan menghidupkan transistor yang akan menghidupkan LED. Setelah pin output 555 menjadi rendah dan meresap arus melalui pemasa 555, kapasitor akan mula perlahan-lahan melepaskan menyebabkan LED perlahan-lahan padam.

Walaupun ia adalah reka bentuk litar sederhana, ia sangat lancar dan berkesan.

Ketiga, fotoresistor untuk menghidupkan litar pada waktu malam (pilihan)

Bahagian ini benar-benar pilihan tetapi jika anda mahu litar anda dihidupkan pada waktu malam dan mati pada waktu siang untuk menjimatkan kuasa, tambahkan ini ke reka bentuk akhir anda.

Gunakan POT untuk menyesuaikan ambang cahaya untuk lampu hidup / mati yang diperlukan untuk menghidupkan litar.

Keempat, kekuatan (pilihan)

Versi terakhir saya akan merangkumi papan litar bercetak (PCB). Dengan PCB, saya akan mempunyai banyak pilihan untuk menghidupkan litar termasuk skru sebutan bateri dan bicu mini atau mico-USB. Adalah idea yang baik untuk memikirkan semua cara anda boleh menggunakan litar akhir semasa membina PCB.

Merangka papan PCB akhir boleh menjadi sangat menggembirakan dan menjadikan selusin litar ini menjadi mudah.

Langkah 2: Versi Breadboard

Sentiasa buat versi papan roti sebelum anda membuat solder versi terakhir di papan papan. Pada peringkat ini, anda dapat dengan mudah menyesuaikan pembahagi perintang pemasa, dua kapasitor masa, dan juga memeriksa voltan masukan anda untuk memastikan masa sesuai untuk projek anda.

Contohnya, jika anda ingin menjalankan litar ini dari bekalan kuasa 9V atau 12V, anda akan dapati kapasitor mengecas terlalu cepat dan kitaran LED terlalu pantas. Laraskan litar dengan meningkatkan nilai perintang untuk mengimbangi.

Salah satu pilihan untuk mempercepat fasa pengujian anda adalah dengan menggunakan potensiometer antara pin 8, 7 & 6 dari pemasa 555. Ini akan membolehkan anda memasukkan masa on-off yang anda inginkan dengan cepat. Gunakan potensiometer 200k jika anda mempunyai satu, jika tidak, 100k atau 500k akan berfungsi.

Sebaik sahaja anda menjumpai masa yang tepat, gunakan multimeter anda untuk mengukur rintangan antara pin 8 & 7 dan 7 & 6. Cari perintang yang paling dekat dengan kedua ukuran tersebut dan uji di papan roti sebelum bergerak.

Dalam kes saya, saya membuat banyak penyesuaian sebelum menetapkan pembahagi voltan 47k & 100k dalam reka bentuk akhir saya.

CATATAN: jika anda memutar potensiometer ke arah mana pun, anda akan menyebabkan rintangan sifar (litar pintas) pada pin 7 atau 6. Pastikan anda mengingatnya semasa menguji.

Langkah 3: Papan Prototaip

Saya selalu menyelesaikan projek saya dengan papan pemateri, sama ada pada papan perf (seperti ditunjukkan di sini) atau dengan papan litar bercetak (PCB). Mempunyai versi yang disolder akan menjadikan projek ini lebih mantap, cenderung tidak bergoyang, dan kelihatan lebih profesional ketika menunjukkan kepada rakan anda.

Untuk projek ini, saya menggunakan sekeping papan perf 4cm x 6cm untuk menyolder litar akhir. Seperti yang anda lihat, terdapat banyak wayar yang membuatnya membingungkan untuk merancang. Namun, sebelum saya berkomitmen untuk membuat selusin PCB yang dibuat, saya ingin memastikan versi akhir berkelakuan seperti yang dijangkakan, seperti yang dilakukan.

Sentiasa gunakan terminal penyambung atau skru semasa memasang LED dan bateri anda. Mampu melepaskan papan kenyataan akan menjadikannya lebih mudah untuk menyelesaikan masalah yang timbul. Penyambung dan terminal premade sangat murah dan akan menjimatkan sakit kepala yang besar kemudian.

Setelah selesai, papan akhir boleh dilekatkan di dalam alat penyangga anda dengan beberapa gam panas atau pita dua sisi.

CATATAN: Sekiranya alat penyokong yang anda tambahkan LED adalah plastik, anda boleh menggunakan hujung besi pematerian panas untuk mencairkan lubang untuk LED. Buat lubang sedikit lebih kecil daripada LED agar ketat dan geseran. Selalunya lebih mudah memasukkan LED dari luar daripada mencoba bermain-main dengan mereka melalui bahagian dalam prop kecil, seperti yang ditunjukkannya dengan tikus saya.

Langkah 4: Produk Akhir

Kini anda boleh menambahkan LED pudar perlahan ke SEMUA projek anda.

Pada 4.2V, litar ini menarik kira-kira 6.5mA menggunakan pemasa bipolar 555 dan 2 LED dengan perintang 200 ohm. Menjadikannya ideal untuk beroperasi dari bateri lithium-ion yang boleh dicas semula, seperti 18650.

Pada 6.5mA, jika anda menjalankannya 24 jam sehari, ia harus beroperasi selama kira-kira 25 hingga 26 hari sebelum bateri jatuh di bawah voltan pemotongan. Untuk mendapatkan jangka masa yang lebih lama, tambahkan litar pilihan yang mematikan pudar pada siang hari atau gunakan perintang yang lebih besar pada LED anda (tingkatkan perintang dari 200 ohm hingga 470 ohm atau bahkan 680 ohm).

Saya harap anda menikmati projek ini. Sekiranya anda membuat versi, klik butang "Saya Membuatnya" dan tinggalkan gambar dan video mata anda yang pudar.

Langkah 5: Pesan PCB Sekarang

KEMASKINI: Selepas beberapa kelewatan dan semakan, PCB SEKARANG tersedia di Tindie dengan hanya beberapa dolar. Oleh itu, pesanlah seberapa banyak yang anda mahukan.

www.tindie.com/products/bluemonkeydev/spooky-fading-eyes-board/