Spooky Fading LED Eyes: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Å bruke en mikrokontroller, som en Arduino, til å visne en LED er ikke alltid det beste alternativet. Noen ganger vil du ha en enkel, lav strømkrets som kan legges direkte inn i en rekvisitt mens du går fra et batteri i flere uker om gangen.

Etter å ha testet rundt et dusin prototyper, utviklet jeg denne kretsen som fungerer ekstremt bra og er enkel å implementere, justere og legge inn i nesten alt. Denne kretsen går på så lite som 3,5 volt, noe som gjør den ideell for et litiumionbatteri, 5V USB, en knappcelle eller en liten AA-batteripakke.

Det er en ekstra bonus å bruke alle standardkomponenter som du sannsynligvis allerede har i rekvisita.

La oss komme i gang.

Rekvisita

Dette er standardrekvisita som er nødvendig for dette prosjektet

• 555 timer IC (enten bipolar eller CMOS)
• Motstander (100k, 45k, 10k, 1k og 220)
• Kondensatorer (1000 eller 1200uF, 100uF og 0.1uF [valgfritt])
• Lysdioder (5 mm eller 3 mm)
• Diode (noen vil gjøre, jeg brukte en 1N4007)
• NPN Transistor (hvilken som helst vil fungere, jeg brukte en 2N2222)
• En batteripakke på minst 3,5V (jeg brukte en 18650 litiumion)
• Brødbrett
• Ledninger

For å bygge en permanent løsning, lodd kretsen til et stykke perf -bord ved å bruke:

• Loddejern
• Loddetinn (dette er min favoritt loddetinn)
• Perf -brett (jeg brukte 4 cm x 6 cm)

Trinn 1: Kretsen

Kretsen består av to hoveddeler - en "555 timer" krets og en "LED fade" krets.

Først 555 -tidskretsen:

Dette er en standard 555 timer krets som bruker en 45k & 100k motstandsdeler sammen med en 100uF kondensator for å generere en 3-4 sekunders syklus med en 50% driftssyklus. 50% driftssyklus er viktig for å gi en god fade-in og fade-out-tid.

Du kan imidlertid justere dette for å matche det du ønsker. For eksempel ønsket du et ekstremt sakte blink som kan ta opptil et minutt å fullføre.

For det andre, fade-in og fade-out-kretsen:

Ved å bruke en NPN -transistor (2N2222 fungerer bra) kan vi kjøre så mange lysdioder som strømmen vår klarer. En 555 timer har en begrenset utgangsstrøm til pin 3, og det er en god idé å drive lysdiodene dine gjennom en transistor.

I denne delen av kretsen bruker vi en 10k motstand for å sakte lade og tømme en stor volum kondensator - enten 1000uF eller 1200uF vil fungere. Når utgangspinnen 555 er høy, lader kondensatoren sakte opp og skrur sakte på transistoren som vil slå på lysdiodene. Når utgangspinnen 555 går lavt og synker strøm gjennom 555 -timeren, vil kondensatoren begynne å sakte tømmes, slik at lysdiodene sakte forsvinner.

Selv om det er en enkel kretsdesign, er den veldig jevn og effektiv.

For det tredje, fotoresistoren for å slå kretsen på om natten (valgfritt)

Denne delen er helt valgfri, men hvis du vil at kretsen din skal slås på om natten og av i løpet av dagen for å spare strøm, kan du legge dette til i den endelige designen.

Bruk POT for å justere terskelen for lys for av/på -lyset som trengs for å slå på kretsen.

For det fjerde, kraften (valgfritt)

Min siste versjon vil inkludere et kretskort (PCB). Og med kretskortet vil jeg ha flere alternativer for å drive kretsen, inkludert en skrueterming for et batteri og en mini- eller mico-USB-kontakt. Det er alltid en god idé å tenke på alle måtene du kan bruke den siste kretsen når du skal bygge et PCB.

Å designe et siste PCB -kort kan være mye moro, og det gjør det enkelt å bygge et dusin av disse kretsene.

Trinn 2: Breadboard -versjonen

Bygg alltid en breadboard -versjon før du forplikter deg til å lodde en siste versjon på perf board. På dette stadiet kan du enkelt justere 555 timers motstandsdeler, de to timingkondensatorene, og også sjekke inngangsspenningen for å sikre at timingen er passende for prosjektet ditt.

For eksempel, hvis du vil kjøre denne kretsen fra en 9V eller 12V strømforsyning, vil du oppdage at kondensatorene lades for fort og LEDene sykluser for fort. Juster kretsen ved å øke motstandsverdiene for å kompensere.

Et alternativ for å fremskynde testfasen er å bruke et potensiometer mellom pinnene 8, 7 og 6 på 555 -timeren. Dette lar deg ringe ønsket ønsket på-av-tid raskt. Bruk et 200k potensiometer hvis du har et, ellers ville 100k eller 500k fungert.

Når du har funnet den perfekte timingen, må du bruke multimeteret til å måle motstanden mellom pinnene 8 & 7 og 7 & 6. Finn den nærmeste motstanden til de to målingene og test dem i brødbrettet før du går videre.

I mitt tilfelle gjorde jeg mange justeringer før jeg slo meg ned på 47k & 100k spenningsdeleren i min endelige design.

MERK: Hvis du dreier potensiometeret hele veien i begge retninger, vil du forårsake null motstand (en kortslutning) på pinne 7 eller 6. Sørg for at du husker dette mens du tester.

Trinn 3: Prototypebrettet

Jeg fullfører alltid prosjektene mine med et loddetavle, enten på et stykke perf -bord (som vist her) eller med et kretskort (PCB). Å ha en loddet versjon vil gjøre prosjektet mer robust, mindre sannsynlig å vrikke løs og ser mer profesjonelt ut når det vises for vennene dine.

Til dette prosjektet brukte jeg et stykke perfbrett på 4 cm x 6 cm for å lodde den siste kretsen. Som du kan se, er det mange ledninger som gjør det forvirrende å designe. Men før jeg forplikter meg til å lage et dusin PCB -er, ville jeg sørge for at den endelige versjonen oppførte seg som forventet, noe den gjorde.

Bruk alltid en kontakt eller en skrueterminal når du setter på lysdiodene og batteriet. Å kunne koble brettet fra vil gjøre det mye lettere å feilsøke eventuelle problemer som dukker opp. Premade kontakter og terminaler er veldig billige og vil spare deg for en enorm hodepine senere.

Når det er ferdig, kan det siste brettet festes inne i rekvisitten med litt varmt lim eller dobbeltsidig tape.

MERK: Hvis støtten du legger LED til er av plast, kan du bruke en varm loddejernstipp til å smelte hull for lysdiodene. Gjør hullene litt mindre enn lysdiodene for en tett, friksjonspasning. Det er vanligvis lettere å sette inn lysdiodene fra utsiden i stedet for å prøve å fikle med dem gjennom innsiden av en liten rekvisitt, som viser henne med rotten min.

Trinn 4: Det endelige produktet

Nå kan du legge til sakte fading -lysdioder til ALLE prosjektene dine.

Ved 4,2V trekker denne kretsen omtrent 6,5mA ved bruk av en bipolar 555 -timer og 2 lysdioder med 200 ohm motstander. Gjør det ideelt å operere fra et enkelt oppladbart litiumionbatteri, som et 18650.

Ved 6,5mA, hvis du kjører den 24 timer i døgnet, bør den gå i omtrent 25 til 26 dager før batteriet faller under spenningen. For å få enda lengre kjøretid, legg til den valgfrie kretsen som slår av fading i løpet av dagen eller bruk en større motstand på lysdiodene dine (øk motstanden fra 200 ohm til 470 ohm eller til og med 680 ohm).

Jeg håper du likte dette prosjektet. Hvis du har laget en versjon, kan du klikke på "I Made It" -knappen og legge igjen bildene og videoene dine med blekne øyne.

Trinn 5: Bestill PCB nå

OPPDATERING: Etter noen forsinkelser og revisjoner er PCB -ene NÅ tilgjengelig på Tindie for bare noen få dollar. Så bestill så mange du vil.

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