Blinkende nattlys (etter forespørsel): 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Instructables -brukeren Pagemaker ga en lenke til en generell blinkende krets ved hjelp av en 555 -timer, og ba om informasjon om hvordan man skulle innarbeide en fotoresistor for å gjøre kretsen i stand til å slå seg av i dagslys. I tillegg ønsket Pagemaker å bruke mer enn én LED. Hans opprinnelige innlegg er HER. Denne instruktive vil vise deg hvordan du gjør nettopp det.

Trinn 1: Ser på den første 555 -kretsen

Det første trinnet i å lage det blinkende nattlyset var å analysere den originale kretsen, som du finner her. Det er en rekke nettsteder som vil lære deg alt du trenger å vite om 555 tidtakere, så jeg overlater det til andre. Her er to av mine personlige favorittnettsteder på 555 tidtakere som kommer deg i gang: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htm I utgangspunktet, avhengig av hvilke eksterne komponenter (motstander og kondensatorer) vi bruker, kan vi endre blinkhastigheten.

Trinn 2: Beregning av ønsket motstandsverdi for våre lysdioder

Lysdioder er strømstyrte. De krever strøm for å fungere. Den gjennomsnittlige røde LED -en har en normal driftsstrøm på omtrent 20 mA, så det er et godt sted å starte. Fordi de er strømstyrte, avhenger lysstyrken til LED-en av strømmen, og ikke spenningsfallet over LED-en (som er omtrent 1,5-1,7 volt for din gjennomsnittlige røde LED. Andre varierer). Dette høres bra ut, Ikke sant? La oss bare pumpe massevis av strøm gjennom, så får vi super-lyse lysdioder! Vel … i virkeligheten er en LED bare i stand til å håndtere en viss mengde strøm. Legg til mye mer enn det nominelle beløpet, og den magiske røyken begynner å lekke ut: (Så det vi gjør er å legge til en strømbegrensende motstand i serie med LED-en, som løser problemet. For kretsen vår har vi 4 lysdioder i Vi har to alternativer for våre seriemotstand (er): Alternativ 1 - Plasser en motstand i serie med hver LED Med dette alternativet behandler vi hver LED separat. For å bestemme seriemotstandsverdien kan vi ganske enkelt bruke formelen: (V_s - V_d) / I = RV_s = Kildespenning (I dette tilfellet bruker vi to AA -batterier i serie, som er 3 volt) V_d = Spenningsfallet over LED -en vår (Vi regner med omtrent 1,7 volt) I = Strømmen vi vil kjøre gjennom LED -en vår i AmpsR = Resistance (verdien vi vil finne) Så får vi: (3 - 1.7) / 0.02 = 65Ω65 ohm er ikke en veldig standardverdi, så vi bruker neste størrelse opp, som er 68 ohm. PROS: Hver motstand har mindre strøm til å forsvinne KONS: Vi må bruke en motstand for hver LEDI Jeg sjekket denne verdien på følgende måte: Jeg målte hver LED for resist og bestemte at hver var omtrent 85 ohm. Ved å legge det til resitorverdien får vi omtrent 150 ohm på hver av de 4 parallelle nodene. Den totale parallelle motstanden er 37,5 ohm (husk at parallellmotstanden er lavere enn motstanden til en enkelt node). Fordi I = E / R kan vi bestemme at 3V / 37,5Ω = 80mADele den verdien med våre 4 noder, og vi ser at vi får omtrent 20 mA gjennom hver, noe som er det vi ønsker. Alternativ 2 - Plasser en motstand i serie med hele gruppen på 4 parallelle lysdioder Med dette alternativet behandler vi alle lysdiodene sammen. For å bestemme seriemotstandsverdien må vi gjøre litt mer arbeid. Denne gangen, ved å bruke den samme verdien på 85Ω per LED, tar vi den totale parallelle motstanden til LEDene våre (uten og ytterligere motstander), og vi får 22,75Ω. På dette tidspunktet kjenner vi strømmen vi ønsker (2mA), kildespenningen (3V) og motstanden til våre lysdioder i paralleller (22,75Ω). Vi vil vite hvor mye mer motstand som trengs for å få verdien av strøm vi trenger. For å gjøre dette bruker vi litt algebra: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Kildespenning (3 volt) R_l = LED -motstand (22,75Ω) R_r = Seriens resitorverdi, som er ukjent I = Ønsket strøm (0,02A eller 20mA) Så, ved å koble til våre verdier, får vi: 3 / (22,75 + R_r) = 0,02Or, ved hjelp av algebra: (3 / 0,02) - 22,75 = R_r = 127,25ΩSå kan vi sette en enkelt motstand på ca 127Ω i serien med våre lysdioder, og vi vil bli satt. PROS: Vi trenger bare en motstand CONS: Den ene resisoren spreder mer strøm enn det forrige alternativet For dette prosjektet gikk jeg med alternativ 2, rett og slett fordi jeg ønsket å holde ting enkelt, og 4 motstander vi vil fungere virker dumt.

Trinn 3: Blinker flere lysdioder

På dette tidspunktet har vi vår seriemotstand, vi kan nå blinke flere lysdioder samtidig med vår originale tidskrets, ganske enkelt ved å bytte ut enkelt LED og seriemotstand med vår nye seriemotstand og sett med 4 parallelle lysdioder. får se en skjematisk oversikt over hva vi har så langt. Det ser litt annerledes ut enn kretsen på den originale lenken, men det er stort sett bare utseende. Den eneste virkelige forskjellen mellom kretsen på https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm og den i dette trinnet er motstandsverdien for den strømbegrensende motstanden, og det faktum at vi nå har 4 Lysdioder parallelt, i stedet for bare en enkelt LED. Jeg hadde ikke en motstand på 127 ohm, så jeg brukte det jeg hadde. Normalt foretrekker vi å tilnærme oss oppover, velge den nest største motstandsverdien for å sikre at vi ikke slipper for mye strøm gjennom, men min neste nærmeste motstand var MYE større, så jeg valgte en motstand litt under vår beregnede verdi:(Vi gjør fremskritt, men vi har fremdeles bare en haug med blinkende lys. På neste trinn får vi det til å slås av i dagslys!

Trinn 4: Gjør det til et nattlys

Nok med enkelt blinking! Vi vil at det skal fungere om natten, og holde oss ute i løpet av dagen!

Ok, la oss gjøre det. Vi trenger noen flere komponenter for dette trinnet: - En fotoresistor (noen ganger også kalt en optoresistor) - En NPN -transistor (de fleste vil gjøre. Jeg kan ikke engang lese etiketten på den jeg valgte, men jeg klarte å bestemme det er NPN) - En motstand En fotoresistor er ganske enkelt en motstand som endrer verdien avhengig av hvor mye lys som påføres. I en lysere setting vil motstanden være lavere, mens i mørket vil motstanden være høyere. For fotoresistoren jeg har, er dagslysmotstanden omtrent 500, mens motstanden i mørket er nesten 60kà ©, en ganske stor forskjell! En transistor er en strømdrevet enhet, som mener at for at den skal fungere riktig, må en viss mengde strøm påføres. For dette prosjektet vil nesten alle generelle formål NPN -transistorer gjøre. Noen vil fungere bedre enn andre, avhengig av mengden strøm som kreves for å drive transistoren, men hvis du finner en NPN, bør du være god til å gå. I transistorer er det tre pinner: Basen, emitteren og samleren. Med en NPN -transistor må grunnpinnen gjøres mer positiv enn emitteren for at transistoren skal fungere. Den generelle ideen her er at vi ønsker å bruke fotoresistorens motstand for å justere hvor mye strøm som får strømme gjennom lysdiodene. Fordi vi ikke vet den nøyaktige strømmen som kreves for transistoren vår, og fordi du kan bruke en annen fotoresistor enn meg, kan verdien av motstanden din i dette trinnet (R4 på bildet nedenfor) være annerledes enn min. Det er her eksperimentering kommer inn. 16k var omtrent perfekt for meg, men kretsen din kan kreve en annen verdi. Hvis du ser på skjematikken, vil du se at ettersom motstandsverdien til fotoresistoren endres, så gjør også strømmen gjennom basisnålen. I mørke forhold er verdien av motstand veldig høy, så det meste av strømmen som kommer fra V+ på 555 -timeren (V+ er den positive spenningen) går både direkte til basen på transistoren, noe som gjør den operativ og til lysdiodene. Under lettere forhold lar den reduserte verdien av motstand i fotoresistoren mye av den strømmen gå fra V+ på timeren direkte til DIS. På grunn av dette er det ikke nok strøm til å drive transistoren og lysdiodene, slik at du ikke ser noen blinkende lys. Deretter ser vi kretsen i aksjon!

Trinn 5: Lys (eller ikke), kamera, action

Her er den resulterende kretsen, skyndsomt laget på et brødbrett. Det er slurvet og stygt, men jeg bryr meg ikke. Kretsen fungerte akkurat som designet. Du vil merke at den opprinnelige kretsen vi jobbet fra viser en 2.2uF tantal kondensator. Jeg hadde ikke en for hånden, og brukte en elektrolittkondensator i stedet, og det fungerte bra. Du vil merke i videoen at det er en driftssyklus på omtrent 90% (lysene er på 90% av tiden og blinker av i 10% av tiden). Dette skyldes de eksterne komponentene (motstander og kondensatorer) festet til 555 -timeren. Hvis du er interessert i å endre driftssyklusen, kan du gå gjennom koblingene jeg ga tidligere. Hvis det er interesse, skriver jeg en instruks om det. Håper denne instruksen var nyttig. Gjør rettelser eller still spørsmål. Jeg hjelper deg gjerne der jeg kan.