Tänd LED -skylt (ljusstyrka aktiverad): 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

I denna instruerbara har jag dokumenterat hur man bygger en LED -skylt med en mörker / ljussensor och en inbyggd PWM -dimmerkrets.

Jag blev uttråkad över julen och lödde ihop ett snabbt projekt inspirerat av youtube introvideointroerna för "GreatScott!". Jag tyckte om att sätta mitt eget namn i lampor, men jag trodde att lödning av 150+ LED -lampor parallellt inte är så utmanande, så jag tänkte göra det lite mer intressant.

Mina LED -skyltar har en mörk/ljuskänslig krets för att slå på på natten och stänga av om dagen. Jag lade också till senare en PWM-krets för att justera LED-ljusstyrkan (lysdioderna jag hade i min skräpkorg blev superljusa: -S). Det mesta av detta bygge är från saker som jag redan hade snarare än att skaffa nya saker för att spara pengar, så innan du frågar varför jag använde X-komponenten istället för Y … nu vet du:-)

Steg 1: Kretsbegrepp

Det finns många olika sätt att bygga ljus/mörk krets, de vanligaste metoderna använder en av följande kretsar (Alla tre använder ett LDR- eller ljusberoende motstånd på dess ingång):

• En 555 -timer med en transistor på stift 3
• En LDR som en del av en spänningsdelare som utlöser en NPN -transistor
• En spänningskomparator (op-amp / komparator IC)

Eftersom jag hade så många olika förstärkare och komparatorer i min reservdel, bestämde jag mig för att använda en LM311. Komparatorn jämför helt enkelt ingångsspänningarna på dess ingångar. Utgången är hög när ingångarna är desamma/större och eller låga när en ingång är lägre än den andra. I mitt fall när LDR -spänningen är högre än referensspänningen som ställts in av potentiometern dras utgången högt, vilket aktiverar ett litet relä, vilket aktiverar de ljusstyrka -kontrollerade lysdioderna. En kondensator placeras i kretsen för att förhindra snabb omkoppling av reläet när ingångsspänningen oscillerar över och under referensspänningen. En MOSFET kunde användas här men igen hade jag massor av små reläer kvar att använda så jag använde en av dem istället.

För PWM -kretsen använde jag den klassiska 555 -timern, variera spänningen till lysdioderna (se bifogad schema).

Obs! I PWM -schematisk Rload är den LED -matris du vill styra, i ljusstyrkan är Rload tekniskt sett PWM -kretsen i det här fallet, men du kan byta last direkt om du vill.

Steg 2: Bygg en testkrets

Från schemat byggde jag testkretsar på två separata brödbrädor och testade inledningsvis med en enda LED. Höger sida är den mörka/ljusa detektorn, och den vänstra sidan är PWM -kretsen. Ljusstyrka -detektorkretsen slår på/av hela kretsen och PWM -kretsen justerar matningsspänningen till LED -matrisen.

Min avsikt var att stänga av en 5V, 1A mobiltelefonladdare genom en micro usb -brytare. Kretsen var benägen att snabbt växla nära dess omkopplingspunkt (särskilt i skymningen när ljusnivåerna har en mellanliggande ljusstyrka) så jag placerade en onödigt stor 2200uF kondensator över transistorn för att hålla omkopplingsspänningen under spänningsfall. Beroende på mängden ström bestämmer din last sjunker dess effektiva lastmotstånd och utgör därmed en del av ett RC -nätverk med kondensatorn. Den tid som kondensatorn håller laddspänningen kan hittas med hjälp av tidskonstantformeln t = R x C. Du bör kunna beräkna ett lämpligt värde med hjälp av denna formel. I verkligheten bör du hålla energilagringskomponenter som kondensatorer så låga som möjligt för att minimera onödig strömförbrukning.

Jag använde Loch-Master för att skapa ett namn som jag ville löd mina 5 mm lysdioder till. Jag gillar att använda 2,54 mm stigning längsgående strip-board (a.k.a veroboard). Alla lysdioder är lödda parallellt (detta är inte bra praxis, där det är möjligt bör du begränsa strömmen till varje enskild lysdiod med ett separat motstånd).

Steg 3: Montering

Följande steg innebär en onödig mängd varmt lim. Det är perfekt för lata människor som jag som bara vill gå med saker snabbt.

När jag hade plottat ut namnet med Loch-master lödde jag alla lysdioder parallellt. Både PWM och ljusstyrka kretsar löddes på en bit av band. LDR separerades från huvudkretsen på flygande ledningar så att själva sensorn kunde limmas i ett hål på framsidan av ramen. Dessa monterades sedan på en bit isolerande PVC, som sedan själv limmades på baksidan av LED -matrisen.

Genom att känna till måtten på LED-matrisen från Loch-Master gjorde jag en svart PVC-ram för att omge LED-matrisen och få den att se vacker ut. Jag gjorde en mall för att passa på en A4 -sida så att den kunde skrivas ut på papper och placeras över 5 mm svart skumbräda. Jag tejpade sedan ner mallen med maskeringstejp och skar försiktigt ut mitten och kanterna med en hantverkskniv. Jag gjorde också en matchande utan skärningen i mitten för ryggen. Omgivningen erbjöds sedan upp till LED -matrisen och limmades helt enkelt. Båda kretsarna limmades sedan på baksidan av LED -skivan (märk att dessa har separerats med lite PVC).

Slutligen tillsattes en bakpanel med hjälp av M3-skruvar som satts in från framsidan och svarta distanser (distans) fixerades i dem. Detta gjorde att bakpanelen kunde träs upp och hålls på plats med sex M3 -muttrar och brickor.

Steg 4: Njut

Jag hoppas att du tyckte om detta sporadiska helgprojekt. Det finns mycket utrymme för förbättringar på detta eftersom det var lite roligt, men jag hoppas att jag har inspirerat dig att göra din egen. Du kan bara använda PWM -kretsen på egen hand och variera ljusstyrkan på lysdioderna beroende på ljusnivåerna beroende på tid på dagen.

Kretsprinciperna kan användas för andra coola saker som termostater (byt LDR med en termistor) eller motorvariabel varvtalsreglering med PWM -kretsen.