Blinkande nattljus (efter begäran): 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Instructables -användare Pagemaker gav en länk till en generell blinkande krets med en 555 -timer och begärde information om hur man införlivar en fotoresistor för att kretsen ska kunna stängas av i dagsljus. Dessutom ville Pagemaker använda mer än en LED. Hans ursprungliga inlägg finns HÄR. Denna instruerbara visar dig hur du gör just det.

Steg 1: Tittar på den första 555 -kretsen

Det första steget i att skapa det blinkande nattljuset var att analysera den ursprungliga kretsen, som finns här. Det finns ett antal webbplatser som kommer att lära dig allt du behöver veta om 555 timers, så jag lämnar det till andra. Här är två av mina personliga favoritsajter på 555 timers som kommer att komma igång: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htmBasically, beroende på vilka externa komponenter (motstånd och kondensatorer) vi använder, kan vi ändra blinkningshastigheten.

Steg 2: Beräkning av önskat motståndsvärde för våra lysdioder

Lysdioder är strömdrivna. De kräver en ström för att fungera. Den genomsnittliga röda lysdioden har en normal driftström på cirka 20 mA, så det är ett bra ställe att börja. Eftersom de är strömdrivna beror lysdioden på lysdioden på mängden strömflöde, och inte spänningsfallet över lysdioden (vilket är cirka 1,5-1,7 volt för din genomsnittliga röda lysdiod. Andra varierar). Det låter bra, höger? Låt oss bara pumpa massor av ström, så får vi superljusa lysdioder! Tja … i verkligheten kan en LED bara hantera en viss mängd ström. Lägg till mycket mer än det nominella beloppet, och den magiska röken börjar läcka ut: (Så det vi gör är att lägga till ett strömbegränsande motstånd i serie med lysdioden, vilket löser problemet. För vår krets har vi 4 lysdioder i Vi har två alternativ för våra seriemotstånd (er): Alternativ 1 - Placera ett motstånd i serie med varje lysdiod Med detta alternativ behandlar vi varje lysdiod separat. - V_d) / I = RV_s = Källspänning (I det här fallet använder vi två AA -batterier i serie, vilket är 3 volt) V_d = Spänningsfallet över vår LED (Vi räknar med cirka 1,7 volt) I = Strömmen vi vill köra genom vår LED i AmpsR = Resistans (värdet vi vill hitta) Så får vi: (3 - 1.7) / 0.02 = 65Ω65 ohm är inte ett mycket standardvärde, så vi använder nästa storlek upp, vilket är 68 ohm. PROS: Varje motstånd har mindre effekt att försvinna KONS: Vi måste använda ett motstånd för VARJE LEDI Jag kontrollerade detta värde på följande sätt: Jag mätte varje LED för resist och bestämde att var och en var cirka 85 ohm. Om vi lägger till det i resitorvärdet får vi cirka 150 ohm på var och en av de fyra parallella noder. Det totala parallella motståndet är 37,5 ohm (kom ihåg att parallellmotståndet är lägre än motståndet för någon enskild nod). Eftersom I = E / R kan vi bestämma att 3V / 37,5Ω = 80mA dela det värdet med våra 4 noder, och vi ser att vi får cirka 20 mA genom varje, vilket är vad vi vill. Alternativ 2 - Placera ett motstånd i serie med hela gruppen med 4 parallella lysdioder Med detta alternativ behandlar vi alla lysdioder tillsammans. För att bestämma seriemotståndets värde måste vi göra lite mer arbete. Denna gång, med samma värde på 85Ω per LED, tar vi det totala parallella motståndet för våra lysdioder (utan och ytterligare motstånd), och vi får 22,75Ω. Vid den här tiden känner vi till den ström vi vill ha (2mA), källspänningen (3V) och motståndet hos våra lysdioder i paralleller (22,75Ω). Vi vill veta hur mycket mer motstånd som behövs för att få värdet av ström vi behöver. För att göra detta använder vi lite algebra: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Källspänning (3 volt) R_l = LED -motstånd (22,75Ω) R_r = Seriens resitorvärde, vilket är okänt I = Önskad ström (0,02A eller 20mA) Så, genom att ansluta våra värden får vi: 3 / (22,75 + R_r) = 0,02Or, med hjälp av algebra: (3 / 0,02) - 22,75 = R_r = 127,25Ω Så kan vi sätta ett enda motstånd på cirka 127Ω i serier med våra lysdioder, och vi kommer att ställas in. PROS: Vi behöver bara ett motstånd CONS: Att en resistor tappar mer kraft än det tidigare alternativet För det här projektet gick jag med alternativ 2, helt enkelt för att jag ville hålla saker enkla och 4 motstånd som vi kommer att verka verkar dumt.

Steg 3: blinkar flera lysdioder

Vid denna tidpunkt har vi vår seriemotstånd, vi kan nu blinka flera lysdioder samtidigt med vår ursprungliga timerkrets, helt enkelt genom att ersätta den enda LED- och seriemotståndet med vårt nya seriemotstånd och uppsättning med 4 parallella lysdioder. Nedan, du kommer att se en schematisk bild av vad vi har hittills. Det ser lite annorlunda ut än kretsen på den ursprungliga länken, men det är mestadels bara framträdanden. Den enda verkliga skillnaden mellan kretsen på https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm och den i detta steg är motståndsvärdet för det strömbegränsande motståndet och det faktum att vi nu har 4 Lysdioder parallellt, snarare än bara en enda LED. Jag hade inte ett motstånd på 127 ohm, så jag använde det jag hade. Normalt skulle vi föredra att approximera uppåt och välja det näst största motståndsvärdet för att säkerställa att vi inte släpper igenom för mycket ström, men mitt närmaste motstånd var MYCKET större, så jag valde ett motstånd något under vårt beräknade värde:(Vi gör framsteg, men vi har fortfarande bara ett gäng blinkande lampor. I nästa steg stänger vi av det i dagsljus!

Steg 4: Gör det till ett nattljus

Nog med enkel blinkning! Vi vill att det ska fungera på natten och vara avstängd under dagen!

Okej, låt oss göra det. Vi behöver några fler komponenter för detta steg: - En fotoresistor (ibland även kallad en optoresistor) - En NPN -transistor (de flesta kommer att göra. Jag kan inte ens läsa etiketten på den jag valde, men jag kunde bestämma det är NPN) - Ett motstånd En fotoresistor är helt enkelt ett motstånd som ändrar dess värde beroende på hur mycket ljus som appliceras. I en ljusare miljö kommer motståndet att vara lägre, medan i mörkret kommer motståndet att vara högre. För fotoresistorn jag har till hands är dagsljusmotståndet cirka 500, medan motståndet i mörker är nästan 60kà ©, en ganska stor skillnad! En transistor är en strömdriven enhet, vilket menar att för att den ska fungera korrekt måste en viss mängd ström appliceras. För detta projekt kommer nästan alla NPN -transistorer för allmänt ändamål att göra. Vissa fungerar bättre än andra, beroende på mängden ström som krävs för att driva transistorn, men om du hittar en NPN bör du vara bra att gå. I transistorer finns det tre stift: Basen, sändaren och kollektorn. Med en NPN -transistor måste basstiftet göras mer positivt än sändaren för att transistorn ska fungera. Den allmänna tanken här är att vi vill använda fotoresistorns motstånd för att justera hur mycket ström som får flöda genom lysdioderna. Eftersom vi inte vet den exakta strömmen som krävs för vår transistor, och eftersom du kanske använder en annan fotoresistor än mig, kan värdet på ditt motstånd i detta steg (R4 på bilden nedan) vara annorlunda än mitt. Det är här experimentet kommer in. 16k var nästan perfekt för mig, men din krets kan kräva ett annat värde. Om du tittar på schemat ser du att när fotoresistorns motståndsvärde ändras, så gör också strömmen genom basstiftet. I mörka förhållanden är resistansvärdet mycket högt, så det mesta av strömmen som kommer från V+ på 555 -timern (V+ är den positiva spänningen) går både direkt till basen på transistorn, vilket gör den operativ och till lysdioderna. Under lättare förhållanden tillåter det sänkta motståndsvärdet i fotoresistorn mycket av den strömmen att gå från V+ på timern direkt till DIS. På grund av detta finns det inte tillräckligt med ström för att driva transistorn och lysdioderna, så att du inte ser några blinkande lampor. Därefter ser vi kretsen i aktion!

Steg 5: Ljus (eller inte), kamera, action

Här är den resulterande kretsen, hastigt gjord på en brödbräda. Det är slarvigt och fult, men jag bryr mig inte. Kretsen fungerade precis som designat. Du kommer att notera att den ursprungliga kretsen vi arbetade från listar en 2.2uF tantal kondensator. Jag hade inte en till hands och använde en elektrolitkondensator istället, och det fungerade okej. Du kommer att märka i videon att det finns en arbetscykel på cirka 90% (lamporna lyser 90% av tiden och blinkar 10% av tiden). Detta beror på de externa komponenterna (motstånd och kondensatorer) som är anslutna till 555 -timern. Om du är intresserad av att ändra arbetscykeln, vänligen läs de länkar som jag gav tidigare. Om det finns intresse, skriver jag en instruktionsbok om det. Hoppas att den här instruktören var till hjälp. Gör gärna några korrigeringar eller ställ frågor. Jag hjälper gärna till där jag kan.