Шугаман тод байдлын муруйтай салангид ээлжит аналог LED Fader: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

LED -ийг бүдгэрүүлэх/бүдгэрүүлэх хэлхээний ихэнх нь микроконтроллерийн PWM гаралтыг ашигладаг дижитал хэлхээ юм. LED -ийн гэрлийг ХОУХ -ны дохионы ажлын мөчлөгийг өөрчлөх замаар хянадаг. Удалгүй та ажлын мөчлөгийг шугаман байдлаар өөрчлөхөд LED гэрэл нь шугаман байдлаар өөрчлөгддөггүй болохыг олж мэдэх болно. Гэрэлтүүлэг нь логарифмын муруйгаар үргэлжлэх бөгөөд энэ нь ажлын мөчлөгийг 0 -ээс 70% хүртэл нэмэгдүүлэхэд эрчим нь хурдан өөрчлөгдөж, 70% -иас 100% хүртэл хэлбэлзэх үед маш удаан өөрчлөгддөг гэсэн үг юм. тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрийг ашиглаж, одоогийн шугаман fe -ийг нэмэгдүүлэх үед харагдана конденсаторыг тогтмол гүйдэлээр цэнэглэх замаар.

Энэхүү зааварчилгаанд би хүний нүдэнд шугаман мэт харагддаг тод байдлын өөрчлөлттэй аналог LED гэрэлтүүлэгчийг хэрхэн яаж хийхийг танд үзүүлэхийг хичээх болно. Үүний үр дүнд сайн шугаман бүдгэрүүлэх нөлөө бий болно.

Алхам 1: Хэлхээний ард байгаа онол

Зураг дээр та LED-ийн тод байдлын ойлголт нь Вебер-Фехнерийн хуулийн дагуу логарифмын муруйтай болохыг харж болно, хүний нүд бусад мэдрэхүйн нэгэн адил логарифмын муруйтай гэж хэлдэг. LED дөнгөж "дамжуулж" эхлэхэд гүйдэл нэмэгдэх тусам гэрэлтэх чадвар хурдан нэмэгддэг. Гэхдээ "дамжуулалт" хийсний дараа гэрэл гэгээ нь аажмаар нэмэгдэх тусам LED -ээр дамжуулан экспоненциал өөрчлөгдөх гүйдлийг (зургийг үз) илгээх хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр хүний нүд (логарифмын ойлголттой) гэрэлтүүлгийн өөрчлөлтийг шугаман гэж ойлгодог.

Үүнийг хийх 2 арга бий:

• Хаалттай хүрдний хандлага
• Нээлттэй хүрдний хандлага

Хаалттай хүрдний хандлага:

LDR (кадми сульфид) эсийн үзүүлэлтүүдийг нарийвчлан судлахад LDR эсэргүүцлийг логарифмын хуваарийн дагуу шулуун шугамаар зурсан болохыг харах болно. Тиймээс LDR эсэргүүцэл нь гэрлийн эрч хүчээр логарифмын өөрчлөлтийг хийдэг бөгөөд үүнээс гадна LDR -ийн логарифмын эсэргүүцлийн муруй нь хүний нүдний логарифмын тод байдлын ойлголттой ойролцоо байдаг. Ийм учраас LDR нь LED гэрлийн ойлголтыг шугаман хэлбэрт оруулах төгс нэр дэвшигч юм. Тиймээс LDR -ийг ашиглан логарифмын ойлголтыг нөхөхөд хүний нүд сайхан шугаман гэрэлтүүлгийн өөрчлөлтөд сэтгэл хангалуун байх болно. LDR нь LED гэрлийг хянах, хянах боломжийг олгодог тул LDR муруйг дагаж мөрддөг. Ийм байдлаар бид хүний нүдэнд шугаман мэт харагддаг экспоненциал өөрчлөгдөж буй тод байдлыг олж авдаг.

Нээлттэй хүрдний хандлага:

Бид LDR ашиглахыг хүсэхгүй байгаа бөгөөд fader -ийн гэрэлтүүлгийн шугаман өөрчлөлтийг авахыг хүсч байгаа бол хүний нүдний логарифмын гэрлийн ойлголтыг нөхөхийн тулд LED -ээр экспоненциалаар гүйдэл хийх хэрэгтэй. Тиймээс бидэнд экспоненциал өөрчлөгдөх гүйдэл үүсгэдэг хэлхээ хэрэгтэй. Үүнийг OPAMP-ийн тусламжтайгаар хийж болно, гэхдээ би тохируулсан гүйдлийн толин тусгалыг ашигладаг энгийн хэлхээг олж мэдсэн бөгөөд үүнийг "одоогийн квадрат" гэж нэрлэдэг, учир нь үүсгэгч гүйдэл нь дөрвөлжин муруй (хагас экспоненциал) дагуу явдаг. Энэ зааварт бид хоёуланг нь нэгтгэдэг ээлжлэн бүдгэрч буй LED авахын тулд хаалттай хүрд ба нээлттэй гогцоонд хандана. Энэ нь нэг LED нь унтарч, нөгөө нь эсрэг талын бүдгэрсэн муруйгаар унаж, гарч ирдэг гэсэн үг юм.

Алхам 2: Схем 1 - Гурвалжин долгионы хэлбэр үүсгэгч

LED fader -ийн хувьд бидэнд хүчдэлийн эх үүсвэр хэрэгтэй бөгөөд энэ нь шугаман хүчдэлийг бууруулж, бууруулдаг. Бид мөн тус тусдаа бүдгэрч, бүдгэрч буй хугацааг өөрчлөх боломжтой байхыг хүсч байна. Энэ зорилгоор хуучин ажлын морины 2 OPAMP -ийг ашиглан бүтээсэн тэгш хэмтэй гурвалжин долгионы үүсгүүрийг ашиглана: LM324. U1A нь эерэг санал хүсэлтийг ашиглан schmitt гох хэлбэрээр тохируулагдсан болно. ба U1B нь интегратороор тохируулагдсан болно. Гурвалжин долгионы давтамжийг C1, P1 ба R6 -ээр тодорхойлдог. LM324 нь хангалттай гүйдэл дамжуулах чадваргүй тул Q1 ба Q2 -ээс бүрдэх буферийг нэмж оруулсан болно. Энэхүү буфер нь LED хэлхээнд хангалттай гүйдэл оруулах шаардлагатай байгаа одоогийн ашиг орлогыг өгдөг. U1B -ийн эргэн тойрон дахь эргэх холболтыг OPAMP -ийн гаралтаас буферийн гаралтаас авдаг. Учир нь OPAMPs нь багтаамжийн ачаалалд дургүй байдаг (C1 гэх мэт). R8 нь тогтвортой байдлын үүднээс OPAMP -ийн гаралтанд нэмэгддэг, учир нь буферт ашигладаг Q1, Q2 гэх мэт ялгаруулагч дагалдагчид бага эсэргүүцэлтэй гаралтаас үүдэлтэй хэлбэлзлийг өдөөж болно. Q1 ба Q2 -ээс үүссэн буферийн гаралтын хүчдэл.

Алхам 3: Схем 2 - Хаалттай Loop LED Fader хэлхээ

LED -ийн тод байдлыг шугаман болгохын тулд LDR -ийг хаалттай хэлхээний зохион байгуулалтанд санал хүсэлтийн элемент болгон ашигладаг. LDR эсэргүүцэл ба гэрлийн эрч хүч нь логарифмтай тул энэ ажлыг хийхэд тохиромжтой нэр дэвшигч юм. Q1 ба Q2 нь гурвалжин долгионы генераторын гаралтын хүчдэлийг R1 -ээр гүйдэл болгон хувиргадаг гүйдлийн толин тусгал юм. "одоогийн толь. Q1-ээр дамжих гүйдлийг Q2 болгон тусгасан тул гурвалжин долгионы генераторын гаралт тэг рүү огт эргэдэггүй тул би гурвалжин гүйдэл Q2. D1-ээр дамждаг, учир нь би төмөр замаас төмөр зам ашигладаггүй Гурвалжин долгионы генератор дахь ерөнхий зориулалттай OPAMP -ийг хялбархан олж авах боломжтой. LED нь Q2 -тэй холбогддог, гэхдээ Q3 нь хоёр дахь гүйдлийн толины нэг хэсэг юм. Q3 ба Q4 нь одоогийн эх үүсвэрийн толин тусгалыг бүрдүүлдэг. (Харна уу: Одоогийн толин тусгалууд) LDR нь энэхүү одоогийн эх үүсвэрийн толины "лавлах хөл" -д байрладаг тул LDR -ийн эсэргүүцэл нь энэ толин тусгалаас үүссэн гүйдлийг тодорхойлдог. LDR -д гэрэл тусах тусам эсэргүүцэл бага байх ба Q4 -ээс дамжих гүйдэл их байх болно. Q4 -ээр дамжих гүйдлийг Q2 -тэй холбосон Q3 -т тусгасан болно. Q2 нь I1 ба Q3 гурвалжин гүйдлийг шингээдэг бөгөөд энэ нь LDR дээр унах гэрлийн хэмжээтэй шууд холбоотой бөгөөд логарифмын муруйг дагадаг. I3 нь LED -ээр дамжих гүйдэл бөгөөд I1 шугаман гурвалжин гүйдлийн үр дүн бөгөөд логарифмын LDR гүйдэл I2 бөгөөд энэ нь экспоненциал гүйдэл юм. LED -ээр экспоненциал гүйдэл дамждаг тул гэрэл гэгээ нь шугаман хэлбэрээр өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь LED -ээр шугаман гүйдэл дамжуулахаас хамаагүй илүү бүдгэрэх/бүдэгрүүлэх нөлөөтэй байдаг. Осциллографын зураг нь R6 (= 10E)), энэ нь LED -ээр дамжих гүйдлийг илэрхийлнэ.

Алхам 4: Схем 3 - Одоогийн квадрат ашиглан LED Fader хэлхээг нээх

LED/LDR хослол нь стандарт бүрэлдэхүүн хэсэг биш тул би нээлттэй давталтын тохиргоонд LED -ээр дамжуулан экспоненциал эсвэл квадрат гүйдэл үүсгэх өөр аргыг хайж олсон. Үр дүн нь энэ үе шатанд үзүүлсэн нээлттэй давталтын хэлхээ юм. Q1 ба Q2 нь одоогийн живж буй толинд суурилсан одоогийн квадрат хэлхээг үүсгэдэг. R1 нь P1 -ийг ашиглан хуваасан гурвалжин гаралтын хүчдэлийг Q1 -ээр урсах гүйдэл болгон хувиргадаг. Гэхдээ Q1 -ийн ялгаруулагчийг резистороор биш харин 2 диодоор газардуулдаг. 2 диод нь 1 -р улирал хүртэлх гүйдэлд квадрат нөлөө үзүүлэх болно. Энэ гүйдэл нь Q2 -т тусгагдсан тул I2 нь ижил квадрат муруйтай байдаг. Q3 ба Q4 нь тогтмол гүйдлийн живэх эх үүсвэр болдог. LED нь энэ тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрт холбогдсон бөгөөд одоогийн живэх толь Q1 ба Q2 -тэй холбогддог. Тиймээс LED-ээр дамжих гүйдэл нь I1-ээс хасах квадрат гүйдлийн I2 ба хагас экспоненциал гүйдэл I3-ийн үр дүн юм. P1 -ийг таслах ёстой бөгөөд ингэснээр LED нь унтарч байх үед л унтардаг. Осциллографын зураг нь тогтмол I1 -ээс хасагдсан одоогийн I2 -ийг илэрхийлдэг R2 (= 180E) хүчдэлийг харуулдаг.

Алхам 5: Схем 4 - Хоёр хэлхээг хослуулан LED Fader -ийг солино

Нээлттэй давталтын хэлхээний LED гүйдэл нь хаалттай хэлхээний LED гүйдэлтэй харьцуулахад урвуу байрлалтай байдаг тул бид хоёр хэлхээг хоёуланг нь нэгтгэж, нэг LED нь бүдгэрч, нөгөө нь бүдгэрч, эсрэгээр нь LED fader үүсгэж болно.

Алхам 6: Хэлхээг бий болгох

• Би хэлхээг зөвхөн талхны самбар дээр хийдэг тул надад хэлхээний ПХБ -ийн схем байхгүй байна
• Өндөр үр ашигтай LED -ийг ашигла, учир нь эдгээр нь хуучин LED -ээс илүү ижил гүйдэлтэй байдаг
• LDR/LED хослолыг хийхийн тулд LDR (зураг харна уу) болон LED -ийг хумигдаж буй хоолойд нүүр нүүрээ харуул (зураг харна уу).
• Уг хэлхээ нь +9V -аас +12V хүртэлх хүчдэлд зориулагдсан.