LED бүхий нар мандах, жаргах гэрэл: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:06

Та мэднэ үү, өвлийн улиралд босоход хэцүү байдаг, учир нь гадаа харанхуй, таны бие шөнө дунд сэрдэггүй. Тиймээс та гэрлээр таныг сэрээдэг сэрүүлэгтэй цаг худалдаж авах боломжтой. Эдгээр төхөөрөмжүүд хэдэн жилийн өмнөх шиг үнэтэй биш ч ихэнх нь үнэхээр муухай харагдаж байна. Нөгөөтэйгүүр, ихэнх тохиолдолд ажлаасаа ирэхэд харанхуй болдог. Тиймээс агуу нар жаргах нь бас алга болжээ. Өвөл гунигтай санагдаж байна, тийм үү? Гэхдээ энэ сургамжийг уншигчдад зориулаагүй болно. Энэ нь picaxe микроконтроллер, зарим LED болон бусад хэдэн хэсгээс нар мандах, нар жаргах гэрлийг хослуулан бүтээх талаар танд тайлбарласан болно. LED нь чанарын хувьд 5-10 еврогийн үнэтэй байж болох бөгөөд бусад хэсгүүд нь 20 еврогоос хэтрэхгүй байх ёстой. Тиймээс 30 -аас бага еврогоор та үнэхээр ашигтай, сайхан зүйлийг бүтээж чадна. Энэ зааварчилгаа нь үүнийг хэрхэн яаж сэргээх талаар танд тайлбарлахаас гадна үүнийг өөрийн хүссэнээр хэрхэн өөрчлөхийг харуулах болно.

Алхам 1: Бидэнд хэрэгтэй зүйлс

Танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно: o12V эсвэл 24V тэжээлийн хангамж o1 Picaxe 18M (эсвэл бусад микроконтроллер) https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ oA сокетоос 3.5 мм-ийн утасны үүрэнд эсвэл өөр бусад picaxe o1 товчлуур ба 1 товчлуур, эсвэл конденсатортой o1 IC7805 гэсэн 2 товчлуурыг програмчлахын тулд цуваа портуудаас микроконтроллер руу холбосон нь 12V эсвэл 24V-ийг бид 5V болгон хувиргадаг. нь TTL түвшний гаралт дээр шууд ашиглах зориулалттай Darlington Transistor массив юм. Эсвэл тохирох эсэргүүцэлтэй 8 дан Дарлингтон-Транзисторыг ашиглаарай, гэхдээ энэ нь BC547 стандарт транзистортой ажилладаг. o1 IRF520 гэх мэт өндөр хүчирхэг FET эсвэл BD649 гэх мэт бусад Power-Darlington-транзистор, улаан, шар, цагаан, дулаахан цагаан, цэнхэр, хэт ягаан гэх мэт олон өнгийн LED. Нэмэлт мэдээлэл авахын тулд 4 -р алхамыг уншина уу. o1 10k & -потенциометр, туршилтын зориулалттай урт товчлууртай бол илүү тохиромжтой o1 300 &-потенциометр o Зарим резистор, зарим кабель, хэлхээг бий болгох самбар, мэдээж гүйдэл хэмжих гагнуурын төмрийг хэмжих хэрэгсэл нь бас тохиромжтой байх болно, гэхдээ тийм ч тохиромжтой биш юм. шаардлагатай Таны хэрэглэж буй тэжээлийн эх үүсвэрээс хамааран танд нэмэлт холбогч, LED-ийн орон сууц хэрэгтэй байж магадгүй юм. Би цахилгаан хангамжийн орон сууцанд бэхэлсэн нийлэг хавтанг ашигласан. Хуучин D-Sub-холбогчтой хуучин компьютерийн хулганы хувьд пикаксийг програмчлахад ашигладаг утасны үүрний кабелийг сайн орлох болно. Пикакс болон бусад хэрэгтэй зүйлсийг эндээс худалдаж авч болно: https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ Үлдсэнийг нь орон нутгийнхаа дилерээс сонирхоорой.

Алхам 2: Хэлхээний зохион байгуулалт

ULN2803A бол дарлингтоны массив бөгөөд оролтын талд тохирох эсэргүүцэлтэй 8 дарлингтон жолоочоос бүрдэх бөгөөд ингэснээр та микроконтроллероос гаралтыг UNL2803A оролт руу шууд холбох боломжтой болно. Хэрэв оролт нь микроконтроллероос өндөр түвшний (5V) авбал гаралт нь GND -тэй холбогдоно. Энэ нь оролт өндөр байх тусам LED туузыг асаах болно гэсэн үг юм. Суваг бүрийг 500 мА хүртэл гүйдэлтэй ашиглаж болно. 5 мм-ийн хэт ягаан туяа бүхий LED нь ихэвчлэн нэг туузанд 25-30 мА ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн найман нь FET-ийг зөвхөн 200-250 мА хүчдэлээр цэнэглэдэг тул аливаа чухал цэгээс хол байна. Та сэрүүлгийн гэрэлд 5W өндөр хүч чадалтай LED ашиглах талаар бодож магадгүй юм. Тэд ихэвчлэн 12V-т 350мА ашигладаг бөгөөд энэ массиваар удирдуулж болно. "S1" товчлуур нь микроконтроллерийг дахин тохируулах товч юм. "S2" товчлуур нь нар жаргах эсвэл үүр цайхыг сонгодог. Та үүнийг товчлуураар сольж програм хангамжийн тасалдалаар нар жаргахыг идэвхжүүлж болно. R11 потенциометр нь хурдыг сонгох үүргийг гүйцэтгэдэг. Бид ADC -ийн пикакс чадварыг ашиглан потенциометрийн байрлалыг уншиж, энэ утгыг цагийн хуваарь болгон ашиглаж байна. Зураг дээр миний бие даасан 7 транзистор (BC547C), тэдгээрийг жолоодох резистороор бүтээсэн анхны самбар харагдаж байна. Хэлхээг бүтээх үед надад ULN2803 байхгүй байсан, одоо бусад хэсгүүд дутагдаж байна. Тиймээс би танд анхны зохион байгуулалтыг харуулахаар шийдсэн боловч шинэ драйверын массивыг өгөх болно.

Алхам 3: Нар жаргах нь ямар харагддаг вэ?

Бодит нар жаргахыг ажиглахад гэрлийн өнгө цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөж байгааг та анзаарч магадгүй юм. Нар тэнгэрийн хаяанд байх үед тод цагаан байдлаас тод шар, дараа нь дунд улбар шар, дараа нь хар улаан болж, дараа нь намхан хөх туяатай цагаан туяа, дараа нь харанхуй болно. Нар жаргах нь төхөөрөмжийн хамгийн хэцүү хэсэг байх болно, учир нь та үүнийг бүрэн ухамсартайгаар харж байгаа бөгөөд бага зэргийн алдаа нь нэлээд ядаргаатай байдаг. Нар мандах нь үндсэндээ ижил хөтөлбөрийг буцаадаг боловч нар мандах үед та унтаж байгаа тул бид өнгөний талаар санаа зовох хэрэггүй болно. Хэвтэж байхдаа нар жаргах үйл явцыг нарны гэрлээр эхлүүлэхийг хүсэхгүй байж магадгүй, гэхдээ өглөө нь LED -ийг хамгийн сайн ашиглах нь чухал юм. Тиймээс нар мандах, жаргах янз бүрийн дараалалтай байх нь тохиромжтой, гэхдээ та дуртай зүйлээ туршиж үзэх боломжтой, гэхдээ програмын эдгээр ялгаа нь биднийг хоёр програмын хувьд өөр өөр LED сонголт хийхэд хүргэж болзошгүй юм.

Алхам 4: LED сонгох ба резисторыг тооцоолох

LED сонгох нь энэхүү зааварчилгааны бүтээлч хэсэг юм. Тиймээс дараах текст бол миний танд өгсөн санал юм. Өнгө: Цоо шинэ өнгийн LED бүхий туузыг жигд асаах, унтраах нь хэцүү байдаг. Тиймээс миний санал болгож буй зүйл бол тууз бүр өөр өөр хэмжээтэй LED -ийг агуулдаг боловч тоо хэмжээ нь өөрчлөгддөг. Хэрэв бид нар жаргахыг урвуугаар эргүүлсэн гэж төсөөлвөл эхний зурвас нь маш олон улаан LED, магадгүй нэг цагаан, цэнхэр, хэт ягаан туяа агуулсан байх болно. Тиймээс 5 улаан, 2 шар, 1 дулаан цагаан, 1 хэт ягаан туяа гэж бодъё. Хэрэв та хүсвэл улаан эсвэл шар өнгийн LED -ийн аль нэгийг улбар шар өнгийн гэрлээр сольж болно. 2 улаан, 5 шар, 2 дулаан цагаан гэж хэлье (схемийн дагуу 3 -р зурвас) Дараагийн туузанд хэд хэдэн улаан шарыг шараар эсвэл бүр цагаан өнгөтэй болгоно. 1 улаан, 1 шар, 4 дулаан цагаан, 1 цэнхэр гэж хэлье. (зурвас 4 -ийг схемийн дагуу) Дараагийн зурвас нь 3 хүйтэн цагаан, 2 дулаан цагаан, 1 цэнхэр LED -ээс бүрдэнэ. (зурвас 5) Энэ нь одоог хүртэл нар жаргах дөрвөн зурвас байх болно. Sunrise -ийн хувьд бид хүйтэн цагаан, цэнхэр LED бүхий үлдсэн гурван туузыг ашиглаж болно. Хэрэв та 7 ба 8 дахь оролтыг хооронд нь холбовол нар мандахын тулд 4 туузыг ашиглаж болно, эсвэл нар жаргахыг хүссэнээрээ тав дахь зурвасыг өгч болно. Улаан LED агуулсан тууз нь нэг цагаан туяанаас илүү LED байдаг гэдгийг та анзаарсан байх. Энэ нь улаан, цагаан өнгийн LED -ийн хамгийн бага хүчдэлийн зөрүүнээс үүдэлтэй юм. LED нь үнэхээр гэрэл гэгээтэй, бүр 1% хүртэл бүдгэрүүлэх нь маш их зүйл юм. зөвхөн 5 мА гүйдэл. Энэ нь энэ зурвасыг бусад хэсгүүд шиг тийм ч тод биш болгодог тул нар жаргах сүүлчийн үзүүрт тохиромжтой. Гэхдээ би энэ зурвасыг хэт ягаан туяаны гэрлээр өгөх ёстой байсан. LED ба резисторыг хэрхэн тооцоолох вэ: LED ажиллахын тулд тодорхой хүчдэл хэрэгтэй бөгөөд дарлингтоны массив хүртэл өөрийн зориулалтаар нэг сувагт 0.7В ашигладаг. Тиймээс резисторыг тооцоолох нь маш энгийн. FET нь бидний хувьд хүчдэлийн алдагдалд бараг нөлөөлдөггүй. Цахилгаан хангамжаас 24V хүчдэлтэй ажилладаг гэж бодъё. Энэ хүчдэлээс бид LED -ийн бүх нэрлэсэн хүчдэл, массивын 0.7V -ийг хасдаг. Үлдсэн зүйлийг резистор ашиглах ёстой бөгөөд жишээг авч үзье: эхний зурвас: 5 улаан, 2 шар, 1 дулаан цагаан, 1 хэт ягаан туяа, нэг улаан LED нь 2.1 В хүчдэлтэй тул тав нь 10.5 авдаг. Нэг шар LED нь 2.1V хүчдэл авдаг тул хоёр нь 4.2V, цагаан LED нь 3.6V, хэт ягаан туяаны гэрэл 3.3V, массив нь 0.7V бөгөөд энэ нь 24V -10.5V - 4.2V - 3.6V - 3.3V - 0.7V = 1.7V бөгөөд үүнийг ямар нэгэн резистор ашиглах ёстой. Та Ом -ийн хуулийг мэддэг нь гарцаагүй: R = U/I. Тиймээс 25mA -д 1.7V ашигладаг резистор нь 1.7V/0.025A = 68 Ом гэсэн утгатай байдаг бөгөөд үүнийг электрон дэлгүүрүүдээс авах боломжтой. Резисторын ашигладаг хүчийг тооцоолохын тулд P = U * I -ийг тооцоолоход энэ нь P = 1.7V * 0.025A = 0.0425 Вт байх болно гэсэн үг юм. Хэрэв та илүү их гүйдэл хэрэглэж байгаа эсвэл резистор дээр илүү их вольт шатаахыг хүсч байвал илүү том гүйдэл ашиглах шаардлагатай болж магадгүй юм. Энэ нь 24 вольт дээр зөвхөн 6 өндөр хүчдэлийн цагаан LED -ийг ажиллуулах боломжтой болсон шалтгаан юм. Гэхдээ бүх LED нь адилхан биш, LED -ээс LED хүртэлх хүчдэлийн алдагдалд маш том ялгаа байж магадгүй юм. Тиймээс бид хоёр дахь потенциометр (300?) Ба гүйдлийн тоолуур ашиглан тууз бүрийн гүйдлийг эцсийн хэлхээнд хүссэн түвшинд (25мА) тохируулна. Дараа нь бид резисторын утгыг хэмждэг бөгөөд энэ нь тооцоолсон утгын эргэн тойронд ямар нэгэн зүйл өгөх ёстой. Хэрэв үр дүн нь хоёр төрлөөс хамааралтай бол та туузыг арай бараан болгохыг хүсч байвал дараагийн илүү өндөр утгыг сонгоорой. Би LED-ийг нийлэг шилэн хавтан дээр суулгаж, тэжээлийн эх үүсвэрийн орон сууцанд бэхлэв. Нийлэг шилийг өрөмдөж, зууханд 100 ° C хүртэл халаавал нугалж болно. Зураг дээр харж байгаачлан би энэ дэлгэц дээр нар мандах - нар жаргах сонголтыг оруулсан. Потенциометр ба дахин тохируулах товчлуур нь хэлхээний самбар дээр байна.

Алхам 5: Програм хангамжийг тохируулах

Пикакс нь худалдагчийн зарим үндсэн аялгаар програмчлахад маш хялбар байдаг. Редактор болон програм хангамж нь үнэ төлбөргүй байдаг. Мэдээжийн хэрэг үүнийг хоосон PIC эсвэл Atmel AVR -д зориулж ассемблер дээр програмчилж болно, гэхдээ энэ нь пикаксыг туршиж үзсэний дараа хийсэн анхны төслүүдийн маань нэг юм. Энэ хооронд би AVR дээр хэд хэдэн ХБХ -той илүү сайн хувилбар дээр ажиллаж байна. Пикакс нь эхлэгчдэд маш сайн байдаг, учир нь техник хангамжид тавигдах шаардлага маш энгийн бөгөөд үндсэн хэлийг сурахад хялбар байдаг. 30 еврогоос бага үнээр та микроконтроллеруудын гайхалтай ертөнцийг судалж эхлэх боломжтой. Энэхүү хямд чип (18M) -ийн сул тал бол хязгаарлагдмал RAM юм. Хэрэв та өөр боломжуудыг сонгосон эсвэл өөр пиксакс холбосон бол програмыг тохируулах шаардлагатай болж магадгүй юм. Гэхдээ та хувь хүний туузны хоорондох шилжилтийг өөрчлөх хэрэгтэй болно. Жагсаалтаас харахад w6 (үгийн хувьсагч) хувьсагч нь эсрэг хувьсагч болон ХОУХ-ны параметрийн үүргийг гүйцэтгэдэг. 4kHz давтамжтай ХОУХ-ийн давтамжтай ажиллах хугацааны 1% -99% -ийн утга нь 10-990 байна. Тооцооллын дагуу бид LED гэрлийн экспоненциал бууралт эсвэл өсөлтийг олж авдаг. Хэрэв та LED -ийг ХОУХХ -тэй удирдах бол энэ нь оновчтой юм. Нэг зурвасыг асаах, унтраах үед үүнийг ХОУХ -ны утгыг өөрчлөх замаар програм хангамжаар нөхдөг. Жишээлбэл, нар жаргахыг харцгаая. Эхний ээлжинд 0, 4, 5 гарцыг өндөр сэлгэн залгасан бөгөөд энэ нь холбогдох зурвасыг ULN2803A -ээр асаасан гэсэн үг юм. Дараа нь w6 дахь хувьсагч нь 700 -аас бага болтол гогцоо тод байдлыг багасгасан. Энэ үед pin0 -ийг бага, pin2 -ийг өндөр болгоно. W6-ийн шинэ утгыг 900 болгож тохируулсан байна. Энэ нь ХОУХ-ийн 700-р түвшний 0, 4 ба 5-р тууз бүхий чийдэн нь ХОУ-ын 800-р түвшний 2, 4 ба 5-р туузтай чийдэн шиг гэрэлтэй гэсэн үг юм. Эдгээр утгыг та туршиж үзэх хэрэгтэй бөгөөд өөр өөр утгыг туршиж үзэх хэрэгтэй. Дунд хэсэгт хаа нэг газар байхыг хичээгээрэй, учир нь эхний гогцоонд дэнлүүгээ хэтэрхий бүдгэрүүлэх үед хоёр дахь гогцоонд ихийг хийж чадахгүй. Энэ нь өнгөний өөрчлөлтийн эффектийг бууруулах болно. ХОУХ-ны тохиргоог тохируулахын тулд би програмыг түр зогсоохын тулд w5-ийн утгыг ашигладаг дэд програм ашигласан. Энэ үед тоглоомын хурд гарч ирнэ. Зөвхөн эхлүүлэх үед потенциометрийг шалгаж, утгыг w5-д хадгална. Хөтөлбөрийн давталт бүрийн алхамуудын тоо тогтмол боловч w5 -ийн утгыг 750 -аас 5100 болгож өөрчилснөөр алхам бүрийн түр зогсолт 0.75 -аас 5 секунд болж өөрчлөгддөг. Гогцоо тус бүрийн алхамуудын тоог экспоненциал бууралт эсвэл нэмэгдүүлэх фракцийг өөрчлөх замаар тохируулж болно. W6 хувьсагч нь үргэлж бүхэл тоо байх тул жижиг бутархайг ашиглахгүй байхыг анхаарна уу! Хэрэв та 99/100 -ийг бутархай болгон ашиглаж үүнийг 10 -ын утгад хэрэглэвэл аравтын бутархайгаар 9.99, харин бүхэл тоогоор дахиад 10 болно. W6 нь 65325 -аас хэтрэхгүй гэдгийг санаарай! Туршилтыг хурдасгахын тулд w5 = 5*w5 гэсэн мөрийг тайлбарлахыг оролдоорой, энэ нь програмыг 5 дахин их хурдасгах болно!:-)

Алхам 6: Унтлагын өрөөнд суурилуулах

Би нар жаргах дэнлүүгээ өрөөний нэг талд байрлах жижиг шүүгээнд байрлуулсан бөгөөд ингэснээр гэрэл тааз руу тусна. Цаг хэмжигчээр би дэнлүүгээ сэрүүлэг дуугарахаас 20 минутын өмнө асаадаг. Дараа нь чийдэн нар мандах хөтөлбөрийг автоматаар эхлүүлж, аажмаар намайг сэрээдэг. Орой нь би таймерын цагийн унтлагын цагны функцийг идэвхжүүлж, нар жаргах унтраалгаар чийдэнгээ асаана. Хөтөлбөр эхэлсний дараа би тэр даруй нар мандах руу буцаж очдог, маргааш өглөө. Дараа нь би хувийн нар жаргахдаа баярлаж, удалгүй унтдаг.

Алхам 7: Өөрчлөлтүүд

Товчлуурыг товчлуураар солихдоо програмын зарим тасалдлыг идэвхжүүлэх замаар нар жаргах хэсэгт шилжих ёстой. Нийлүүлэлтийн хүчдэлийг өөрчлөхийн тулд та тус тусдаа LED тууз ба резисторыг дахин тооцоолох хэрэгтэй, учир нь 12В-ийн хүчээр та зөвхөн 3 цагаан LED хөтлөх боломжтой бөгөөд танд өөр эсэргүүцэл хэрэгтэй болно. Тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрийг ашиглах нь гарцаагүй шийдэл болох боловч эдгээр нь танд хэдэн доллар зарцуулж, зохицуулахад хэдэн арван вольт зарцуулж магадгүй юм. 24V -ийн тусламжтайгаар та олон тооны LED -ийг нэг туузаар хөтлөх боломжтой бөгөөд 12V -ийн хүчдэлтэй ижил хэмжээний LED -ийг удирдахын тулд LED -ийг зэрэгцээ ашигласан хоёр туузаар тусгаарлах ёстой. Эдгээр хоёр тууз бүрт өөрийн гэсэн эсэргүүцэл хэрэгтэй бөгөөд энэ сувгаар хуримтлагдсан гүйдэл хоёр дахин нэмэгдсэн байна. Бүх LED -ийг 5V -ээр жолоодох нь утгагүй, гэхдээ гүйдэл нь эрүүл бус түвшинд хүрч, шаардлагатай резисторуудын хэмжээ эрс нэмэгдэх болно гэдгийг та харж байна. ULN2803 драйвертай өндөр хүчдэлийн LED ашиглахын тулд хоёр сувгийг нэгтгэн дулааны менежментийг сайжруулж болно. Хоёр оролтыг нэг микроконтроллер зүү, хоёр гаралтыг нэг өндөр хүчдэлийн LED туузан дээр холбоно уу. Зарим өндөр хүчдэлийн LED цэгүүд нь тогтмол гүйдлийн хэлхээтэй байдаг бөгөөд цахилгаан дамжуулах шугамд ХОУХ-ны тусламжтайгаар бүдгэрдэггүй гэдгийг санаарай. Энэ тохиргоонд бүх хэсгүүд хязгаараас хол байна. Хэрэв та бүх зүйлийг хязгаарлах юм бол FET эсвэл darlington массивтай холбоотой дулааны асуудал гарч болзошгүй. Мэдээжийн хэрэг энэ хэлхээг жолоодохын тулд хэзээ ч 230V эсвэл 110V AC ашиглаж болохгүй !!! Энэхүү зааврын дагуу хийх дараагийн алхам бол өндөр хүчдэлийн RGB цэгийг хянахын тулд гурван техник хангамжийн ХОУХ-тэй микроконтроллерыг холбох явдал юм.

Тиймээс хөгжилтэй байж, нар жаргах, нар мандах эрхээ эдлээрэй.