Ulls LED esgarrifants esgarrifosos: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

L’ús d’un microcontrolador, com un Arduino, per apagar un LED no sempre és la millor opció. De vegades, voleu un circuit senzill de poca potència que es pugui incrustar directament en un puntal mentre es fa servir una bateria durant setmanes alhora.

Després de provar aproximadament una dotzena de prototips, vaig desenvolupar aquest circuit que funciona molt bé i que és senzill d'implementar, ajustar i incrustar dins de gairebé qualsevol cosa. Aquest circuit funcionarà amb tan sols 3,5 volts, cosa que el fa ideal per a una bateria de ions de liti, 5V USB, una cel·la de botó o una petita bateria AA.

Utilitzar tots els components estàndard que probablement ja tingueu al vostre subministrament és un avantatge addicional.

Comencem.

Subministraments

Aquests són els subministraments estàndard que es necessiten per a aquest projecte

• CI de temporitzador 555 (ja sigui bipolar o CMOS)
• Resistències (100k, 45k, 10k, 1k i 220)
• Condensadors (1000 o 1200 uF, 100 uF i 0,1 uF [opcional])
• LED (5 mm o 3 mm)
• Diodo (qualsevol ho farà, he utilitzat un 1N4007)
• Transistor NPN (qualsevol funcionarà, he utilitzat un 2N2222)
• Un paquet de bateries de 3,5 V com a mínim (he utilitzat un ions de liti 18650)
• Taula de pa
• Filferros

Per construir una solució permanent, soldeu el circuit en una peça de tauler de perfils utilitzant:

• Soldador
• Soldar (aquesta és la meva soldadura preferida)
• Tauler de perfeccionament (he utilitzat 4cm x 6cm)

Pas 1: el circuit

El circuit es compon de dues parts principals: un circuit "555 temporitzador" i un circuit "LED fade".

En primer lloc, el circuit de temporitzador 555:

Es tracta d’un circuit temporitzador estàndard 555 que utilitza un divisor de resistències de 45k i 100k juntament amb un condensador 100uF per generar un cicle de 3-4 segons amb un cicle de treball del 50%. El cicle de treball del 50% és important per produir un bon temps de fade-in i fade-out.

Tot i això, podeu ajustar-lo perquè coincideixi amb el que vulgueu. Per exemple, heu desitjat un parpelleig extremadament lent que pot trigar fins a un minut a completar-se.

En segon lloc, el circuit de fade-in i fade-out:

L’ús d’un transistor NPN (2N2222 funciona molt bé) ens permet executar tants LED com la nostra energia pot gestionar. Un temporitzador 555 té un corrent de sortida limitat al pin 3 i és una bona idea conduir els vostres LED a través d’un transistor.

En aquesta part del circuit, fem servir una resistència de 10 k per carregar i descarregar lentament un condensador de gran volum, ja sigui 1000uF o 1200uF. Quan el pin de sortida 555 és alt, el condensador es carrega lentament i encén lentament el transistor que encendrà els LED. Una vegada que el pin de sortida 555 es redueix i enfonsi el corrent a través del temporitzador 555, el condensador començarà a descarregar-se lentament provocant que els LED es desapareguin lentament.

Tot i que és un disseny de circuits senzill, és molt suau i eficaç.

En tercer lloc, el fotoresistor per encendre el circuit de nit (opcional)

Aquesta part és completament opcional, però si voleu que el vostre circuit s’encengui de nit i s’apagui durant el dia per estalviar energia, afegiu-lo al vostre disseny final.

Utilitzeu el POT per ajustar el llindar de llum per a la llum d’encesa / apagada necessària per engegar el circuit.

En quart lloc, la potència (opcional)

La meva versió final inclourà una placa de circuit imprès (PCB). I, amb el PCB, tindré diverses opcions per alimentar el circuit, incloent un cargol que designa una bateria i una presa mini o micro-USB. Sempre és una bona idea pensar en totes les maneres en què es podria utilitzar el circuit final en construir un PCB.

Dissenyar una placa PCB final pot ser molt divertit i fa que la construcció d’una dotzena d’aquests circuits sigui una brisa.

Pas 2: la versió del tauler de pa

Sempre creeu una versió de taulers abans de comprometreu-vos a soldar una versió final al tauler de perf. En aquesta etapa, podeu ajustar fàcilment el divisor de resistències del temporitzador 555, els dos condensadors de temporització, i també comprovar el voltatge d’entrada per assegurar-vos que el temps sigui adequat per al vostre projecte.

Per exemple, si voleu executar aquest circuit des d’una font d’alimentació de 9V o 12V, trobareu que els condensadors es carreguen massa ràpidament i que els LED fan un cicle massa ràpid. Ajusteu el circuit augmentant els valors de la resistència per compensar.

Una opció per accelerar la fase de proves seria utilitzar un potenciòmetre entre els pins 8, 7 i 6 del temporitzador 555. D’aquesta manera, podreu marcar ràpidament el temps d’engegada i apagada desitjat. Utilitzeu un potenciòmetre de 200k si en teniu, en cas contrari, funcionaria un 100k o 500k.

Un cop trobeu el moment perfecte, utilitzeu el multímetre per mesurar la resistència entre els pins 8 i 7 i 7 i 6. Localitzeu la resistència més propera a aquestes dues mesures i proveu-les a la taula abans de continuar.

En el meu cas, vaig fer molts ajustos abans de decidir-me al divisor de tensió de 47k i 100k en el meu disseny final.

NOTA: si gireu el potenciòmetre completament en qualsevol direcció, provocareu resistència zero (un curtcircuit) als pins 7 o 6. Assegureu-vos de tenir-ho en compte mentre proveu.

Pas 3: el tauler prototip

Sempre finalitzo els meus projectes amb una placa de soldadura, ja sigui en una placa de perf (com es mostra aquí) o amb una placa de circuit imprès (PCB). Tenir una versió soldada farà que el projecte sigui més robust, amb menys probabilitats d’enfonsar-se i que sigui més professional quan es mostri als teus amics.

Per a aquest projecte, he utilitzat un tauler de perf de 4cm x 6cm per soldar el circuit final. Com podeu veure, hi ha molts cables que fan que sigui confús dissenyar. Tanmateix, abans de comprometre’m a fabricar una dotzena de PCB, volia assegurar-me que la versió final es comportés com s’havia previst, cosa que va fer.

Utilitzeu sempre un connector o terminal de cargol quan connecteu els LEDs i la bateria. Poder desprendre el tauler farà que sigui molt més fàcil depurar qualsevol problema que aparegui. Els connectors i terminals premade són molt econòmics i us estalviaran un mal de cap enorme més endavant.

Un cop completat, el tauler final es pot fixar a l'interior del vostre prop amb una mica de cola calenta o cinta de doble cara.

NOTA: Si el puntal al qual afegiu LEDs és de plàstic, podeu utilitzar una punta de soldador en calent per fondre els forats dels LEDs. Feu que els forats siguin lleugerament més petits que els LED per obtenir un ajust ajustat a la fricció. Normalment és més fàcil inserir els LEDs des de l’exterior en lloc d’intentar fer-los passar per l’interior d’un petit puntal, com es mostra amb la meva rata.

Pas 4: el producte final

Ara podeu afegir LEDs de decoloració lenta a TOTS els vostres projectes.

A 4,2 V, aquest circuit atrau aproximadament 6,5 mA mitjançant un temporitzador bipolar 555 i 2 LEDs amb resistències de 200 ohm. És ideal per funcionar amb una sola bateria recarregable de ions de liti, com una 18650.

A 6,5 mA, si l’utilitzeu 24 hores al dia, hauria de funcionar aproximadament entre 25 i 26 dies abans que la bateria caigui per sota del voltatge de tall. Per obtenir un temps d’execució encara més llarg, afegiu el circuit opcional que apaga l’esvaiment durant el dia o utilitzeu una resistència més gran als vostres LED (augmenteu la resistència de 200 ohms a 470 ohms o fins i tot 680 ohms).

Espero que us hagi agradat aquest projecte. Si heu fet una versió, feu clic al botó "Jo la vaig fer" i deixeu les vostres imatges i vídeos dels vostres ulls esvaïts.

Pas 5: demaneu els PCB ara

ACTUALITZACIÓ: Després d’alguns retards i revisions, els PCB ja estan disponibles a Tindie per uns quants dòlars. Per tant, demaneu-ne tantes com vulgueu.

www.tindie.com/products/bluemonkeydev/spooky-fading-eyes-board/