Արեւածագի եւ մայրամուտի լամպ LED- ներով. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:53

Դուք դա գիտեք, ձմռանը դժվար է վեր կենալ, քանի որ դրսում մութ է, և ձեր մարմինը պարզապես չի արթնանա գիշերվա կեսին: Այսպիսով, դուք կարող եք գնել զարթուցիչ, որը ձեզ արթնացնում է լույսով: Այս սարքերն այնքան թանկ չեն, որքան մի քանի տարի առաջ, բայց դրանցից շատերն իսկապես տգեղ տեսք ունեն: Մյուս կողմից, ժամանակի մեծ մասը նույնպես մութ է, երբ աշխատանքից տուն ես գալիս: Այսպիսով, մեծ մայրամուտը նույնպես չկա: Ձմեռը տխուր է թվում, այնպես չէ՞: Բայց ոչ այս հրահանգավոր ընթերցողների համար: Այն բացատրում է ձեզ, թե ինչպես կարելի է արևածագի և մայրամուտի լամպ կառուցել պիկաքս միկրոկառավարիչից, որոշ լուսադիոդային լուսարձակներ և մի քանի այլ մասերից: LED- ները կարող են ձեզ արժենալ 5-10 եվրո `կախված որակից, իսկ մյուս մասերը չպետք է կազմեն ավելի քան 20 եվրո: Այսպիսով, 30 եվրոյից պակաս գումարով կարող եք կառուցել իսկապես օգտակար և հաճելի մի բան: Եվ այս ուսանելիը ոչ միայն կբացատրի ձեզ, թե ինչպես այն վերականգնել, այլև ցույց կտա, թե ինչպես այն փոխել ձեր անհատական նախասիրությունների համաձայն:

Քայլ 1: Մեզ անհրաժեշտ բաներ

Ձեզ անհրաժեշտ են հետևյալ իրերը ՝ o12V կամ 24V էլեկտրամատակարարում o1 Picaxe 18M (կամ որևէ այլ միկրոկոնտրոլեր) https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ oA վարդակից ՝ 3.5 մմ հեռախոսի խցիկի համար, կամ որևէ այլ միացում սերիական նավահանգստից դեպի միկրոկոնտրոլեր `ընտրելու համար picaxe o1 կոճակը և 1 անջատիչ, կամ 2 կոճակ o1 IC7805 կոնդենսատորներով, ինչը մեզ փոխարկում է 12V կամ 24V- ը 5V- ի, որը մեզ անհրաժեշտ է միկրոկառավարիչ o1 IC ULN2803A- ի համար, հանդիսանում է Դարլինգթոնի տրանզիստորային զանգված `TTL- մակարդակի ելքերի վրա ուղղակի օգտագործման համար: Այլապես օգտագործեք 8 միայնակ Դարլինգթոն-տրանզիստորներ `համապատասխան ռեզիստորներով, սակայն այն աշխատում է նաև ստանդարտ BC547 տրանզիստորների հետ: o1 Բարձր հզորության FET, ինչպես IRF520, կամ այլ Power-Darlington- տրանզիստոր, ինչպիսին է BD649- ը o LED- ների մի ամբողջ փաթեթ, տարբեր գույներով ՝ կարմիր, դեղին, սպիտակ, տաք սպիտակ, կապույտ և ուլտրամանուշակագույն: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար կարդացեք 4 -րդ քայլը: o1 10k & -potentiometer, գերադասելի է երկար կոճակով o1 300 &-պոտենցիոմետր ՝ փորձարկման նպատակով անհրաժեշտ Կախված օգտագործվող էներգիայի աղբյուրից, ձեզ կարող են անհրաժեշտ լինել լրացուցիչ միակցիչներ և լուսադիոդների պատյան: Ես օգտագործել եմ ակրիլային տախտակ, որն ամրացրել եմ Power- մատակարարման տուփին: Հին համակարգչային մկնիկներում, որոնք D-Sub- միակցիչներով են, կարող եք լավ փոխարինող գտնել հեռախոսի մալուխի համար, որն օգտագործվում է պիկաքսը ծրագրավորելու համար: Սեղաններ և շատ այլ օգտակար իրեր կարելի է գնել այստեղ ՝ https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ Մնացածի համար պարզապես ստուգեք ձեր տեղական դիլերին:

Քայլ 2: Շրջանի դասավորությունը

ULN2803A- ն darlington- զանգված է, որը բաղկացած է 8 առանձին darlington- վարորդներից `մուտքի կողմում համապատասխան ռեզիստորներով, որպեսզի կարողանաք միկրոկառավարիչից ելքն ուղղակիորեն միացնել UNL2803A- ի մուտքին: Եթե մուտքը ստանում է բարձր մակարդակ (5V) միկրոկառավարիչից, ապա ելքը միացված կլինի GND- ին: Սա նշանակում է, որ մուտքի վրա բարձր լուսավորվելու է համապատասխան LED- ժապավենը: Յուրաքանչյուր ալիք կարող է օգտագործվել մինչև 500 մԱ հոսանքով: Ստանդարտ ծայրահեղ 5 մմ LED- ները սովորաբար օգտագործում են 25-30 մԱ յուրաքանչյուր շերտի համար, և դրանցից ութը FET- ը կշեշտեն միայն 200-250 մԱ-ով, այնպես որ դուք հեռու եք որևէ կրիտիկական կետից: Դուք նույնիսկ կարող եք մտածել արթնացման լույսի համար բարձր հզորության 5W LED- ների մասին: Նրանք սովորաբար օգտագործում են 350 մԱ 12 Վ լարման դեպքում և կարող են նաև շարժվել այս զանգվածի միջոցով: «S1» կոճակը միկրոկառավարիչի վերականգնման կոճակն է: «S2» անջատիչը մայրամուտի կամ արշալույսի ընտրիչն է: Կարող եք նաև այն փոխարինել մի կոճակով և միացնել մայրամուտը ծրագրաշարի ընդհատումով: Պոտենցիոմետր R11- ը գործում է որպես արագության ընտրիչ: Մենք օգտագործում ենք picaxes ADC ունակությունը ՝ կարդալ պոտենցիոմետրի դիրքը և օգտագործել այդ արժեքը որպես ժամային սանդղակ: Նկարը ցույց է տալիս առաջին տախտակը, որը ես կառուցել եմ 7 առանձին տրանզիստորներով (BC547C) և դրանք քշելու դիմադրողականությամբ: Ես չունեի ULN2803- ը, երբ ես կառուցում էի միացումը, և այժմ ես կարոտում եմ որոշ այլ մասեր: Այսպիսով, ես որոշեցի ձեզ ցույց տալ բնօրինակ դասավորությունը, բայց նաև տրամադրել դասավորությունը վարորդի նոր զանգվածով:

Քայլ 3: Ինչպիսի՞ն է մայրամուտը:

Երբ դուք իրական մայրամուտ եք դիտում, կարող եք հասկանալ, որ լույսի գույնը փոխվում է ժամանակի ընթացքում: Պայծառ սպիտակից, երբ արևը դեռ հորիզոնում է, այն փոխվում է վառ դեղին, այնուհետև դառնում միջին նարնջի, այնուհետև մուգ կարմիրի և դրանից հետո ցածր կապտավուն սպիտակ փայլ, այնուհետև կա խավար: Մայրամուտը կլինի սարքի ամենադժվար մասը, քանի որ այն դիտում եք լիարժեք գիտակցությամբ, և փոքր սխալները բավականին նյարդայնացնում են: Sunrise- ը հիմնականում նույն ծրագիրն է, որը հակառակն է, բայց քանի որ դեռ քնած եք, երբ արևածագը սկսվում է, մենք չպետք է շատ անհանգստանանք գույների մասին: Եվ մայրամուտը սկսելիս պառկելիս, գուցե չցանկանաք սկսել արևի պայծառ լույսով, բայց առավոտյան կարևոր է առավելագույնը ստանալ LED- ներից: Այսպիսով, հարմար է ունենալ արևածագի և մայրամուտի տարբեր հաջորդականություններ, բայց դուք ազատ եք, իհարկե, փորձարկել այն, ինչ ձեզ դուր է գալիս: Բայց ծրագրերի այս տարբերությունները կարող են մեզ հանգեցնել երկու ծրագրերի LED- ների տարբեր ընտրության:

Քայլ 4. LED- ների ընտրություն և դիմադրիչների հաշվարկ

LED- ների ընտրությունը այս ուսանելի ստեղծագործական մասն է: Հետևյալ տեքստը պարզապես իմ կողմից ձեզ ուղղված առաջարկություն է: Ազատ զգացեք դրանք փոխելու և փոխելու համար, ես ձեզ կասեմ, թե ինչպես դա անել: Գույներ. Դժվար է սահուն կերպով միացնել կամ անջատել ժապավենը բոլորովին նոր գույնի LED- ներով: Այսպիսով, իմ առաջարկությունն այն է, որ յուրաքանչյուր ժապավեն պարունակի բոլոր գույների LED- ներ, բայց փոփոխվող քանակությամբ: Եթե պատկերացնենք, որ մայրամուտը շրջված է, առաջին ժապավենը կպարունակի շատ կարմիր լուսադիոդներ և գուցե մեկ սպիտակ, կապույտ և ուլտրամանուշակագույն: Այսպիսով, ասենք 5 կարմիր, 2 դեղին, 1 տաք սպիտակ և 1 ուլտրամանուշակագույն: Եթե ցանկանում եք, կարող եք կարմիր կամ դեղին LED- ներից մեկը փոխարինել նարնջագույնով (2 -րդ սխեմատիկ հատվածում) Հաջորդ լուսավոր ժապավենը կունենա մի քանի կարմիր, որոնք փոխարինված կլինեն դեղիններով: Եկեք ասենք 2 կարմիր, 5 դեղին և 2 տաք սպիտակ (շերտ 3 -ը սխեմատիկորեն) Հաջորդ շերտերում ևս մի քանի կարմիրը կփոխարինվեն դեղիններով կամ նույնիսկ սպիտակներով: Ասենք 1 կարմիր, 1 դեղին, 4 տաք սպիտակ և 1 կապույտ: (ժապավեն 4 սխեմատիկորեն) Հաջորդ շերտը կարող է բաղկացած լինել 3 սառը սպիտակ, 2 տաք սպիտակ և 1 կապույտ LED- ից: (ժապավեն 5) Սա մինչ այժմ մայրամուտի չորս ժապավեն կլիներ: Sunrise- ի համար մենք կարող էինք օգտագործել մնացած երեք շերտերը `հիմնականում սառը սպիտակ և կապույտ LED- ներով: Եթե դուք միացնում եք 7 -րդ և 8 -րդ մուտքերը միասին, կարող եք նաև օգտագործել 4 շերտ ՝ արևածագի համար, կամ մայրամուտին տալ հինգերորդ ժապավեն, ինչպես ցանկանում եք: Դուք երևի նկատել եք, որ կարմիր լուսադիոդներ պարունակող ժապավենները մեկ շերտում ավելի շատ LED են ունենում, քան մաքուր սպիտակները: Դա պայմանավորված է կարմիր և սպիտակ լուսադիոդների նվազագույն լարման տարբերությամբ: Քանի որ լուսադիոդներն իսկապես պայծառ են, և դրանք նույնիսկ մինչև 1% -ով մարելը բավականին շատ է, ես հաշվեցի 1 շերտ 3 կարմիրով, 2 դեղինով և տաք սպիտակ LED- ով ընդամենը 5 մԱ հոսանք: Սա դարձնում է այս շերտը ոչ այնքան պայծառ, որքան մյուսները, և, հետևաբար, հարմար է մայրամուտի վերջին ակնարկին: Բայց ես պետք է այս շերտի համար ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդ դնեի, վերջին հայացքից: Ինչպես հաշվարկել LED- ները և դիմադրողները. LED- ները որոշակի լարման կարիք ունեն աշխատելու համար, և նույնիսկ darlington- զանգվածը օգտագործում է 0,7 Վ մեկ ալիքի համար իր նպատակների համար:, ուստի դիմադրությունը հաշվարկելը շատ պարզ է: FET- ը գործնականում լարման կորուստ չի առաջացնում մեր նպատակների համար: Ասենք, որ մենք աշխատում ենք 24 Վ լարման հոսանքից: Այս լարումից մենք հանում ենք LED- ների բոլոր անվանական լարումները և զանգվածի համար `0.7 Վ: Այն, ինչ մնացել է, պետք է օգտագործվի ռեզիստորի կողմից տվյալ հոսանքի դեպքում: Եկեք նայենք օրինակին. Առաջին ժապավեն `5 կարմիր, 2 դեղին, 1 տաք սպիտակ և 1 ուլտրամանուշակագույն LED: Մեկ կարմիր LED- ն տևում է 2.1 Վ, ուստի դրանցից հինգը վերցնում են 10.5 V. Մեկ դեղին LED- ն նույնպես տևում է 2.1 Վ, ուստի երկուսը ՝ 4.2 Վ: Սպիտակ LED- ն ՝ 3.6 Վ, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթը ՝ 3.3 Վ, իսկ զանգվածը ՝ 0.7 Վ: Սա 24V -10.5V - 4.2V - 3.6V է - 3.3V - 0.7V = 1.7V, որը պետք է օգտագործվի որոշ դիմադրության կողմից: Դուք հաստատ գիտեք Օմի օրենքը ՝ R = U/I: Այսպիսով, 25mA- ում 1.7V օգտագործող ռեզիստորն ունի 1.7V/0.025A = 68 Օմ արժեք, որը հասանելի է էլեկտրոնային խանութներում: Ռեզիստորի օգտագործած հզորությունը հաշվարկելու համար պարզապես հաշվարկեք P = U * I, սա նշանակում է P = 1.7V * 0.025A = 0.0425 W. Այսպիսով, այս նպատակի համար բավական է փոքր 0.25W դիմադրություն: Եթե դուք օգտագործում եք ավելի բարձր հոսանքներ կամ ցանկանում եք ավելի մեծ վոլտ այրել ռեզիստորի մեջ, գուցե ստիպված լինեք օգտագործել ավելի մեծը: Դա է պատճառը, որ 24V- ով կարող եք աշխատել միայն բարձր լարման սպառում ունեցող 6 LED- ով: Բայց ոչ բոլոր LED- ները իսկապես նույնն են, LED- ից LED- ի լարման կորստի մեծ տարբերություններ կարող են լինել: Այսպիսով, մենք օգտագործում ենք երկրորդ պոտենցիոմետրը (300?) Եվ ընթացիկ մետրը ՝ յուրաքանչյուր շերտի հոսանքը ցանկալի մակարդակին (25 մԱ) կարգավորելու համար վերջնական շրջագծում: Այնուհետև մենք չափում ենք դիմադրության արժեքը, և դա մեզ պետք է տա ինչ -որ բան հաշվարկված արժեքի շուրջ: Եթե արդյունքը երկու տեսակի միջև ինչ -որ բան է, ապա ընտրեք հաջորդ ավելի բարձր արժեքը, եթե ցանկանում եք, որ ժապավենը մի փոքր ավելի մուգ լինի, կամ հաջորդ ցածր արժեքը `շերտի համար մի փոքր ավելի պայծառ: Ես LED- ները տեղադրեցի ակրիլային ապակու տախտակի մեջ, որը ամրացրեցի էներգիայի աղբյուրի պատյանին: Ակրիլային ապակիները հեշտությամբ կարելի է փորել և թեքվել, եթե ջեռուցվում է մինչև 100 ° C ջեռոցում: Ինչպես տեսնում եք նկարներում, ես նաև ավելացրեցի արևածագ - մայրամուտ ընտրության անջատիչը այս ցուցադրման մեջ: Պոտենցիոմետրը և վերականգնման կոճակը գտնվում են տպատախտակին:

Քայլ 5: Adրագրակազմի կարգավորում

Սխալները շատ հեշտությամբ ծրագրավորելի են վաճառողի որոշ հիմնական բարբառներով: Խմբագիրն ու ծրագրակազմն անվճար են: Իհարկե, սա կարելի է նաև ծրագրավորել հավաքողի մեջ `դատարկ PIC- ների կամ Atmel AVR- ների համար, բայց սա իմ առաջին նախագծերից մեկն էր, երբ փորձարկեցի պիկաքսերը: Այդ ընթացքում ես աշխատում եմ AVR- ով մի քանի PWM- ով ավելի լավ տարբերակի վրա: Սխալները շատ լավ են սկսնակների համար, քանի որ ապարատային պահանջները շատ պարզ են, և հիմնական լեզուն հեշտ է սովորել: 30 եվրոյից պակաս գումարով կարող եք սկսել ուսումնասիրել միկրոկոնտրոլերների հրաշալի աշխարհը: Այս էժան չիպի (18 Մ) թերությունը սահմանափակ RAM- ն է: Եթե դուք ընտրել եք այլ գործառույթներ կամ տարբեր կերպ եք միացնում ընտրացանկը, գուցե ստիպված լինեք կարգավորել ծրագիրը: Բայց, անկասկած, դուք ստիպված կլինեք ճշգրտումներ կատարել առանձին շերտերի միջև անցումների մեջ: Ինչպես կարող եք տեսնել ցանկում, փոփոխական w6 (բառ-փոփոխական) գործում է որպես հակափոփոխական և որպես PWM- ի պարամետր: Ընտրված 4 կՀց հաճախականությամբ PWM հաճախականությամբ 1% -ից 99% աշխատանքի ժամանակի արժեքները համապատասխանաբար 10-ից 990 են: Օղակի հաշվարկներով մենք ստանում ենք LED լուսավորության գրեթե էքսպոնենցիալ նվազում կամ բարձրացում: Սա օպտիմալ է, երբ LED- ները վերահսկում եք PWM- ով: Մեկ շերտը միացնելիս կամ անջատելիս դա փոխհատուցվում է ծրագրային ապահովմամբ `փոխելով PWM- ի արժեքը: Օրինակ, եկեք նայենք մայրամուտին: Սկզբում 0, 4 և 5 ելքերը բարձր են միացված, ինչը նշանակում է, որ համապատասխան ժապավենները միացված են ULN2803A- ի միջոցով: Այնուհետև օղակը նվազեցրեց պայծառությունը մինչև w6- ի փոփոխականը փոքր լինի 700 -ից: Այս պահին pin0- ը ցածր է, իսկ pin2- ը `բարձր: W6- ի նոր արժեքը 900 է: Սա նշանակում է, որ PWM- մակարդակի 0, 4 և 5 շերտերով լամպը գրեթե նույնքան պայծառ է, որքան 2, 4 և 5 շերտերով լամպը PWM մակարդակով 800: Պարզելու համար այս արժեքները դուք պետք է փորձարկեք և փորձեք տարբեր արժեքներ: Փորձեք մնալ ինչ -որ տեղ մեջտեղում, քանի որ երբ լամպը շատ եք մարում առաջին հանգույցում, երկրորդ հանգույցում շատ բան չեք կարող անել: Սա կնվազեցնի գույնի փոփոխման ազդեցությունը: PWM- կարգավորումները կարգավորելու համար ես օգտագործեցի ենթածրագիր, որը նաև օգտագործում է w5 արժեքը `ծրագիրը դադարեցնելու համար: Այս պահին արագությունը գալիս է խաղի մեջ: Միայն գործարկման ժամանակ պոտենցիոմետրը ստուգվում է, և արժեքը պահվում է w5- ում: Eachրագրի յուրաքանչյուր հանգույցում քայլերի քանակը ամրագրված է, բայց w5 արժեքը 750 -ից փոխելով 5100 -ի, յուրաքանչյուր քայլի դադար 0.75 -ից փոխվում է 5 -ի: Յուրաքանչյուր օղակի քայլերի քանակը կարող է ճշգրտվել `փոխելով կոտորակը` երկրաչափական դե-ի կամ ավելացման համար: Բայց համոզվեք, որ փոքր կոտորակները չօգտագործեք, քանի որ w6 փոփոխականը միշտ ամբողջ թիվ է: Եթե 99/100 -ը օգտագործեք որպես կոտորակ և կիրառեք այն 10 արժեքի վրա, դա ձեզ կտա 9,99 տասնորդական թվով, բայց կրկին 10 -ով ՝ ամբողջ թվերով: Հիշեք նաև, որ w6- ը չի կարող գերազանցել 65325 -ը: Թեստավորումն արագացնելու համար փորձեք մեկնաբանել տողը w5 = 5*w5- ով, սա ծրագիրը կարագացնի 5 գործոնով::-)

Քայլ 6: Տեղադրում ննջասենյակում

Ես իմ մայրամուտի լամպը դրեցի սենյակի մի կողմի փոքրիկ պահարանի վրա, որպեսզի լույսը շողա առաստաղին: Aամաչափով ես լամպը միացնում եմ ահազանգի զանգից 20 րոպե առաջ: Լամպը ինքնաբերաբար սկսում է արևածագի ծրագիրը և դանդաղ արթնացնում է ինձ: Երեկոյան ես միացնում եմ ժամաչափի քնի ժամաչափ-գործառույթը և լամպը միացնում եմ մայրամուտի անջատիչով: Theրագիրը սկսելուց հետո ես անմիջապես վերադառնում եմ արևածագ ՝ հաջորդ առավոտյան: Հետո ես վայելում եմ իմ անձնական մայրամուտը և շուտով քնում եմ:

Քայլ 7: Փոփոխություններ

Փոխարկիչ-անջատիչը մի կոճակով փոխարինելիս պետք է անցնել մայրամուտի հատվածին `ծրագրում որոշ ընդհատումներ ակտիվացնելով: Մատակարարման լարումը փոխելու համար դուք պետք է վերահաշվարկեք առանձին LED շերտերն ու ռեզիստորները, քանի որ 12 Վ լարման դեպքում կարող եք վարել միայն 3 սպիտակ լուսադիոդ, և ձեզ նույնպես պետք է այլ դիմադրություն: Լուծում կլինի մշտական ընթացիկ աղբյուրների օգտագործումը, սակայն դրանք կարող են ձեզ մի քանի դոլար արժենալ և կարգավորման համար օգտագործել ևս մի քանի տասնյակ վոլտ: 24V- ով դուք կարող եք շատ LED- ներ վարել մեկ շերտում, 12V լարման հետ նույն քանակությամբ LED- ները կառավարելու համար LED- ները պետք է առանձնացված լինեն երկու շերտերով, որոնք զուգահեռ են օգտագործվում: Այս երկու շերտերից յուրաքանչյուրին անհրաժեշտ է իր սեփական դիմադրությունը, և այս ալիքով կուտակված հոսանքը ավելի քան կրկնապատկվել է: Այսպիսով, տեսնում եք, որ անիմաստ է բոլոր LED- ները 5 Վ -ով վարելը, ինչը հարմար կլիներ, բայց հոսանքը կբարձրանա անառողջ մակարդակի, իսկ անհրաժեշտ դիմադրողների քանակը նույնպես կբարձրանա: ULN2803 վարորդի հետ բարձր հզորության լուսադիոդներ օգտագործելու համար դուք կարող եք համատեղել երկու ալիք `ավելի լավ ջերմային կառավարման համար: Պարզապես միացրեք միկրոկոնտրոլեր-պինին երկու մուտք և երկու ելք մեկ բարձր հզորության LED շերտի վրա: Եվ հիշեք, որ բարձր հզորության LED բծերը գալիս են իրենց մշտական հոսանքի սխեմայով և կարող են PWM- ով չթուլանալ էլեկտրահաղորդման գծում: Այս տեղադրման մեջ բոլոր մասերը շատ հեռու են ցանկացած սահմաններից: Եթե իրերը հասցնեք եզրին, կարող եք ջերմային խնդիրներ ունենալ FET- ի կամ darlington զանգվածի հետ: Եվ, իհարկե, երբեք մի օգտագործեք 230V AC կամ 110V AC այս շրջանը վարելու համար !!! Իմ հաջորդ քայլը ՝ այս հրահանգից այն կողմ, միակցել միկրոկոնտրոլեր է `երեք սարքավորմամբ PWM- ով` վերահսկելու բարձր հզորության RGB-Spot- ը:

Այսպիսով, զվարճացեք և վայելեք ձեր անհատական մայրամուտի և արևածագի արտոնությունը: