ไฟกลางคืนกะพริบ (ตามคำขอ): 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

ผู้ใช้ที่สอนได้ Pagemaker ให้ลิงก์ไปยังวงจรกะพริบทั่วไปโดยใช้ตัวจับเวลา 555 และขอข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการรวมโฟโตรีซีสเตอร์เพื่อให้วงจรปิดในเวลากลางวัน นอกจากนี้ Pagemaker ต้องการใช้ LED มากกว่าหนึ่งดวง โพสต์ดั้งเดิมของเขาอยู่ที่นี่ คำแนะนำนี้จะแสดงให้คุณเห็นว่าต้องทำอย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: ดูวงจรเริ่มต้น 555

ขั้นตอนแรกในการสร้างไฟกลางคืนที่กะพริบคือการวิเคราะห์วงจรดั้งเดิมซึ่งสามารถพบได้ที่นี่ มีเว็บไซต์จำนวนมากที่จะสอนทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับตัวจับเวลา 555 ดังนั้นฉันจะปล่อยให้คนอื่น นี่คือสองไซต์โปรดส่วนตัวของฉันบนตัวจับเวลา 555 ตัวที่จะช่วยให้คุณเริ่มต้นได้:https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htmโดยพื้นฐานแล้ว ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบภายนอก (ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ) ที่เราใช้ เราสามารถเปลี่ยนอัตราการกะพริบได้

ขั้นตอนที่ 2: การคำนวณค่าตัวต้านทานที่ต้องการสำหรับ LED ของเรา

ไฟ LED ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟ พวกเขาต้องการกระแสไฟในการทำงาน LED สีแดงเฉลี่ยมีกระแสไฟทำงานปกติประมาณ 20 mA จึงเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี เนื่องจากเป็นแบบขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟ ความสว่างของ LED จึงขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสไฟ ไม่ใช่แรงดันตกคร่อม LED (ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 1.5-1.7 โวลต์สำหรับ LED สีแดงโดยเฉลี่ยของคุณ ส่วนอื่นๆ แตกต่างกันไป) ฟังดูดีมาก ขวา? มาปั๊มกระแสไหลกันเป็นตัน แล้วเราจะมีไฟ LED ที่สว่างมาก! อันที่จริง… อันที่จริง LED นั้นสามารถจัดการกับกระแสได้ในปริมาณที่กำหนดเท่านั้น เพิ่มมากกว่าจำนวนที่กำหนด และควันวิเศษเริ่มรั่ว:(สิ่งที่เราทำคือเพิ่มตัวต้านทานจำกัดกระแสในอนุกรมด้วย LED ซึ่งช่วยแก้ปัญหา สำหรับวงจรของเรา เราจะมี LED 4 ดวงใน ขนานกัน เรามีสองตัวเลือกสำหรับตัวต้านทานแบบอนุกรมของเรา: ตัวเลือกที่ 1 - วางตัวต้านทานแบบอนุกรมด้วย LED แต่ละตัวด้วยตัวเลือกนี้ เราจะแยก LED แต่ละดวงแยกกัน ในการกำหนดค่าตัวต้านทานแบบอนุกรม เราสามารถใช้สูตร:(V_s - V_d) / I = RV_s = แรงดันไฟต้นทาง (ในกรณีนี้ เรากำลังใช้แบตเตอรี่ AA สองก้อนในอนุกรม คือ 3 โวลต์)V_d = แรงดันตกคร่อม LED ของเรา (เรากำลังหาประมาณ 1.7 โวลต์)I = กระแสไฟ เราต้องการวิ่งผ่าน LED ของเราใน AmpsR = ความต้านทาน (ค่าที่เราต้องการหา) ดังนั้นเราจึงได้:(3 - 1.7) / 0.02 = 65Ω65 โอห์มไม่ใช่ค่ามาตรฐาน ดังนั้นเราจะใช้ขนาดถัดไป ซึ่งมีค่าเท่ากับ 68 โอห์ม ข้อดี: ตัวต้านทานแต่ละตัวมีกำลังน้อยกว่าในการกระจาย CONS: เราต้องใช้ตัวต้านทานสำหรับ LEDI แต่ละตัวที่ตรวจสอบค่านี้ด้วยวิธีต่อไปนี้: ฉันวัด LED แต่ละอันเพื่อต้านทาน ance และกำหนดให้แต่ละอันมีค่าประมาณ 85 โอห์ม การเพิ่มค่านั้นให้กับค่า resitor ทำให้เราได้ประมาณ 150 โอห์มในแต่ละโหนดแบบขนาน 4 โหนด ความต้านทานแบบขนานทั้งหมดคือ 37.5 โอห์ม (โปรดจำไว้ว่าความต้านทานแบบขนานนั้นต่ำกว่าความต้านทานของโหนดเดียว) เนื่องจาก I = E/R เราสามารถระบุได้ว่า 3V / 37.5Ω = 80mAแบ่งค่านั้นด้วย 4 โหนดของเรา และเราเห็นว่า เราได้รับประมาณ 20 mA ในแต่ละอัน ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการ ตัวเลือกที่ 2 - วางตัวต้านทานแบบอนุกรมกับกลุ่มของ LED ขนานกัน 4 ดวงด้วยตัวเลือกนี้ เราจะจัดการกับ LED ทั้งหมดด้วยกัน ในการกำหนดค่าตัวต้านทานแบบอนุกรม เราต้องทำงานเพิ่มอีกเล็กน้อย คราวนี้โดยใช้ค่า 85Ω ต่อ LED เท่ากัน เราใช้ค่าความต้านทานแบบขนานทั้งหมดของ LED ของเรา (ไม่มีและตัวต้านทานเพิ่มเติม) และเราจะได้ 22.75Ω ณ จุดนี้ เราทราบกระแสที่เราต้องการ (2mA) แรงดันไฟต้นทาง (3V) และความต้านทานของไฟ LED ในแบบคู่ขนาน (22.75Ω) เราต้องการทราบว่าจำเป็นต้องมีความต้านทานมากขึ้นเพียงใดเพื่อให้ได้ค่าของกระแสที่เราต้องการ ในการทำเช่นนี้ เราใช้พีชคณิตเล็กน้อย:V_s / (R_l + R_r) = IV_s = แรงดันไฟต้นทาง (3 โวลต์)R_l = ความต้านทาน LED (22.75Ω)R_r = ค่ารีซิเตอร์ของซีรีย์ ซึ่งไม่ทราบI = กระแสที่ต้องการ (0.02A หรือ 20mA)ดังนั้น เมื่อเสียบค่าของเรา เราจะได้:3 / (22.75 + R_r) = 0.02หรือ ใช้พีชคณิต:(3 / 0.02) - 22.75 = R_r = 127.25Ωดังนั้น เราใส่ตัวต้านทานตัวเดียวได้ประมาณ 127Ω ซีรีส์ที่มีไฟ LED ของเรา และเราจะถูกตั้งค่า ข้อดี: เราต้องการตัวต้านทานเพียงตัวเดียวCONS: ตัวต้านทานตัวเดียวนั้นกำลังกระจายพลังงานมากกว่าตัวเลือกก่อนหน้าสำหรับโครงการนี้ ฉันใช้ตัวเลือกที่ 2 เพียงเพราะฉันต้องการให้ทุกอย่างเรียบง่าย และ ตัวต้านทาน 4 ตัวที่ตัวใดตัวหนึ่งใช้งานได้ดูงี่เง่า

ขั้นตอนที่ 3: ไฟ LED หลายดวงกะพริบ

ณ จุดนี้ เรามีความต้านทานอนุกรมของเราแล้ว ตอนนี้เราสามารถกะพริบ LED หลายดวงพร้อมกันโดยใช้วงจรจับเวลาดั้งเดิมของเรา เพียงแค่เปลี่ยน LED เดี่ยวและตัวต้านทานซีรีส์ด้วยตัวต้านทานซีรีย์ใหม่และชุด LED ขนาน 4 ตัวด้านล่างคุณ จะเห็นแผนผังของสิ่งที่เรามีจนถึงตอนนี้ มันดูแตกต่างไปจากวงจรบนลิงค์ดั้งเดิมเล็กน้อย แต่ส่วนใหญ่เป็นเพียงแค่รูปลักษณ์ภายนอก ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างวงจรที่ https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm และวงจรในขั้นตอนนี้คือค่าความต้านทานของตัวต้านทานจำกัดกระแส และความจริงที่ว่าตอนนี้เรามี 4 ไฟ LED แบบขนาน แทนที่จะเป็น LED เพียงดวงเดียว ฉันไม่มีตัวต้านทาน 127 โอห์ม ดังนั้นฉันจึงใช้สิ่งที่มี โดยปกติ เราต้องการประมาณค่าขึ้น โดยเลือกค่าตัวต้านทานที่ใหญ่ที่สุดถัดไป เพื่อให้แน่ใจว่าเราจะไม่ปล่อยให้กระแสไหลผ่านมากเกินไป แต่ตัวต้านทานที่ใกล้ที่สุดตัวถัดไปของฉันมีขนาดใหญ่กว่ามาก ดังนั้นฉันจึงเลือกตัวต้านทานที่ต่ำกว่าค่าที่คำนวณได้เล็กน้อย:(เรากำลังคืบหน้า แต่ยังมีไฟกะพริบอยู่ไม่กี่ดวง ในขั้นตอนต่อไป เราจะปิดไฟในเวลากลางวัน!

ขั้นตอนที่ 4: ทำให้เป็นแสงกลางคืน

ง่ายๆ แค่กระพริบตา! เราอยากให้มันทำงานตอนกลางคืน และพักระหว่างวัน!

เอาล่ะมาทำกัน เราต้องการส่วนประกอบเพิ่มเติมอีกสองสามอย่างสำหรับขั้นตอนนี้: - โฟโตรีซีสเตอร์ (บางครั้งเรียกอีกอย่างว่าออปโตเรสเตอร์) - ทรานซิสเตอร์ NPN (ส่วนมากจะทำ ฉันไม่สามารถอ่านฉลากบนอันที่เลือกได้ แต่ฉันระบุได้ มันคือ NPN) - ตัวต้านทาน โฟโตรีซีสเตอร์เป็นเพียงตัวต้านทานที่เปลี่ยนค่าของมันขึ้นอยู่กับปริมาณแสงที่ใช้ ในการตั้งค่าที่ใหญ่ขึ้น แนวต้านจะลดลง ในขณะที่ในความมืด แนวต้านจะสูงขึ้น สำหรับโฟโตรีซีสเตอร์ที่ฉันมี ความต้านทานแสงแดดอยู่ที่ประมาณ 500Ω ในขณะที่ความต้านทานในความมืดมีค่าเกือบ 60kΩ ซึ่งค่อนข้างแตกต่างกันมาก! ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟ ซึ่งหมายความว่าเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ต้องใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง สำหรับโครงการนี้ ทรานซิสเตอร์ NPN สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปเกือบทั้งหมดจะทำได้ บางตัวจะทำงานได้ดีกว่าตัวอื่นๆ ขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสไฟที่ต้องใช้ในการขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์ แต่ถ้าคุณพบ NPN คุณก็ควรไปได้ดี ในทรานซิสเตอร์ มีสามพิน: ฐาน ตัวส่ง และตัวสะสม ด้วยทรานซิสเตอร์ NPN พินฐานจะต้องถูกทำให้มีตำแหน่งมากกว่าอีซีแอลเพื่อให้ทรานซิสเตอร์ทำงาน แนวคิดทั่วไปในที่นี้คือ เราต้องการใช้ความต้านทานของโฟโตรีซีสเตอร์เพื่อปรับปริมาณกระแสที่ปล่อยให้ไหลผ่าน LED เนื่องจากเราไม่ทราบกระแสที่แน่นอนที่จำเป็นสำหรับทรานซิสเตอร์ของเรา และเนื่องจากคุณอาจใช้โฟโตรีซีสเตอร์ที่แตกต่างจากฉัน ค่าของตัวต้านทานของคุณในขั้นตอนนี้ (R4 ในภาพด้านล่าง) อาจแตกต่างจากของฉัน นี่คือที่มาของการทดลอง 16k นั้นสมบูรณ์แบบสำหรับฉัน แต่วงจรของคุณอาจต้องการค่าที่ต่างออกไป หากคุณดูที่แผนผัง คุณจะเห็นว่าเมื่อค่าความต้านทานของโฟโตรีซีสเตอร์เปลี่ยนไป กระแสที่ไหลผ่านพินฐานก็เช่นกัน ในที่มืด ค่าความต้านทานจะสูงมาก ดังนั้นกระแสส่วนใหญ่ที่มาจาก V+ บน 555 Timer (V+ คือแรงดันบวก) จะไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์โดยตรง ทำให้ใช้งานได้ และไปที่ LED ในสภาพแสงน้อย ค่าความต้านทานที่ลดลงในโฟโตรีซีสเตอร์ช่วยให้กระแสส่วนใหญ่เปลี่ยนจาก V+ บนตัวจับเวลาไปยัง DIS ได้โดยตรง ด้วยเหตุนี้ จึงมีกระแสไฟไม่เพียงพอที่จะขับทรานซิสเตอร์และไฟ LED คุณจึงไม่เห็นไฟกะพริบ ต่อไปเราจะเห็นวงจรในการทำงาน!

ขั้นตอนที่ 5: ไฟ (หรือไม่), กล้อง, แอ็คชั่น

นี่คือผลลัพธ์ของวงจรที่ทำบนเขียงหั่นขนมอย่างเร่งรีบ มันเลอะเทอะและน่าเกลียด แต่ฉันไม่สนใจ วงจรทำงานตรงตามที่ออกแบบไว้ คุณจะสังเกตว่าวงจรเดิมที่เราทำงานจากรายการตัวเก็บประจุแทนทาลัม 2.2uF ฉันไม่มีมันอยู่ในมือ เลยใช้ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์แทนก็ใช้งานได้ดี คุณจะสังเกตเห็นในวิดีโอว่ามีรอบการทำงานประมาณ 90% (ไฟติด 90% ของเวลา และกะพริบ ลด 10% ของเวลาทั้งหมด) นี่เป็นเพราะส่วนประกอบภายนอก (ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ) ที่ต่ออยู่กับตัวจับเวลา 555 หากคุณสนใจที่จะเปลี่ยนรอบการทำงาน โปรดดูที่ลิงก์ที่ให้ไว้ก่อนหน้านี้ หากมีความสนใจ ฉันจะเขียนคำแนะนำเกี่ยวกับมัน หวังว่าคำแนะนำนี้จะเป็นประโยชน์ อย่าลังเลที่จะทำการแก้ไขใด ๆ หรือถามคำถามใด ๆ ฉันยินดีที่จะช่วยเหลือเท่าที่ฉันสามารถ