N Sonop- en sonsonderganglamp met LED's: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:29

U weet dit, in die winter is dit moeilik om op te staan, want dit is donker buite en u liggaam word net nie wakker in die middel van die nag nie. U kan dus 'n wekker koop wat u met lig wakker maak. Hierdie toestelle is nie so duur soos 'n paar jaar gelede nie, maar die meeste van hulle lyk regtig lelik. Aan die ander kant is dit meestal ook donker as jy van die werk af kom. Die groot sonsondergang is dus ook weg. Wintertyd lyk hartseer, nie waar nie? Maar nie vir die lesers van hierdie insiggewende nie. Dit verduidelik hoe u 'n gekombineerde sonop- en sonsonderganglamp kan bou uit 'n picaxe-mikrobeheerder, 'n paar LED's en 'n paar ander dele. Die LED's kan u 5-10 euro kos, afhangende van die kwaliteit, en die ander onderdele mag nie meer as 20 euro verdien nie. Met minder as 30 euro kan u iets baie nuttig en aangenaams bou, en hierdie instruksies sal u nie net verduidelik hoe u dit kan herbou nie, maar u ook kan wys hoe u dit aan u individuele voorkeure kan aanpas.

Stap 1: Dinge wat ons nodig het

U benodig hierdie dinge: o12V- of 24V-kragtoevoer o1 Picaxe 18M (of enige ander mikrobeheerder) vanaf https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ oA-aansluiting vir 'n 3,5 mm-telefoonaansluiting, of enige ander verbinding vanaf die seriële poort na die mikrokontroleerder om die picaxe o1-drukknop en 1 skakelaar, of 2 drukknoppies o1 IC7805 met kapasitors te programmeer, dit omskakel ons die 12V of 24V na die 5V wat ons nodig het om die mikrokontrole o1 IC ULN2803A te bedryf, hierdie is 'n Darlington Transistor Array vir direkte gebruik op TTL-vlak uitsette. Alternatiewelik kan u 8 enkele Darlington-transistors met geskikte weerstande gebruik, maar dit werk ook met die standaard BC547-transistors. o1 High-Power FET soos die IRF520, of 'n ander Power-Darlington-transistor soos die BD649 o 'n Hele klomp LED's, verskillende kleure soos rooi, geel, wit, warmwit, blou en ultraviolet. Lees stap 4 vir verdere inligting. o1 10k & -potentiometer, verkieslik met 'n lang knop o1 300 &-potensiometer vir toetsdoeleindes o Sommige weerstande, 'n paar kabels, 'n bord om die stroombaan te bou en natuurlik 'n soldeerbout oA meetinstrument vir strome is ook handig, maar dit is nie absoluut handig nie. nodig Afhangende van die kragbron wat u gebruik, benodig u moontlik ekstra verbindings en 'n behuising vir die LED's. Ek het 'n akrielbord gebruik wat ek aan die behuizing van die kragvoorsiener vasgemaak het. In ouer rekenaarmusse met D-sub-aansluitings kan u 'n goeie plaasvervanger vind vir die telefoonaansluitingskabel wat gebruik is om die picaxe te programmeer. Picaxes en baie ander nuttige goed kan hier gekoop word: https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ Vir die res, gaan na u plaaslike handelaar.

Stap 2: Die kring-uitleg

Die ULN2803A is 'n darlington-reeks, bestaande uit 8 individuele darlington-bestuurders met geskikte weerstande aan die ingangskant, sodat u die uitset van die mikrobeheerder direk aan die ingang van die UNL2803A kan koppel. As die inset 'n hoë vlak (5V) van die mikrobeheerder kry, word die uitset aan GND gekoppel. Dit beteken dat 'n hoë op die ingang die onderskeie LED-strook sal verlig. Elke kanaal kan gebruik word met 'n stroom tot 500mA. Standaard ultra-helder 5mm LED's gebruik gewoonlik 25-30mA per strook en selfs agt van hulle sal die FET slegs beklemtoon met 200-250mA, so u is ver van kritieke punte af. U kan selfs daaraan dink om 5W LED's met 'n hoë krag vir die weklig te gebruik. Hulle gebruik gewoonlik 350mA by 12V en kan ook deur hierdie skikking aangedryf word. Die drukknop "S1" is die reset-knoppie vir die mikrobeheerder. Die skakelaar "S2" is die keurder van sonsondergang of dagbreek. U kan dit ook deur 'n drukknop vervang en die sonsondergang aktiveer deur 'n onderbreking in die sagteware. Die potensiometer R11 dien as 'n seleksie vir spoed. Ons gebruik die picaxes ADC -vermoë om die posisie van die potensiometer uit te lees en hierdie waarde as die tydskaal te gebruik. Die prentjie toon die eerste bord wat ek gebou het met 7 individuele transistors (BC547C) en die weerstande om hulle aan te dryf. Ek het destyds nie die ULN2803 gehad nie, en ek mis 'n paar ander dele. Daarom het ek besluit om u die oorspronklike uitleg te wys, maar ook die nuwe bestuurder-skikking aan die uitleg te gee.

Stap 3: Hoe lyk die sonsondergang?

As u 'n regte sonsondergang sien, kan u besef dat die kleur van die lig mettertyd verander. Van 'n helderwit as die son nog oor die horison is, verander dit na 'n heldergeel dan na 'n mediumoranje dan na 'n donkerrooi en daarna 'n lae blouwit gloed, dan is daar duisternis. Die sonsondergang sal die moeilikste deel van die toestel wees, want u kyk dit met volle bewussyn en klein foute is nogal irriterend. Sonopkoms is hoofsaaklik dieselfde program, maar as u nog slaap as die sonsopkoms begin, hoef ons nie te veel bekommerd te wees oor kleure nie. En as u met u sonsondergang begin, wil u miskien nie met helder sonskyn begin nie, maar in die oggend is dit belangrik om die meeste uit die LED's te put. Dit is dus gerieflik om verskillende rye vir sonsopkoms en sonsondergang te hê, maar u kan natuurlik alles toets wat u wil, maar hierdie verskille in die programme kan ons lei tot 'n ander seleksie van LED's vir beide programme.

Stap 4: Kies die LED's en bereken die weerstande

Die keuse van die LED's is die kreatiewe deel van hierdie instruksies. Die volgende teks is dus slegs 'n voorstel van my aan u. U kan dit verander en dit verander. Ek sal u vertel hoe u dit moet doen. Kleure: dit is moeilik om 'n strook glad aan of af te skakel met LED's van 'n volledige nuwe kleur. My aanbeveling is dus dat elke strook LED's van alle kleure bevat, maar in veranderende hoeveelhede. As ons ons voorstel dat die sonsondergang omgekeer is, bevat die eerste strook baie rooi LED's en miskien een wit, 'n blou en 'n UV. Kom ons sê 5 rooies, 2 geel, 1 warmwit en 1 UV. As u wil, kan u een van die rooi of geel LED's deur 'n oranje vervang (strook 2 in die skematiese lys). Die volgende helderder strook sal dan 'n paar rooies met geel vervang. Kom ons sê 2 rooi, 5 geel en 2 warmwit (strook 3 in skematiese weergawe) In die volgende stroke word nog 'n paar rooi vervang met geel of selfs wit. Kom ons sê 1 rooi, 1 geel, 4 warmwit en 1 blou. (strook 4 in skematiese vorm) Die volgende strook kan bestaan uit 3 koudwit, 2 warmwit en 1 blou LED. (strook 5) Dit sou tot dusver vier stroke vir sonsondergang wees. Vir Sunrise kon ons die oorblywende drie stroke met hoofsaaklik koue wit en blou LED's gebruik. As u die 7de en die 8ste invoer saam verbind, kan u ook 4 stroke gebruik vir sonsopkoms, of 'n vyfde strook vir sonsondergang gee, net soos u wil. U het miskien opgemerk dat die stroke wat rooi LED's bevat meer LED's per strook het as die spierwit. Dit word veroorsaak deur die verskil in minimum spanning vir rooi en wit LED's. Aangesien die LED's baie helder is en selfs tot 1% verdof is, het ek strook 1 bereken met 3 rooi, 2 geel en 'n warmwit LED. slegs 5mA stroom. Dit maak hierdie strook nie so helder soos die ander nie en dus geskik vir die laaste sweempie sonsondergang. Maar ek moes hierdie strook ook 'n UV-LED gegee het vir die laaste blik., om die weerstand te bereken, is baie eenvoudig. Die VOO veroorsaak feitlik geen spanningsverlies vir ons doeleindes nie. Gestel ons werk teen 24V vanaf die kragtoevoer. Van hierdie spanning trek ons al die nominale spannings vir die LED's en 0.7V vir die skikking af. Die oorblywende moet deur die weerstand by die gegewe stroom gebruik word. Kom ons kyk na 'n voorbeeld: eerste strook: 5 rooi, 2 geel, 1 warmwit en 1 uv LED. Een rooi LED neem 2.1V, dus neem vyf van hulle 10.5 V. Een geel LED neem ook 2.1V, dus twee van hulle neem 4.2V. Die wit LED neem 3.6V, die UV LED neem 3.3V en die skikking 0.7V. Dit maak 24V -10.5V - 4.2V - 3.6V - 3.3V - 0.7V = 1.7V wat deur 'n weerstand gebruik moet word. U ken seker Ohm se wet: R = U/I. 'N Weerstand wat 1,7V by 25mA gebruik, het 'n waarde van 1,7V/0,025A = 68 Ohm wat in elektroniese winkels beskikbaar is. Om die krag wat deur die weerstand gebruik word te bereken, bereken slegs P = U * I, dit beteken P = 1.7V * 0.025A = 0.0425 W. Dus is 'n klein 0.25W weerstand genoeg vir hierdie doel. As u hoër strome gebruik of meer volt in die weerstand wil verbrand, moet u moontlik 'n groter een gebruik! Dit is die rede waarom u slegs 6 hoëspanningsverbruikende wit LED's op 24V kan gebruik, maar nie alle LED's is regtig dieselfde nie; daar kan groot verskille wees tussen die spanningverlies van LED na LED. Ons gebruik dus die tweede potensiometer (300?) En 'n stroommeter om die stroom van elke strook aan te pas op die gewenste vlak (25mA) in die finale stroombaan. Dan meet ons die waarde van die weerstand en dit behoort ons iets te gee rondom die berekende waarde. As die resultaat tussen twee tipes is, kies dan die volgende hoër waarde as u wil hê dat die strook 'n bietjie donkerder is, of die volgende laer waarde vir die strook 'n bietjie helderder. Ek het die LED's geïnstalleer in 'n akrielglasbord wat ek aan die kragbronbehuizing vasgemaak het. Akrielglas kan maklik geboor en gebuig word as dit tot ongeveer 100 ° C in die oond verhit word. Soos u op die foto's kan sien, het ek ook die skakelaar vir sonsopkoms - sonsondergang by hierdie skerm gevoeg. Die potensiometer en die reset-knoppie is op die printplaat.

Stap 5: Pas die sagteware aan

Die picaxes is baie maklik om te programmeer deur 'n basiese dialek van die verkoper. Die redakteur en die sagteware is gratis. U kan dit natuurlik ook in die samesteller programmeer vir leë PIC's of vir die Atmel AVR's, maar dit was een van my eerste projekte nadat ek die picaxes getoets het. Intussen werk ek aan 'n beter weergawe met verskeie PWM's op 'n AVR. Die piksels is baie goed vir beginners, want die vereistes vir die hardeware is baie eenvoudig en die basiese taal is maklik om te leer. Met minder as 30 € kan u die wonderlike wêreld van mikrobeheerders begin verken. Die nadeel van hierdie goedkoop chip (18M) is die beperkte RAM. As u ander funksies gekies het of die picaxe anders gekoppel het, moet u die program moontlik aanpas. Maar u sal sekerlik die oorgange tussen die individuele stroke moet aanpas. Soos u in die lys kan sien, tree die veranderlike w6 ('n woordveranderlike) op as 'n teenveranderlike en as die parameter vir die PWM. Met die gekose PWM-frekwensie van 4 kHz is die waardes vir 1% tot 99% diens tyd onderskeidelik 10 tot 990. Met die berekeninge in die lus kry ons 'n byna eksponensiële afname of toename in LED-helderheid. Dit is die beste as u LED's met PWM beheer. As u een strook aan- of uitskakel, word dit deur die sagteware vergoed deur die waarde van die PWM te verander. Kom ons kyk byvoorbeeld na die sonsondergang. Aanvanklik word die uitsette 0, 4 en 5 hoog aangeskakel, wat beteken dat die onderskeie stroke via die ULN2803A aangeskakel word. Toe verminder die lus die helderheid totdat die veranderlike in w6 kleiner is as 700. Op hierdie punt word pin0 laag aangeskakel en pin2 hoog aangeskakel. Die nuwe waarde van w6 is ingestel op 900. Dit beteken dat die lamp met stroke 0, 4 en 5 op PWM-vlak 700 byna net so helder is as die lamp met stroke 2, 4 en 5 op PWM-vlak 800. Om uit te vind U moet hierdie waardes toets en verskillende waardes probeer. Probeer om iewers in die middel te bly, want as u die lamp in die eerste lus te veel verdof, kan u nie veel in die tweede lus maak nie. Dit sal die kleurveranderingseffek verminder. Om die PWM-instellings aan te pas, het ek 'n subroutine gebruik wat ook die waarde van w5 gebruik om die program te onderbreek. Op hierdie punt kom die spoed in die spel. Slegs tydens die aanvang word die potensiometer nagegaan en die waarde word in w5 gestoor. Die aantal stappe in elke lus van die program word vasgestel, maar deur die waarde van w5 van 750 na ongeveer 5100 te verander, verander die pouse in elke stap van 0,75s na 5s. Die aantal stappe in elke lus kan ook aangepas word deur die breuk vir die eksponensiële de- of toename te verander. Maar maak seker dat u dit nie in klein breuke gebruik nie, want die veranderlike w6 is altyd 'n heelgetal! As u 99/100 as 'n breuk gebruik en dit op 'n waarde van 10 toepas, gee dit u 9,99 in desimale, maar weer 10 in heelgetalle. Hou ook in gedagte dat w6 nie 65325 mag oorskry nie! Om die toets te bespoedig, probeer om kommentaar te lewer op die reël met w5 = 5*w5; dit sal die program met 'n faktor 5 versnel!:-)

Stap 6: Installasie in die slaapkamer

Ek sit my sonsonderganglamp op 'n klein kas aan die een kant van die kamer sodat die lig tot by die plafon skyn. Met 'n tydhorlosie skakel ek die lamp aan 20 minute voor die alarm lui. Die lamp begin dan outomaties met die sonsopkomsprogram en maak my stadig wakker. Saans aktiveer ek die slaap-timer-funksie van die timer en skakel die lamp aan met die sonsondergangskakelaar aan. Nadat die program begin het, skakel ek onmiddellik terug na sonsopkoms, vir die volgende oggend. Dan geniet ek my persoonlike sonsondergang en raak ek vinnig aan die slaap.

Stap 7: Wysigings

As u die skakelaar deur 'n drukknop vervang, moet u oorskakel na die sonsondergang deur 'n onderbreking in die program te aktiveer. Om die voedingspanning te verander, moet u die individuele LED-stroke en die weerstande herbereken, want met 12V kan u slegs 3 wit LED's aandryf en u benodig ook 'n ander weerstand. 'N Oplossing sou wees om konstante stroombronne te gebruik, maar dit kan u 'n paar dollar kos en nog 'n paar tiene volt gebruik om te reguleer. Met 24V kan u baie LED's in een strook ry, om dieselfde hoeveelheid LED's met 12V -toevoer te beheer, moet die LED's in twee stroke geskei word wat parallel gebruik word. Elkeen van hierdie twee stroke benodig sy eie weerstand en die opgehoopte stroom deur hierdie kanaal het meer as verdubbel. U sien dus dat dit nie sin maak om alle LED's met 5V te dryf nie, wat gerieflik sou wees, maar die stroom sou tot 'n ongesonde vlak styg en die hoeveelheid weerstande wat benodig word, sou ook die hoogte inskiet. Om LED's met hoë krag met die ULN2803 -bestuurder te gebruik, kan u twee kanale kombineer vir 'n beter termiese bestuur. Koppel net twee insette aan mekaar op 'n mikrokontroller-pen en twee uitgange op 'n hoë-krag LED-strook. En hou in gedagte dat sommige hoëkrag-LED-kolle hul eie konstante stroombaan het en moontlik nie deur PWM in die kraglyn verdof word nie! In hierdie opset is alle dele ver weg van enige perke. As u die dinge tot op die rand stoot, kan u termiese probleme ondervind met die FET of die darlington -skikking. En moet natuurlik nooit 230V AC of 110V AC gebruik om hierdie stroombaan aan te dryf nie !!! My volgende stap verder as die instruksies is om 'n mikrobeheerder met drie hardeware PWM's aan te sluit om 'n hoë-krag RGB-spot te beheer.

Geniet dus die voorreg van u individuele sonsondergang en sonsopkoms.