Spooky Fading LED Eyes: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Folosirea unui microcontroler, ca un Arduino, pentru a estompa un LED nu este întotdeauna cea mai bună opțiune. Uneori, doriți un circuit simplu, cu putere redusă, care să poată fi încorporat direct într-un suport în timp ce funcționează de la o baterie săptămâni la rând.

După ce am testat aproximativ o duzină de prototipuri, am dezvoltat acest circuit care funcționează extrem de bine și este simplu de implementat, modificat și încorporat în aproape orice. Acest circuit va funcționa la doar 3,5 volți, ceea ce îl face ideal pentru o baterie litiu-ion, 5V USB, o celulă buton sau un mic pachet de baterii AA.

Utilizarea tuturor componentelor standard pe care probabil le aveți deja în aprovizionare este un bonus suplimentar.

Să începem.

Provizii

Acestea sunt consumabilele standard necesare pentru acest proiect

• 555 timer IC (fie bipolar, fie CMOS)
• Rezistoare (100k, 45k, 10k, 1k și 220)
• Condensatoare (1000 sau 1200uF, 100uF și 0,1uF [opțional])
• LED-uri (5mm sau 3mm)
• Diodă (orice va face, am folosit un 1N4007)
• Tranzistor NPN (oricare va funcționa, am folosit un 2N2222)
• Un acumulator de cel puțin 3,5V (am folosit un litiu-ion 18650)
• Pană de pâine
• Fire

Pentru a construi o soluție permanentă, lipiți circuitul într-o bucată de tablă perf folosind:

• Ciocan de lipit
• Solder (aceasta este lipirea mea preferată)
• Panou perf (am folosit 4cm x 6cm)

Pasul 1: Circuitul

Circuitul este alcătuit din două părți principale - un circuit "555 timer" și un circuit "LED fade".

În primul rând, circuitul cu temporizator 555:

Acesta este un circuit standard cu temporizator 555 care folosește un divizor de rezistență de 45k și 100k împreună cu un condensator 100uF pentru a genera un ciclu de 3-4 secunde cu un ciclu de funcționare de 50%. Ciclul de funcționare de 50% este important pentru a produce un timp de fade-in și fade-out bun.

Cu toate acestea, puteți regla acest lucru pentru a se potrivi cu orice doriți. De exemplu, v-ați dorit o clipire extrem de lentă, care poate dura până la un minut până la finalizare.

În al doilea rând, circuitul de fade-in și fade-out:

Folosirea unui tranzistor NPN (2N2222 funcționează excelent) ne permite să rulăm cât mai multe LED-uri pe care le poate gestiona puterea noastră. Un temporizator 555 are un curent de ieșire limitat la pinul 3 și este o idee bună să vă conduceți LED-urile printr-un tranzistor.

În această parte a circuitului, folosim un rezistor de 10k pentru a încărca și descărca încet un condensator cu volum mare - fie 1000uF, fie 1200uF vor funcționa. Când pinul de ieșire 555 este ridicat, condensatorul se încarcă încet și pornește încet tranzistorul care va aprinde LED-urile. Odată ce pinul de ieșire 555 scade și scufundă curentul prin temporizatorul 555, condensatorul va începe să se descarce încet, provocând LED-urile să se estompeze încet.

Deși este un design simplu al circuitului, este foarte neted și eficient.

În al treilea rând, fotorezistorul pornește circuitul pe timp de noapte (opțional)

Această parte este complet opțională, dar dacă doriți ca circuitul dvs. să pornească noaptea și să se oprească în timpul zilei pentru a economisi energie, adăugați acest lucru la designul final.

Utilizați POT pentru a regla pragul de lumină pentru lumina de pornire / oprire necesară pentru a porni circuitul.

În al patrulea rând, puterea (opțional)

Versiunea mea finală va include o placă cu circuite imprimate (PCB). Și, cu PCB-ul, voi avea mai multe opțiuni pentru a alimenta circuitul, inclusiv un șurub pentru o baterie și o mufă mini sau mico-USB. Este întotdeauna o idee bună să vă gândiți la toate modurile în care ați putea folosi circuitul final atunci când construiți un PCB.

Proiectarea unei plăci PCB finale poate fi foarte distractivă și face construirea unei duzini din aceste circuite o briză.

Pasul 2: Versiunea Breadboard

Construiți întotdeauna o versiune de panou înainte de a vă angaja să lipiți o versiune finală pe placa de perf. În această etapă, puteți regla cu ușurință divizorul de rezistență al temporizatorului 555, cei doi condensatori de sincronizare și, de asemenea, puteți verifica tensiunea de intrare pentru a vă asigura că sincronizarea este potrivită pentru proiectul dvs.

De exemplu, dacă doriți să rulați acest circuit de la o sursă de alimentare de 9V sau 12V, veți găsi că condensatorii se încarcă prea repede și LED-urile se deplasează prea repede. Reglați circuitul mărind valorile rezistenței pentru a compensa.

O opțiune pentru a accelera faza de testare ar fi utilizarea unui potențiometru între pinii 8, 7 și 6 ai temporizatorului 555. Acest lucru vă va permite să formați rapid timpul de pornire-oprire dorit. Folosiți un potențiometru de 200k dacă aveți unul, altfel ar funcționa un 100k sau 500k.

Odată ce ați găsit momentul perfect, utilizați multimetrul pentru a măsura rezistența dintre pinii 8 & 7 și 7 & 6. Localizați rezistorul cel mai apropiat de aceste două măsurători și testați-le în panoul de control înainte de a continua.

În cazul meu, am făcut multe ajustări înainte de a mă stabili pe divizorul de tensiune 47k și 100k în proiectul meu final.

NOTĂ: dacă rotiți potențiometrul în toate direcțiile, veți provoca rezistență zero (un scurtcircuit) la pinii 7 sau 6. Asigurați-vă că țineți cont de acest lucru în timp ce testați.

Pasul 3: Placa prototip

Întotdeauna îmi finalizez proiectele cu o placă de lipit, fie pe o placă de perf (așa cum se arată aici), fie cu o placă de circuite imprimate (PCB). Dacă aveți o versiune lipită, proiectul va fi mai robust, va fi mai puțin probabil să se miște și va fi mai profesionist atunci când vă arătați prietenilor.

Pentru acest proiect, am folosit o bucată de bord de 4cm x 6cm pentru a lipi circuitul final. După cum puteți vedea, există o mulțime de fire care fac confuză proiectarea. Cu toate acestea, înainte de a mă angaja să fac o duzină de PCB-uri, am vrut să mă asigur că versiunea finală s-a comportat așa cum am anticipat, ceea ce a făcut.

Utilizați întotdeauna un conector sau un terminal cu șurub atunci când atașați LED-urile și bateria. Abilitatea de a detașa placa va face mult mai ușor depanarea oricăror probleme care apar. Conectorii și terminalele premade sunt foarte ieftine și vă vor economisi o durere de cap uriașă mai târziu.

Odată finalizat, placa finală poate fi atașată în interiorul recuzitei cu adeziv fierbinte sau bandă dublă.

NOTĂ: Dacă suportul la care adăugați LED-uri este din plastic, puteți folosi un vârf de fier de lipit la cald pentru a topi găurile pentru LED-uri. Faceți găurile puțin mai mici decât LED-urile pentru o potrivire strânsă, prin frecare. De obicei, este mai ușor să introduceți LED-urile din exterior decât să încercați să vă lăsați cu ele prin interiorul unui mic accesoriu, așa cum se arată cu șobolanul meu.

Pasul 4: Produsul final

Acum puteți adăuga LED-uri de estompare lentă la TOATE proiectele dvs.

La 4,2 V, acest circuit atrage aproximativ 6,5 mA folosind un temporizator bipolar 555 și 2 LED-uri cu rezistențe de 200 ohmi. Făcându-l ideal să funcționeze de la o singură baterie reîncărcabilă litiu-ion, cum ar fi un 18650.

La 6,5 mA, dacă îl rulați 24 de ore pe zi, ar trebui să funcționeze timp de aproximativ 25 până la 26 de zile înainte ca bateria să scadă sub tensiunea de întrerupere. Pentru a obține un timp de rulare și mai lung, adăugați circuitul opțional care oprește decolorarea în timpul zilei sau utilizați un rezistor mai mare pe LED-urile dvs. (creșteți rezistorul de la 200 ohmi la 470 ohmi sau chiar 680 ohmi).

Sper că v-a plăcut acest proiect. Dacă ați creat o versiune, faceți clic pe butonul „I Made It” și lăsați-vă imaginile și videoclipurile cu ochii tăi decolorați.

Pasul 5: Comandați acum PCB-urile

ACTUALIZARE: După câteva întârzieri și revizuiri, PCB-urile sunt ACUM disponibile pe Tindie pentru doar câțiva dolari. Deci, comandă câte vrei.

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