Lampu LED Sign (Kecerahan Diaktifkan): 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Dalam instruksi ini saya telah mendokumentasikan cara membuat tanda LED dengan sensor kegelapan / cahaya dan sirkuit dimmer PWM bawaan.

Saya bosan selama Natal dan menyatukan proyek cepat yang terinspirasi oleh intro video intro youtube untuk "GreatScott!". Saya ingin memasukkan nama saya sendiri ke dalam lampu, tetapi saya pikir menyolder 150+ LED secara paralel tidak terlalu sulit, jadi saya pikir saya akan membuatnya sedikit lebih menarik.

Tanda-tanda LED saya memiliki sirkuit penginderaan gelap / terang untuk menyala di malam hari dan mati di siang hari. Saya juga kemudian menambahkan sirkuit PWM untuk menyesuaikan kecerahan LED (LED yang saya miliki di tempat sampah saya akhirnya menjadi super terang:-S). Sebagian besar build ini berasal dari barang yang sudah saya miliki daripada mencari barang baru untuk menghemat uang, jadi sebelum Anda bertanya mengapa saya menggunakan komponen X daripada Y……sekarang Anda tahu:-)

Langkah 1: Konsep Sirkuit

Ada banyak cara berbeda untuk membuat rangkaian terang/gelap, metode yang paling umum menggunakan salah satu rangkaian berikut (Ketiganya menggunakan LDR atau resistor yang bergantung pada cahaya pada inputnya):

• Timer 555 dengan transistor pada pin 3
• LDR sebagai bagian dari pembagi tegangan yang memicu transistor NPN
• Komparator tegangan (op-amp / IC komparator)

Karena saya memiliki begitu banyak macam op-amp dan komparator di tempat sampah saya, saya memutuskan untuk menggunakan LM311. Komparator hanya membandingkan tegangan input pada inputnya. Outputnya tinggi ketika inputnya sama/lebih besar, dan atau rendah ketika satu input lebih rendah dari yang lain. Dalam kasus saya ketika tegangan LDR lebih tinggi dari tegangan referensi yang ditetapkan oleh potensiometer, output ditarik tinggi, mengaktifkan relai kecil, yang mengaktifkan LED yang dikontrol kecerahan. Sebuah kapasitor ditempatkan di sirkuit untuk mencegah peralihan cepat dari relai ketika tegangan input berosilasi di atas dan di bawah tegangan referensi. MOSFET dapat digunakan di sini, tetapi sekali lagi saya memiliki banyak relai kecil yang tersisa untuk digunakan, jadi saya menggunakan salah satunya.

Untuk rangkaian PWM saya menggunakan timer klasik 555 memvariasikan tegangan ke LED (lihat skema terlampir).

Catatan: Dalam skema PWM, Rload adalah Matriks LED yang ingin Anda kendalikan, dalam skema kecerahan Rload secara teknis adalah rangkaian PWM dalam hal ini, tetapi Anda dapat mengganti beban secara langsung jika Anda mau.

Langkah 2: Bangun Sirkuit Uji

Dari skema saya membangun sirkuit uji pada dua papan tempat memotong roti yang terpisah dan awalnya diuji menggunakan satu LED. Sisi kanan adalah detektor gelap/terang, dan sisi kiri adalah sirkuit PWM. Rangkaian detektor kecerahan mengaktifkan/menonaktifkan seluruh rangkaian dan rangkaian PWM menyesuaikan tegangan suplai ke matriks LED.

Niat saya adalah mematikan pengisi daya ponsel 5V, 1A melalui konektor breakout micro usb. Sirkuit itu rentan terhadap peralihan cepat yang dekat dengan titik peralihannya (terutama saat senja ketika tingkat cahaya berada pada kecerahan menengah) jadi saya menempatkan kapasitor 2200uF besar yang tidak perlu melintasi transistor untuk menahan tegangan switching selama penurunan tegangan. Bergantung pada jumlah arus yang tenggelam, beban Anda akan menentukan resistansi beban yang efektif dan dengan demikian merupakan bagian dari jaringan RC dengan kapasitor. Jumlah waktu kapasitor menahan tegangan muatan dapat ditemukan menggunakan rumus konstanta waktu t = R x C. Anda harus dapat menghitung nilai yang sesuai menggunakan rumus ini. Pada kenyataannya Anda harus menjaga komponen penyimpanan energi seperti kapasitor serendah mungkin untuk meminimalkan konsumsi daya yang tidak perlu.

Saya menggunakan Loch-Master untuk memberi nama yang saya inginkan untuk menyolder LED 5mm saya. Saya suka menggunakan papan strip longitudinal pitch 2.54mm (alias veroboard). Semua LED disolder secara paralel (ini bukan praktik yang baik, jika memungkinkan Anda harus membatasi arus ke masing-masing LED dengan resistor terpisah).

Langkah 3: Perakitan

Langkah berikut melibatkan jumlah lem panas yang tidak perlu. Sangat cocok untuk orang malas seperti saya yang hanya ingin bergabung dengan cepat.

Setelah saya memplot nama menggunakan Loch-master, saya menyolder semua LED secara paralel. Baik sirkuit PWM dan kecerahan disolder pada satu stripboard. LDR dipisahkan dari sirkuit utama pada kabel terbang sehingga sensor itu sendiri dapat direkatkan ke dalam lubang di bagian depan bezel. Ini kemudian dipasang ke sepotong PVC isolasi, yang kemudian dengan sendirinya direkatkan ke bagian belakang matriks LED.

Mengetahui dimensi matriks LED dari Loch-Master, saya membuat bezel PVC hitam untuk mengelilingi matriks LED dan membuatnya terlihat cantik. Saya membuat template agar sesuai dengan halaman A4 sehingga ini dapat dicetak di atas kertas dan ditempatkan di atas papan busa hitam 5mm. Saya kemudian menempelkan template menggunakan selotip dan dengan hati-hati memotong bagian tengah dan tepinya dengan pisau kerajinan. Saya juga membuat yang serasi tanpa cut-out di tengah untuk bagian belakang. Surround kemudian ditawarkan ke matriks LED dan hanya direkatkan. Kedua sirkuit kemudian direkatkan ke bagian belakang stripboard LED (perhatikan bahwa ini telah dipisahkan menggunakan beberapa PVC).

Akhirnya panel belakang ditambahkan dengan menggunakan sekrup M3 yang dimasukkan dari depan dan spacer hitam (stand-off) dipasang di dalamnya. Ini memungkinkan panel belakang untuk diulir di atas dan ditahan di tempatnya oleh enam mur dan ring M3.

Langkah 4: Nikmati

Saya harap Anda menikmati proyek akhir pekan sporadis ini. Ada banyak ruang untuk perbaikan karena ini hanya sedikit kesenangan, tapi saya harap saya menginspirasi Anda untuk membuatnya sendiri. Anda bisa menggunakan hanya sirkuit PWM itu sendiri dan memvariasikan kecerahan LED tergantung pada tingkat cahaya tergantung pada waktu hari.

Prinsip rangkaian dapat digunakan untuk hal-hal keren lainnya seperti termostat (menukar LDR dengan termistor) atau kontrol kecepatan variabel motor dengan rangkaian PWM.