Spooky Fading LED Eyes - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Het gebruik van een microcontroller, zoals een Arduino, om een LED te laten vervagen is niet altijd de beste optie. Soms wilt u een eenvoudig circuit met laag vermogen dat direct in een prop kan worden ingebed terwijl het wekenlang op een batterij werkt.

Na het testen van een tiental prototypes, ontwikkelde ik dit circuit dat buitengewoon goed werkt en eenvoudig te implementeren, te tweaken en in te bedden is in bijna alles. Dit circuit werkt op slechts 3,5 volt, waardoor het ideaal is voor een lithium-ionbatterij, 5V USB, een knoopcel of een klein AA-batterijpakket.

Het gebruik van alle standaardcomponenten die u waarschijnlijk al in uw voorraad hebt getrokken, is een extra bonus.

Laten we beginnen.

Benodigdheden

Dit zijn de standaard benodigdheden die nodig zijn voor dit project

• 555 timer IC (een bipolaire of CMOS)
• Weerstanden (100k, 45k, 10k, 1k en 220)
• Condensatoren (1000 of 1200uF, 100uF en 0,1uF [optioneel])
• LED's (5 mm of 3 mm)
• Diode (alles is voldoende, ik gebruikte een 1N4007)
• NPN-transistor (elke zal werken, ik gebruikte een 2N2222)
• Een batterijpakket van minimaal 3,5V (ik gebruikte een 18650 lithium-ion)
• Breadboard
• Draden

Om een permanente oplossing te bouwen, soldeert u het circuit in een stuk perforatiebord met behulp van:

• Soldeerbout
• Soldeer (dit is mijn favoriete soldeer)
• Perfboard (ik gebruikte 4cm x 6cm)

Stap 1: Het circuit

Het circuit bestaat uit twee hoofdonderdelen: een "555 timer"-circuit en een "LED-fade"-circuit.

Eerst het 555-timercircuit:

Dit is een standaard 555 timercircuit dat een 45k & 100k weerstandsdeler gebruikt samen met een 100uF condensator om een cyclus van 3-4 seconden te genereren met een inschakelduur van 50%. De 50% duty cycle is belangrijk om een goede fade-in en fade-out tijd te produceren.

U kunt dit echter aanpassen aan wat u maar wilt. U hebt bijvoorbeeld een extreem langzame knippering gewild die tot een minuut kan duren.

Ten tweede, het fade-in en fade-out circuit:

Door een NPN-transistor (2N2222 werkt geweldig) te gebruiken, kunnen we zoveel LED's gebruiken als onze stroom aankan. Een 555-timer heeft een beperkte uitgangsstroom naar pin 3 en het is een goed idee om uw LED's door een transistor te sturen.

In dit deel van het circuit gebruiken we een weerstand van 10k om een condensator met een groot volume langzaam op te laden en te ontladen - 1000 uF of 1200 uF zal werken. Wanneer de 555-uitgangspin hoog is, laadt de condensator langzaam op en schakelt langzaam de transistor in die de LED's aanzet. Zodra de 555-uitgangspin laag wordt en de stroom door de 555-timer zakt, begint de condensator langzaam te ontladen, waardoor de LED's langzaam uitsterven.

Hoewel het een eenvoudig circuitontwerp is, is het erg soepel en effectief.

Ten derde, de fotoresistor om het circuit 's nachts in te schakelen (optioneel)

Dit onderdeel is volledig optioneel, maar als u wilt dat uw circuit 's nachts wordt ingeschakeld en overdag wordt uitgeschakeld om stroom te besparen, voegt u dit toe aan uw definitieve ontwerp.

Gebruik de POT om de lichtdrempel aan te passen voor het aan/uit-licht dat nodig is om het circuit in te schakelen.

Ten vierde, de macht (optioneel)

Mijn definitieve versie zal een printplaat (PCB) bevatten. En met de PCB heb ik meerdere opties om het circuit van stroom te voorzien, inclusief een schroef voor een batterij en een mini- of mico-USB-aansluiting. Het is altijd een goed idee om na te denken over alle manieren waarop u het uiteindelijke circuit kunt gebruiken bij het bouwen van een PCB.

Het ontwerpen van een definitieve printplaat kan erg leuk zijn en het maakt het bouwen van een tiental van deze circuits een fluitje van een cent.

Stap 2: De Breadboard-versie

Bouw altijd een breadboard-versie voordat u zich ertoe verbindt een definitieve versie op een perf-board te solderen. In dit stadium kunt u eenvoudig de weerstandsdeler van de 555 timer, de twee timingcondensatoren aanpassen en ook uw ingangsspanning controleren om er zeker van te zijn dat de timing geschikt is voor uw project.

Als u deze schakeling bijvoorbeeld wilt laten lopen vanaf een 9V of 12V voeding, zult u merken dat de condensatoren te snel opladen en de LED's te snel wisselen. Pas het circuit aan door de weerstandswaarden te verhogen om te compenseren.

Een optie om uw testfase te versnellen, is om een potentiometer te gebruiken tussen pinnen 8, 7 en 6 van de 555-timer. Hiermee kunt u snel uw gewenste aan-uit-timing inbellen. Gebruik een 200k-potentiometer als je die hebt, anders zou een 100k of 500k werken.

Zodra je de perfecte timing hebt gevonden, gebruik je je multimeter om de weerstand tussen pinnen 8 & 7 en 7 & 6 te meten. Zoek de weerstand die het dichtst bij die twee metingen ligt en test ze in het breadboard voordat je verder gaat.

In mijn geval heb ik veel aanpassingen gemaakt voordat ik in mijn definitieve ontwerp op de 47k & 100k spanningsdeler ging.

OPMERKING: als u de potentiometer helemaal in een van beide richtingen draait, veroorzaakt u nulweerstand (kortsluiting) op pin 7 of 6. Houd hier rekening mee tijdens het testen.

Stap 3: Het prototypebord

Ik rond mijn projecten altijd af met een soldeerbord, hetzij op een stuk geperforeerd bord (zoals hier afgebeeld) of met een printplaat (PCB). Het hebben van een gesoldeerde versie maakt het project robuuster, minder snel los en ziet er professioneler uit wanneer het aan je vrienden wordt getoond.

Voor dit project heb ik een stuk perfboard van 4 cm x 6 cm gebruikt om het laatste circuit te solderen. Zoals je kunt zien, zijn er veel draden die het ontwerp verwarrend maken. Voordat ik me echter toeleg op het maken van een dozijn PCB's, wilde ik er zeker van zijn dat de definitieve versie zich gedroeg zoals verwacht, wat het deed.

Gebruik altijd een connector of schroefklem bij het bevestigen van uw LED's en batterij. Als u het bord kunt loskoppelen, wordt het een stuk eenvoudiger om eventuele problemen op te lossen. Pre-made connectoren en terminals zijn erg goedkoop en zullen je later een enorme hoofdpijn besparen.

Eenmaal voltooid, kan het laatste bord aan de binnenkant van je prop worden bevestigd met wat hete lijm of dubbelzijdig plakband.

OPMERKING: Als de steun waaraan u LED's toevoegt van plastic is, kunt u een hete soldeerbout gebruiken om gaten voor de LED's te smelten. Maak de gaten iets kleiner dan de LED's voor een strakke, wrijvingspassing. Het is meestal gemakkelijker om de LED's van buitenaf in te brengen in plaats van te proberen ermee te spelen door de binnenkant van een kleine prop, zoals haar met mijn rat laat zien.

Stap 4: Het eindproduct

Nu kunt u langzaam vervagende LED's toevoegen aan AL uw projecten.

Bij 4,2 V trekt deze schakeling ongeveer 6,5 mA met behulp van een bipolaire 555-timer en 2 LED's met 200 ohm-weerstanden. Waardoor het ideaal is om te werken vanaf een enkele oplaadbare lithium-ionbatterij, zoals een 18650.

Bij 6,5 mA, als u hem 24 uur per dag gebruikt, zou hij ongeveer 25 tot 26 dagen moeten werken voordat de batterij onder de uitschakelspanning zakt. Om een nog langere looptijd te krijgen, voegt u het optionele circuit toe dat de vervaging overdag uitschakelt of gebruikt u een grotere weerstand op uw LED's (verhoog de weerstand van 200 ohm naar 470 ohm of zelfs 680 ohm).

Ik hoop dat je genoten hebt van dit project. Als je een versie hebt gemaakt, klik dan op de knop "I Made It" en laat je foto's en video's van je vervagende ogen achter.

Stap 5: Bestel nu PCB's

UPDATE: Na een paar vertragingen en revisies zijn de PCB's NU beschikbaar op Tindie voor slechts een paar dollar. Bestel er dus zoveel als je wilt.

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