Inhoudsopgave:
2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-13 06:57
Instructables-gebruiker Pagemaker gaf een link naar een generiek knipperend circuit met behulp van een 555-timer en vroeg om informatie over hoe een fotoresistor kan worden ingebouwd om het circuit bij daglicht uit te schakelen. Daarnaast wilde Pagemaker meer dan één LED gebruiken. Zijn originele bericht staat HIER. Deze instructable laat je zien hoe je precies dat kunt doen.
Stap 1: Kijken naar het initiële 555-circuit
De eerste stap bij het maken van het knipperende nachtlampje was het analyseren van het originele circuit, dat je hier kunt vinden. Er zijn een aantal websites die je alles leren wat je moet weten over 555 timers, dus dat laat ik aan anderen over. Hier zijn twee van mijn persoonlijke favoriete sites met 555 timers waarmee u aan de slag kunt: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htmKortom, afhankelijk van de externe componenten (weerstanden en condensatoren) die we gebruiken, kunnen we de snelheid van het knipperen wijzigen.
Stap 2: Bereken de gewenste weerstandswaarde voor onze LED's
LED's zijn stroomgestuurd. Ze hebben stroom nodig om te kunnen werken. De gemiddelde rode LED heeft een normale bedrijfsstroom van ongeveer 20 mA, dus dat is een goed begin. Omdat ze stroomgestuurd zijn, hangt de helderheid van de LED af van de hoeveelheid stroom die vloeit, en niet van de spanningsval over de LED (wat ongeveer 1,5-1,7 volt is voor je gemiddelde rode LED. Andere variëren). Dit klinkt geweldig, Rechtsaf? Laten we gewoon een ton stroom doorpompen en we hebben superheldere LED's! Nou… in werkelijkheid kan een LED maar een bepaalde hoeveelheid stroom aan. Voeg veel meer toe dan die nominale hoeveelheid en de magische rook begint eruit te lekken: (Dus wat we doen is een stroombeperkende weerstand in serie met de LED toevoegen, wat het probleem oplost. Voor ons circuit hebben we 4 LED's in parallel. We hebben twee opties voor onze serieweerstand(en):Optie 1 - Plaats een weerstand in serie met elke LEDMet deze optie behandelen we elke LED afzonderlijk. Om de waarde van de serieweerstand te bepalen, kunnen we eenvoudig de formule gebruiken:(V_s - V_d) / I = RV_s = Bronspanning (In dit geval gebruiken we twee AA-batterijen in serie, wat 3 volt is) V_d = De spanningsval over onze LED (we rekenen op ongeveer 1,7 volt) I = De stroom we willen door onze LED lopen in AmpsR = Weerstand (de waarde die we willen vinden) Dus we krijgen: (3 - 1,7) / 0,02 = 65Ω65 ohm is geen erg standaardwaarde, dus we gebruiken de volgende maat groter, dat is 68 ohm. PROS: Elke weerstand heeft minder vermogen om te dissiperen CONS: We moeten een weerstand gebruiken voor ELKE LEDI controleerde deze waarde op de volgende manier: Ik heb elke LED gemeten voor resist en stelde vast dat elk ongeveer 85 ohm was. Door dat toe te voegen aan de resitorwaarde krijgen we ongeveer 150 ohm op elk van de 4 parallelle knooppunten. De totale parallelle weerstand is 37,5 ohm (onthoud dat parallelle weerstand lager is dan de weerstand van een enkel knooppunt). we krijgen ongeveer 20 mA door elk, en dat is wat we willen. Optie 2 - Plaats een weerstand in serie met de hele groep van 4 parallelle LED's Met deze optie behandelen we alle LED's samen. Om de serieweerstandswaarde te bepalen, moeten we wat meer werk doen. Deze keer, met dezelfde waarde van 85Ω per LED, nemen we de totale parallelle weerstand van onze LED's (zonder en extra weerstanden), en we krijgen 22,75Ω. Op dit punt weten we de stroom die we willen (2mA), de bronspanning (3V) en de weerstand van onze LED's in parallellen (22,75Ω). We willen weten hoeveel meer weerstand er nodig is om de stroomwaarde te krijgen die we nodig hebben. Om dit te doen, gebruiken we een beetje algebra:V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Bronspanning (3 Volt)R_l = LED-weerstand (22,75Ω)R_r = Serieweerstandswaarde, die onbekend isI = Gewenste stroom (0,02A) of 20mA)Dus, als we onze waarden inpluggen, krijgen we:3 / (22.75 + R_r) = 0.02Of, met behulp van algebra:(3 / 0.02) - 22.75 = R_r = 127.25ΩDus we kunnen een enkele weerstand van ongeveer 127Ω in serie met onze LED's, en we zullen klaar zijn. PROS: We hebben maar één weerstand nodig CONS: Die ene weerstand dissipeert meer vermogen dan de vorige optie. Voor dit project ging ik voor optie 2, simpelweg omdat ik de dingen eenvoudig wilde houden, en 4 weerstanden waar een zal werken lijkt dom.
Stap 3: Meerdere LED's knipperen
Op dit punt hebben we onze serieweerstand, we kunnen nu meerdere LED's tegelijk laten knipperen met behulp van ons originele timercircuit, simpelweg door de enkele LED en serieweerstand te vervangen door onze nieuwe serieweerstand en een set van 4 parallelle LED's. Hieronder ziet u Ik zal een schema zien van wat we tot nu toe hebben. Het ziet er een beetje anders uit dan het circuit op de originele link, maar het is meestal slechts schijn. Het enige echte verschil tussen het circuit op https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm en dat in deze stap is de weerstandswaarde voor de stroombeperkende weerstand en het feit dat we nu 4 LED's parallel, in plaats van slechts een enkele LED. Ik had geen weerstand van 127 ohm, dus ik gebruikte wat ik had. Normaal gesproken geven we er de voorkeur aan om naar boven te benaderen, waarbij we de volgende grootste weerstandswaarde selecteren om ervoor te zorgen dat we niet te veel stroom doorlaten, maar mijn volgende dichtstbijzijnde weerstand was VEEL groter, dus ik koos een weerstand die iets onder onze berekende waarde lag:(We boeken vooruitgang, maar we hebben nog steeds maar een paar knipperende lampjes. Bij de volgende stap zorgen we ervoor dat het bij daglicht uitgaat!
Stap 4: Er een nachtlampje van maken
Genoeg met eenvoudig knipperen! We willen dat het 's nachts werkt en overdag wegblijft!
Goed, laten we het doen. We hebben nog een paar componenten nodig voor deze stap: - Een fotoresistor (soms ook wel een optoresistor genoemd) - Een NPN-transistor (de meeste zijn voldoende. Ik kan niet eens het label lezen van degene die ik heb gekozen, maar ik kon bepalen het is NPN) - Een weerstand Een fotoweerstand is gewoon een weerstand waarvan de waarde verandert afhankelijk van hoeveel licht er wordt toegepast. In een hogere setting zal de weerstand lager zijn, terwijl in het donker de weerstand hoger zal zijn. Voor de fotoresistor die ik bij de hand heb, is de daglichtweerstand ongeveer 500é, terwijl de weerstand in het donker bijna 60kΩ is, best een groot verschil! Een transistor is een stroomgestuurd apparaat, wat betekende dat er een bepaalde hoeveelheid stroom moet worden toegepast om het correct te laten werken. Voor dit project is bijna elke NPN-transistor voor algemeen gebruik voldoende. Sommige zullen beter werken dan andere, afhankelijk van de hoeveelheid stroom die nodig is om de transistor aan te drijven, maar als je een NPN vindt, zou je goed moeten zijn om te gaan. In transistors zijn er drie pinnen: de basis, emitter en collector. Bij een NPN-transistor moet de basispin meer positice worden gemaakt dan de emitter om de transistor te laten werken. Het algemene idee hier is dat we de weerstand van de fotoweerstand willen gebruiken om aan te passen hoeveel stroom door de LED's mag stromen. Omdat we de exacte stroom die nodig is voor onze transistor niet weten, en omdat u mogelijk een andere fotoweerstand gebruikt dan ik, kan de waarde van uw weerstand in deze stap (R4 in de onderstaande afbeelding) anders zijn dan de mijne. Dit is waar experimenteren om de hoek komt kijken. 16k was zo ongeveer perfect voor mij, maar je circuit heeft misschien een andere waarde nodig. Als je naar het schema kijkt, zie je dat als de weerstandswaarde van de fotoresistor verandert, ook de stroom door de basispin verandert. In donkere omstandigheden is de weerstandswaarde erg hoog, dus de meeste stroom die van V+ op de 555 Timer komt (V+ is de positieve spanning) gaat zowel rechtstreeks naar de basis van de transistor, waardoor deze operationeel wordt, als naar de LED's. In lichtere omstandigheden zorgt de verlaagde weerstandswaarde in de fotoresistor ervoor dat veel van die stroom van V+ op de timer rechtstreeks naar DIS gaat. Hierdoor is er niet genoeg stroom om de transistor en de LED's aan te sturen, waardoor je geen knipperende lampjes ziet. Vervolgens zien we het circuit in actie!
Stap 5: Lichten (of niet), camera, actie
Hier is het resulterende circuit, haastig gemaakt op een breadboard. Het is slordig en lelijk, maar dat maakt mij niet uit. Het circuit werkte precies zoals ontworpen. U zult merken dat het originele circuit waarvan we hebben gewerkt een 2,2uF tantaalcondensator bevat. Ik had er geen bij de hand en gebruikte in plaats daarvan een elektrolytische condensator, en het werkte goed. Je zult in de video zien dat er een duty cycle is van ongeveer 90% (de lampjes zijn 90% van de tijd aan en knipperen 10% van de tijd af). Dit komt door de externe componenten (weerstanden en condensatoren) die aan de 555-timer zijn bevestigd. Als je geïnteresseerd bent in het wijzigen van de duty cycle, bekijk dan de links die ik eerder heb gegeven. Als er interesse is, zal ik er een instructable op schrijven. Ik hoop dat deze instructable nuttig was. Voel je vrij om eventuele correcties aan te brengen of vragen te stellen. Ik help graag waar ik kan.