Olhos LED desbotados assustadores: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Usar um microcontrolador, como um Arduino, para atenuar um LED nem sempre é a melhor opção. Às vezes, você quer um circuito simples de baixa potência que possa ser embutido diretamente em um hélice enquanto funciona com uma bateria por semanas a fio.

Depois de testar cerca de uma dúzia de protótipos, desenvolvi este circuito que funciona extremamente bem e é simples de implementar, ajustar e incorporar dentro de quase tudo. Este circuito funciona com apenas 3,5 volts, tornando-o ideal para uma bateria de íon de lítio, 5V USB, uma célula tipo botão ou uma pequena bateria AA.

Usar todos os componentes padrão que você provavelmente já tem em seu estoque comprado é um bônus adicional.

Vamos começar.

Suprimentos

Estes são os suprimentos padrão necessários para este projeto

• 555 temporizador IC (bipolar ou CMOS)
• Resistores (100k, 45k, 10k, 1k e 220)
• Capacitores (1000 ou 1200uF, 100uF e 0,1uF [opcional])
• LEDs (5 mm ou 3 mm)
• Diodo (qualquer um serve, eu usei um 1N4007)
• Transistor NPN (qualquer um vai funcionar, usei um 2N2222)
• Uma bateria de pelo menos 3,5 V (usei um 18650 de íon de lítio)
• Tábua de pão
• Fios

Para construir uma solução permanente, solde o circuito em um pedaço de placa de perfuração usando:

• Ferro de solda
• Solda (esta é minha solda favorita)
• Perf board (usei 4cm x 6cm)

Etapa 1: O circuito

O circuito é composto de duas partes principais - um circuito de "temporizador 555" e um circuito de "LED fade".

Primeiro, o circuito do temporizador 555:

Este é um circuito de temporizador padrão 555 que usa um divisor de resistor de 45k e 100k junto com um capacitor de 100uF para gerar um ciclo de 3-4 segundos com um ciclo de trabalho de 50%. O ciclo de trabalho de 50% é importante para produzir um bom tempo de fade-in e fade-out.

No entanto, você pode ajustar isso para corresponder ao que desejar. Por exemplo, você desejou uma piscada extremamente lenta que pode levar até um minuto para ser concluída.

Em segundo lugar, o circuito de fade-in e fade-out:

Usar um transistor NPN (2N2222 funciona muito bem) nos permite operar tantos LEDs quanto nossa energia puder gerenciar. Um temporizador 555 tem uma corrente de saída limitada para o pino 3 e é uma boa ideia acionar seus LEDs por meio de um transistor.

Nesta parte do circuito, estamos usando um resistor de 10k para carregar e descarregar lentamente um capacitor de grande volume - 1000uF ou 1200uF funcionarão. Quando o pino de saída 555 está alto, o capacitor carrega lentamente e lentamente liga o transistor que ligará os LEDs. Uma vez que o pino de saída 555 fica baixo e absorve a corrente através do temporizador 555, o capacitor começará a descarregar lentamente, fazendo com que os LEDs desapareçam lentamente.

Embora seja um projeto de circuito simples, é muito suave e eficaz.

Terceiro, o fotorresistor para ligar o circuito à noite (opcional)

Esta parte é totalmente opcional, mas se você quiser que seu circuito ligue à noite e desligue durante o dia para conservar energia, adicione isso ao seu projeto final.

Use o POT para ajustar o limite de luz para ligar / desligar a luz necessária para ligar o circuito.

Quarto, o poder (opcional)

Minha versão final incluirá uma placa de circuito impresso (PCB). E, com o PCB, terei várias opções para alimentar o circuito, incluindo um parafuso para uma bateria e um conector mini ou mico-USB. É sempre uma boa ideia pensar em todas as maneiras de usar o circuito final ao construir uma placa de circuito impresso.

Projetar uma placa PCB final pode ser muito divertido e torna a construção de uma dúzia desses circuitos uma brisa.

Etapa 2: a versão do breadboard

Sempre construa uma versão da placa de ensaio antes de se comprometer a soldar uma versão final na placa de desempenho. Neste estágio, você pode ajustar facilmente o divisor do resistor do temporizador 555, os dois capacitores de temporização e também verificar a tensão de entrada para certificar-se de que a temporização é apropriada para o seu projeto.

Por exemplo, se você deseja operar este circuito com uma fonte de alimentação de 9 V ou 12 V, você descobrirá que os capacitores carregam muito rápido e os LEDs alternam muito rápido. Ajuste o circuito aumentando os valores do resistor para compensar.

Uma opção para acelerar sua fase de teste seria usar um potenciômetro entre os pinos 8, 7 e 6 do temporizador 555. Isso permitirá que você disque o tempo desejado para ligar e desligar rapidamente. Use um potenciômetro de 200k se você tiver um, caso contrário, um 100k ou 500k funcionaria.

Depois de encontrar o tempo perfeito, use seu multímetro para medir a resistência entre os pinos 8 e 7 e 7 e 6. Localize o resistor mais próximo a essas duas medições e teste-as na placa de ensaio antes de prosseguir.

No meu caso, fiz muitos ajustes antes de escolher o divisor de tensão 47k e 100k em meu projeto final.

NOTA: se você girar o potenciômetro totalmente em qualquer direção, causará resistência zero (um curto-circuito) nos pinos 7 ou 6. Lembre-se de manter isso em mente durante o teste.

Etapa 3: A placa de protótipo

Sempre finalizo meus projetos com uma placa de solda, seja em um pedaço de placa perf (como mostrado aqui) ou com uma placa de circuito impresso (PCB). Ter uma versão soldada tornará o projeto mais robusto, com menos probabilidade de se soltar e terá uma aparência mais profissional ao mostrar para seus amigos.

Para este projeto, usei um pedaço de placa perf de 4cm x 6cm para soldar o circuito final. Como você pode ver, há muitos fios que tornam o design confuso. No entanto, antes de me comprometer a ter uma dúzia de PCBs feitos, eu queria ter certeza de que a versão final se comportou conforme o esperado, o que aconteceu.

Sempre use um conector ou terminal de parafuso ao conectar os LEDs e a bateria. Ser capaz de desanexar a placa tornará muito mais fácil depurar quaisquer problemas que surgirem. Os conectores e terminais pré-fabricados são muito baratos e irão poupar-lhe uma enorme dor de cabeça mais tarde.

Depois de concluída, a placa final pode ser fixada dentro de seu suporte com um pouco de cola quente ou fita dupla-face.

NOTA: Se o suporte ao qual você está adicionando LEDs for de plástico, você pode usar uma ponta de ferro de solda quente para fundir os orifícios para os LEDs. Faça os orifícios um pouco menores do que os LEDs para um ajuste apertado e de fricção. Normalmente é mais fácil inserir os LEDs por fora do que tentar mexer neles por dentro de um pequeno suporte, como mostrei a ela com meu rato.

Etapa 4: o produto final

Agora você pode adicionar LEDs com desbotamento lento a TODOS os seus projetos.

A 4,2 V, este circuito consome cerca de 6,5 mA usando um temporizador 555 bipolar e 2 LEDs com resistores de 200 ohms. O que o torna ideal para operar com uma única bateria recarregável de íon de lítio, como uma 18650.

A 6,5 mA, se você funcionar 24 horas por dia, deve funcionar por cerca de 25 a 26 dias antes que a bateria caia abaixo da tensão de corte. Para obter um tempo de execução ainda mais longo, adicione o circuito opcional que desliga o desbotamento durante o dia ou use um resistor maior em seus LEDs (aumente o resistor de 200 ohms para 470 ohms ou mesmo 680 ohms).

Espero que você tenha gostado deste projeto. Se você fez uma versão, clique no botão "Eu fiz" e deixe suas fotos e vídeos de seus olhos desbotados.

Etapa 5: peça PCBs agora

ATUALIZAÇÃO: Depois de alguns atrasos e revisões, os PCBs agora estão disponíveis no Tindie por apenas alguns dólares. Portanto, peça quantos você quiser.

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