Luz noturna piscando (por solicitação): 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

O usuário Instructables Pagemaker forneceu um link para um circuito piscante genérico usando um temporizador 555 e solicitou informações sobre como incorporar um fotorresistor para permitir que o circuito desligasse à luz do dia. Além disso, o Pagemaker queria usar mais de um LED. Sua postagem original está AQUI. Este instrutível mostrará como fazer exatamente isso.

Etapa 1: Olhando para o Circuito 555 Inicial

O primeiro passo para criar a luz noturna piscante foi analisar o circuito original, que pode ser encontrado aqui. Existem vários sites que vão te ensinar tudo o que você precisa saber sobre 555 temporizadores, então vou deixar isso para outros. Aqui estão dois dos meus sites favoritos sobre 555 timers que irão ajudá-lo a começar: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htmBasicamente, dependendo de quais componentes externos (resistores e capacitores) usamos, podemos alterar a taxa de intermitência.

Etapa 2: Calculando o valor desejado do resistor para nossos LEDs

Os LEDs são acionados por corrente. Eles requerem uma corrente para operar. O LED vermelho médio tem uma corrente operacional normal de cerca de 20 mA, então é um bom lugar para começar. Por serem acionados por corrente, o brilho do LED depende da quantidade de fluxo de corrente e não da queda de tensão no LED (que é de cerca de 1,5-1,7 volts para o LED vermelho médio. Outros variam). Parece ótimo, direito? Vamos apenas bombear uma tonelada de corrente e teremos LEDs superbrilhantes! Bem … na realidade, um LED só consegue lidar com uma determinada quantidade de corrente. Adicione muito mais do que a quantidade nominal e a fumaça mágica começa a vazar: (Então o que fazemos é adicionar um resistor limitador de corrente em série com o LED, que corrige o problema. Para o nosso circuito, teremos 4 LEDs em Paralelo. Temos duas opções para nosso (s) resistor (es) em série: Opção 1 - Coloque um resistor em série com cada LED Com esta opção, tratamos cada LED separadamente. Para determinar o valor do resistor em série, podemos simplesmente usar a fórmula: (V_s - V_d) / I = RV_s = Tensão da fonte (neste caso, estamos usando duas baterias AA em série, que é de 3 volts) V_d = A queda de tensão em nosso LED (estamos calculando cerca de 1,7 volts) I = A corrente queremos passar por nosso LED em AmpsR = Resistência (o valor que queremos encontrar) Então, obtemos: (3 - 1,7) / 0,02 = 65Ω65 ohms não é um valor muito padrão, então usaremos o próximo tamanho acima, que é 68 ohms. PROS: Cada resistor tem menos energia para dissipar. CONTOS: Temos que usar um resistor para CADA LED Eu verifiquei este valor da seguinte maneira: Eu medi cada LED para resistir e determinou que cada um tinha cerca de 85 ohms. Adicionar isso ao valor do resitor nos dá cerca de 150 ohms em cada um dos 4 nós paralelos. A resistência paralela total é de 37,5 ohms (lembre-se de que a resistência em paralelo é menor do que a resistência de qualquer nó). Porque I = E / R podemos determinar que 3V / 37,5Ω = 80mAD divida esse valor por nossos 4 nós, e vemos que estamos obtendo cerca de 20 mA em cada um, que é o que queremos. Opção 2 - Coloque um resistor em série com todo o grupo de 4 LEDs paralelos. Com esta opção, trataremos todos os LEDs juntos. Para determinar o valor do resistor em série, temos que fazer um pouco mais de trabalho. Desta vez, usando o mesmo valor de 85Ω por LED, pegamos a resistência paralela total de nossos LEDs (sem e os resistores adicionais) e obtemos 22,75Ω. Neste ponto, sabemos a corrente que queremos (2mA), a tensão da fonte (3V) e a resistência de nossos LEDs em paralelos (22,75Ω). Queremos saber quanto mais resistência é necessária para obter o valor da corrente de que precisamos. Para fazer isso, usamos um pouco de álgebra: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Tensão da fonte (3 Volts) R_l = resistência do LED (22,75Ω) R_r = valor do resistor em série, que é desconhecidoI = Corrente desejada (0,02A ou 20mA) Assim, inserindo nossos valores, obtemos: 3 / (22,75 + R_r) = 0,02 Ou, usando álgebra: (3 / 0,02) - 22,75 = R_r = 127,25ΩAssim, podemos colocar um único resistor de cerca de 127Ω em série com nossos LEDs, e estaremos configurados. PROS: Precisamos apenas de um resistorCONS: Esse resisor está dissipando mais potência do que a opção anterior Para este projeto, optei pela opção 2, simplesmente porque queria manter as coisas simples, e 4 resistores onde um funcionará parece bobo.

Etapa 3: vários LEDs piscando

Neste ponto, temos nossa resistência em série, agora podemos piscar vários LEDs de uma vez usando nosso circuito de temporizador original, simplesmente substituindo o único LED e o resistor em série pelo nosso novo resistor em série e um conjunto de 4 LEDs paralelos. veremos um esquema do que temos até agora. Parece um pouco diferente do circuito no link original, mas é principalmente apenas aparências. A única diferença real entre o circuito em https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm e o desta etapa é o valor da resistência para o resistor limitador de corrente e o fato de que agora temos 4 LEDs em paralelo, em vez de apenas um único LED. Eu não tinha um resistor de 127 ohms, então usei o que tinha. Normalmente preferimos aproximar para cima, selecionando o próximo maior valor de resistor para garantir que não deixemos passar muita corrente, mas meu próximo resistor mais próximo era MUITO maior, então eu escolhi um resistor ligeiramente abaixo do nosso valor calculado:(Estamos progredindo, mas ainda temos apenas algumas luzes piscando. Na próxima etapa, faremos com que ele desligue durante o dia!

Etapa 4: Tornando-se um Nightlight

Chega com um simples piscar! Queremos que funcione à noite e fique de folga durante o dia!

Tudo bem, vamos fazer isso. Precisamos de mais alguns componentes para esta etapa: - Um fotorresistor (às vezes também chamado de optoresistor) - Um transistor NPN (quase todos servem. Não consigo nem ler o rótulo do que escolhi, mas fui capaz de determinar é NPN) - Um resistor Um fotorresistor é simplesmente um resistor que muda seu valor dependendo de quanta luz é aplicada. Em uma configuração mais leve, a resistência será menor, enquanto no escuro, a resistência será maior. Para o fotorresistor que tenho em mãos, a resistência à luz do dia é de cerca de 500é, enquanto a resistência no escuro é de quase 60ké, uma grande diferença! Um transistor é um dispositivo acionado por corrente, o que significa que, para funcionar corretamente, uma certa quantidade de corrente deve ser aplicada. Para este projeto, quase qualquer transistor NPN de uso geral servirá. Alguns funcionarão melhor do que outros, dependendo da quantidade de corrente necessária para acionar o transistor, mas se você encontrar um NPN, estará pronto para prosseguir. Nos transistores, existem três pinos: a Base, o emissor e o coletor. Com um transistor NPN, o pino da base deve ser mais positivo do que o emissor para que o transistor funcione. A ideia geral aqui é que queremos usar a resistência do fotorresistor para ajustar a quantidade de corrente que pode fluir pelos LEDs. Como não sabemos a corrente exata necessária para o nosso transistor, e porque você pode estar usando um fotorresistor diferente do meu, o valor do seu resistor nesta etapa (R4 na imagem abaixo) pode ser diferente do meu. É aqui que entra a experimentação. 16k foi quase perfeito para mim, mas seu circuito pode exigir um valor diferente. Se você olhar o esquema, verá que conforme o valor da resistência do fotorresistor muda, também muda a corrente através do pino base. No escuro, o valor da resistência é muito alto, então a maior parte da corrente vinda de V + no temporizador 555 (V + é a tensão positiva) vai diretamente para a base do transistor, tornando-o operacional, e para os LEDs. Em condições mais leves, o valor reduzido da resistência no fotorresistor permite que grande parte dessa corrente vá de V + no temporizador diretamente para DIS. Por causa disso, não há corrente suficiente para acionar o transistor e os LEDs, então você não vê nenhuma luz piscando. A seguir veremos o circuito em ação!

Etapa 5: Luzes (ou não), câmera, ação

Aqui está o circuito resultante, feito às pressas em uma placa de ensaio. É desleixado e feio, mas não me importo. O circuito funcionou exatamente como projetado. Você notará que o circuito original com o qual trabalhamos lista um capacitor de tântalo de 2.2uF. Eu não tinha um disponível e usei um capacitor eletrolítico, e funcionou bem. Você notará no vídeo que há um ciclo de trabalho de cerca de 90% (as luzes estão acesas 90% do tempo e piscam desligado por 10% do tempo). Isso se deve aos componentes externos (resistores e capacitores) ligados ao temporizador 555. Se você estiver interessado em alterar o ciclo de trabalho, consulte os links que forneci anteriormente. Se houver interesse, escreverei um instrutivo sobre ele. Espero que este instrutivo tenha sido útil. Sinta-se à vontade para fazer correções ou fazer perguntas. Eu ficaria feliz em ajudar onde puder.