Taa ya kuchomoza na kuchwa kwa jua na LEDs: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:56

Unaijua, wakati wa msimu wa baridi ni ngumu kuamka, kwa sababu ni giza nje na mwili wako hautaamka katikati ya usiku. Kwa hivyo unaweza kununua saa ya kengele ambayo inakuamsha na nuru. Vifaa hivi sio ghali kama miaka michache iliyopita, lakini nyingi zinaonekana kuwa mbaya sana. Kwa upande mwingine, wakati mwingi pia ni giza ukifika nyumbani kutoka kazini. Kwa hivyo machweo makubwa pia yamekwenda. Wakati wa baridi huonekana kuwa wa kusikitisha, sivyo? Lakini sio kwa wasomaji wa hii inayoweza kufundishwa. Inakuelezea jinsi ya kujenga kuchomoza kwa jua pamoja na taa ya machweo kutoka kwa microcontroller ya picaxe, taa zingine za LED na sehemu zingine kadhaa. LED zinaweza kukugharimu Euro 5-10 kulingana na ubora na sehemu zingine hazipaswi kufanya zaidi ya Euro 20. Kwa hivyo na chini ya Euro 30 unaweza kujenga kitu kinachosaidia sana na nzuri. Na hii inayoweza kufundishwa haitaelezea tu jinsi ya kujenga hii tena, lakini pia kukuonyesha jinsi ya kuibadilisha kwa upendeleo wako wa kibinafsi.

Hatua ya 1: Vitu Tunavyohitaji

Unahitaji vitu hivi: o12V au 24V usambazaji wa umeme o1 Picaxe 18M (au mdhibiti mwingine yeyote) kutoka https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ oA tundu la 3.5mm-jack, au nyingine yoyote. unganisho kutoka kwa bandari ya serial hadi kwa microcontroller ili kupanga kitufe cha picaxe o1 na 1 toggle switch, au 2 pushbuttons o1 IC7805 na capacitors, hii inatugeuza 12V au 24V kuwa 5V tunahitaji kutumia microcontroller o1 IC ULN2803A, Hii Mpangilio wa Transistor wa Darlington kwa matumizi ya moja kwa moja kwenye matokeo ya kiwango cha TTL. Vinginevyo tumia 8 single Darlington-Transistors na vipinga vya kufaa lakini pia inafanya kazi na standard BC547-transistors. o1 High-Power FET kama IRF520, au transistor nyingine ya Power-Darlington kama BD649 oA kundi zima la LED, rangi tofauti kama nyekundu, manjano, nyeupe, joto nyeupe, hudhurungi na ultraviolet. Soma hatua ya 4 kwa habari zaidi. o1 10k & -potentiometer, inayopendelewa na kitanzi kirefu o1 300 & - potentiometer kwa madhumuni ya upimaji o Vipingaji vingine, nyaya zingine, bodi ya kujenga mzunguko na kwa kweli chombo cha kupimia chuma cha oA cha mikondo pia itakuwa rahisi, lakini sio kabisa muhimu Kulingana na chanzo cha nguvu unachotumia unaweza kuhitaji viunganishi vya ziada na nyumba ya LED. Nilitumia bodi ya akriliki ambayo niliiweka kwenye makao ya Power-supply. Katika mouse za zamani za kompyuta na viunganishi vya D-Sub unaweza kupata mbadala mzuri wa kebo-jack iliyotumiwa kupanga picaxe. Pixes na vitu vingine vingi muhimu vinaweza kununuliwa hapa:

Hatua ya 2: Mpangilio wa Mzunguko

ULN2803A ni safu-ya-darlington, iliyo na madereva-8 ya darlington-dereva na vipinga vya kufaa upande wa pembejeo ili uweze kuunganisha moja kwa moja pato kutoka kwa mdhibiti mdogo hadi uingizaji wa UNL2803A. Ikiwa pembejeo inapata kiwango cha juu (5V) kutoka kwa mdhibiti mdogo, basi pato litaunganishwa na GND. Hii inamaanisha kuwa juu ya pembejeo itawasha mkanda wa LED husika. Kila kituo kinaweza kutumiwa kwa sasa hadi 500mA. Standard ultrabright 5mm LED kawaida hutumia 25-30mA kwa ukanda na hata nane kati yao zitasisitiza FET tu na 200-250mA, kwa hivyo wako mbali na alama yoyote muhimu. Unaweza hata kufikiria juu ya kutumia nguvu za juu za 5W LEDs kwa taa ya kuamka. Kawaida hutumia 350mA saa 12V na inaweza pia kuendeshwa na safu hii. Kitufe cha kushinikiza "S1" ni kitufe cha kuweka upya kwa microcontroller. Swichi "S2" ni chaguo la machweo au alfajiri. Unaweza pia kuibadilisha kwa kitufe cha kushinikiza na uamilishe machweo kwa kukatiza programu. Potentiometer R11 hufanya kama kiteuzi cha kasi. Tunatumia uwezo wa ADC wa picaxes kusoma msimamo wa potentiometer na kutumia thamani hii kama kipimo cha nyakati. Picha inaonyesha bodi ya kwanza ambayo nilijenga na transistors 7 binafsi (BC547C) na vipinga kuziendesha. Sikuwa na ULN2803 wakati ninajenga mzunguko, na sasa ninakosa sehemu zingine. Kwa hivyo niliamua kukuonyesha muundo wa asili, lakini pia toa mpangilio na safu mpya ya dereva.

Hatua ya 3: Je! Sunset Inaonekanaje?

Unapoona machweo halisi unaweza kutambua kuwa rangi ya nuru inabadilika kwa muda. Kutoka nyeupe nyeupe wakati jua bado juu ya upeo wa macho hubadilika na kuwa manjano mkali kisha hadi rangi ya machungwa ya kati kisha kuwa nyekundu nyekundu na baada ya hapo mwanga mweupe wa hudhurungi, basi kuna giza. Machweo yatakuwa sehemu ngumu zaidi ya kifaa kwa sababu unaiangalia kwa ufahamu kamili na makosa madogo ni ya kukasirisha kabisa. Kuchomoza kwa jua kimsingi ni programu ile ile iliyogeuzwa lakini kwa kuwa bado umelala wakati jua linapoanza, hatupaswi kuwa na wasiwasi sana juu ya rangi. Na kuanza machweo yako wakati wa kulala, huenda usingependa kuanza na mwangaza mkali wa jua lakini asubuhi ni muhimu kupata zaidi kutoka kwa taa za taa. Kwa hivyo ni rahisi kuwa na mfuatano tofauti wa kuchomoza kwa jua na machweo, lakini uko huru kujaribu chochote unachopenda bila shaka! Lakini tofauti hizi katika programu, zinaweza kutupeleka kwenye uteuzi tofauti wa LED za programu zote mbili.

Hatua ya 4: Kuchagua LEDs na Kuhesabu Resistors

Kuchagua LEDs ni sehemu ya ubunifu ya hii inayoweza kufundishwa. Kwa hivyo maandishi yafuatayo ni maoni tu kutoka kwangu kwako. Jisikie huru kutofautiana na kuzibadilisha, nitakuambia jinsi ya kufanya hivyo. Rangi: Ni ngumu kubadili au kuzima laini na LED za rangi mpya kabisa. Kwa hivyo pendekezo langu ni kwamba kila ukanda una LED za rangi zote lakini kwa kubadilisha idadi. Ikiwa tunafikiria machweo yalibadilisha ukanda wa kwanza ungekuwa na LED nyingi nyekundu na labda moja nyeupe, bluu na UV moja. Basi wacha tuseme 5 nyekundu, 2 ya manjano, 1 ya joto nyeupe na 1 UV. Ikiwa ungependa uweze kuchukua nafasi ya moja ya nyekundu au manjano ya LED na ile ya rangi ya machungwa (Strip 2 in the schematic) Ukanda mwangaza unaofuata ungekuwa na nyekundu kadhaa zilizobadilishwa na zile za manjano. Wacha tuseme 2 nyekundu, 5 ya manjano na 2 nyeupe nyeupe (piga 3 kwa skimu) Katika vipande vifuatavyo nyekundu zaidi zitabadilishwa na zile za manjano au hata nyeupe. Wacha tuseme 1 nyekundu, 1 manjano, 4 nyeupe nyeupe na 1 bluu. (ukanda wa 4 kwa skimu) Ukanda unaofuata unaweza kuwa na nyeupe nyeupe tatu, nyeupe nyeupe ya joto na LED 1 ya samawati. (ukanda wa 5) Hii itakuwa vipande vinne vya kutua kwa jua hadi sasa. Kwa Jua, tunaweza kutumia vipande vitatu vilivyobaki na taa za baridi nyeupe nyeupe na bluu. Ukiunganisha pembejeo ya 7 na ya 8 pamoja unaweza kutumia vigae 4 kwa kuchomoza kwa jua, au kutoa machweo ya jua ukanda wa tano, kama vile unavyopenda. Labda umeona kuwa vipande vyenye LED nyekundu vina LED nyingi kwa kila ukanda kuliko nyeupe nyeupe. Hii inasababishwa na tofauti ya kiwango cha chini cha voltage kwa taa nyekundu na nyeupe. 5mA tu ya sasa. Hii inafanya ukanda huu usiwe mkali kama wale wengine na kwa hivyo inafaa kwa kidokezo cha mwisho cha machweo. Lakini ningepaswa kutoa ukanda huu UV-LED pia, kwa mtazamo wa mwisho. Jinsi ya kuhesabu LED na vipinga: LED zinahitaji voltage fulani kufanya kazi na hata safu ya darlington hutumia 0.7V kwa kila kituo kwa kusudi lake, kwa hivyo kuhesabu kupinga ni rahisi sana. FET kivitendo haisababishi upotezaji wa voltage kwa madhumuni yetu. Wacha tuseme tunafanya kazi kwa 24V kutoka kwa usambazaji wa umeme. Kutoka kwa voltage hii tunaondoa voltages zote za majina kwa LED na 0.7V kwa safu. Kilichobaki kinapaswa kutumiwa na kontena kwa sasa uliyopewa. Wacha tuangalie mfano: ukanda wa kwanza: 5 nyekundu, 2 manjano, nyeupe nyeupe ya joto na 1 UV UV. LED moja nyekundu inachukua 2.1V, kwa hivyo tano kati yao huchukua 10.5 V. Taa moja ya manjano pia inachukua 2.1V, kwa hivyo mbili kati yao huchukua 4.2V. LED nyeupe inachukua 3.6V, UV LED inachukua 3.3V na safu 0.7V. Hii inafanya 24V -10.5V - 4.2V - 3.6V - 3.3V - 0.7V = 1.7V ambayo inapaswa kutumiwa na kipingaji fulani. Unajua sheria ya Ohm: R = U / I. Kwa hivyo kontena linalotumia 1.7V saa 25mA lina thamani ya 1.7V / 0.025A = 68 Ohm ambayo inapatikana katika duka za elektroniki. Ili kuhesabu nguvu inayotumiwa na kipinga hesabu tu P = U * I, hii inamaanisha P = 1.7V * 0.025A = 0.0425 W. Kwa hivyo kontena dogo la 0.25W linatosha kwa kusudi hili. Ikiwa unatumia mikondo ya juu au unataka kuchoma volt zaidi kwenye kontena huenda ukalazimika kutumia kubwa zaidi! Ndio sababu kwa nini ungeweza kutumia tu taa nyeupe za taa 6 juu ya 24V. Lakini sio taa zote ni sawa, kunaweza kuwa na tofauti kubwa katika upotezaji wa voltage kutoka kwa LED hadi LED. Kwa hivyo tunatumia potentiometer ya pili (300?) Na mita ya sasa kurekebisha sasa ya kila ukanda kwa kiwango kinachotakiwa (25mA) katika mzunguko wa mwisho. Kisha tunapima thamani ya kupinga na hii inapaswa kutupa kitu karibu na thamani iliyohesabiwa. Ikiwa matokeo ni kitu kati ya aina mbili kisha chagua thamani ya juu inayofuata ikiwa unataka ukanda uwe mweusi kidogo au thamani inayofuata ya chini ili ukanda uwe mkali zaidi. Niliweka LED kwenye bodi ya glasi ya akriliki ambayo niliiweka kwenye chanzo cha nguvu-chanzo. Glasi ya akriliki inaweza kuchimbwa kwa urahisi na kuinama ikiwa moto hadi karibu 100 ° C kwenye oveni. Kama unavyoona kwenye picha pia niliongeza kuchomoza kwa jua - ubadilishaji wa uteuzi wa machweo kwenye onyesho hili. Potentiometer na kifungo cha kuweka upya ziko kwenye bodi ya mzunguko.

Hatua ya 5: Kurekebisha Programu

Picaxes ni rahisi sana kupangwa na lahaja ya kimsingi kutoka kwa muuzaji. Mhariri na programu ni bure. Kwa kweli mtu anaweza pia kupanga hii kwa kukusanyika kwa PIC tupu au kwa Atmel AVRs, lakini hii ilikuwa moja ya miradi yangu ya kwanza baada ya kujaribu picaxes. Kwa sasa ninafanya kazi kwa toleo bora na PWM kadhaa kwenye AVR. Picaxes ni nzuri sana kwa Kompyuta kwa sababu mahitaji ya vifaa ni rahisi sana na lugha ya msingi ni rahisi kujifunza. Na chini ya 30 € unaweza kuanza kuchunguza ulimwengu mzuri wa watawala wadogo. Ubaya wa chipu hiki cha bei rahisi (18M) ni RAM ndogo. Ikiwa umechagua vipengee vingine au unganisha picaxe tofauti unaweza kulazimika kurekebisha programu. Lakini hakika utalazimika kufanya marekebisho kwa mabadiliko kati ya vipande vya watu binafsi. Kama unavyoona katika orodha ya w6 inayobadilika (neno-kutofautisha) hufanya kama kibadilishaji na kama kigezo cha PWM. Pamoja na mzunguko wa PWM uliochaguliwa wa 4kHz maadili ya 1% hadi 99% wakati wa ushuru ni 10 hadi 990 mtawaliwa. Pamoja na mahesabu kwenye kitanzi tunapata kupungua kwa kielelezo au kuongezeka kwa mwangaza wa LED. Hii ni bora wakati unadhibiti LED na PWM. Wakati wa kuwasha au kuzima ukanda mmoja, hii inalipwa na programu kwa kubadilisha dhamana ya PWM. Kwa mfano wacha tuangalie machweo. Hapo awali matokeo 0, 4 na 5 yamebadilishwa juu, hiyo inamaanisha kuwa vipande vimewashwa kupitia ULN2803A. Kisha kitanzi kilipunguza mwangaza mpaka ubadilishaji katika w6 ni mdogo kuliko 700. Kwa wakati huu pin0 imebadilishwa chini na pin2 imebadilishwa juu. Thamani mpya ya w6 imewekwa kwa 900. Hii inamaanisha kuwa taa iliyo na vipande 0, 4 na 5 katika kiwango cha PWM-700 iko karibu kama mkali kama taa iliyo na vipande 2, 4 na 5 katika kiwango cha PWM 800. Ili kujua maadili haya unapaswa kupima karibu na kujaribu maadili tofauti. Jaribu kukaa mahali fulani katikati, kwa sababu wakati unapunguza taa kwenye kitanzi cha kwanza sana, huwezi kufanya mengi katika kitanzi cha pili. Hii itapunguza athari ya mabadiliko ya rangi. Ili kurekebisha mipangilio ya PWM nilitumia subroutine ambayo pia hutumia thamani ya w5 kusitisha programu. Kwa wakati huu kasi inakuja kwenye mchezo. Wakati wa kuanza tu potentiometer inakaguliwa na dhamana huhifadhiwa katika w5. Idadi ya hatua katika kila kitanzi cha programu imewekwa, lakini kwa kubadilisha thamani ya w5 kutoka 750 hadi karibu 5100, pause katika kila hatua hubadilika kutoka 0.75s hadi 5s. Idadi ya hatua katika kila kitanzi pia inaweza kubadilishwa kwa kubadilisha sehemu ya ufafanuzi wa kuongezeka au kuongezeka. Lakini hakikisha usitumie kwa sehemu ndogo, kwa sababu w6 inayobadilika huwa nambari nzima! Ikiwa utatumia 99/100 kama sehemu na kuitumia kwa thamani ya 10, hiyo itakupa 9.99 kwa desimali lakini tena 10 kwa nambari. Pia kumbuka kuwa w6 inaweza kuzidi 65325! Ili kuharakisha upimaji, jaribu kutoa maoni kutoka kwa w5 = 5 * w5, hii itaharakisha mpango kwa sababu ya 5!:-)

Hatua ya 6: Ufungaji katika chumba cha kulala

Niliweka taa yangu ya jua kwenye kabati ndogo upande mmoja wa chumba ili taa iangaze kwenye dari. Kwa saa ya saa mimi huwasha taa dakika 20 kabla kengele haijalia. Taa kisha huanza moja kwa moja programu ya kuchomoza kwa jua na polepole inaniamsha. Wakati wa jioni, ninaamilisha kazi ya saa ya kulala ya saa ya saa na kuwasha taa kwa kuwasha jua. Baada ya mpango kuanza, mara moja nirudi kuchomoza kwa jua, kwa asubuhi inayofuata. Kisha ninafurahiya machweo yangu ya kibinafsi na hivi karibuni hulala.

Hatua ya 7: Marekebisho

Unapobadilisha kitufe cha kugeuza na kitufe cha kushinikiza lazima ubadilishe sehemu ya machweo kwa kuamsha usumbufu katika programu. Ili kubadilisha voltage-ya usambazaji lazima uhesabu tena vipande vya LED na vipinga, kwa sababu ukiwa na 12V unaweza kuendesha tu LED tatu nyeupe na unahitaji kontena tofauti pia. Kufanya kazi itakuwa kutumia vyanzo vya sasa vya kila wakati, lakini hizi zinaweza kukugharimu pesa na kutumia makumi kadhaa ya volt kwa kanuni. Ukiwa na 24V unaweza kuendesha LED nyingi katika ukanda mmoja, kudhibiti kiwango sawa cha LED zilizo na usambazaji wa 12V, LED lazima zitenganishwe kwa vipande viwili ambavyo hutumiwa sambamba. Kila moja ya vipande hivi viwili inahitaji kikaidi chake na sasa iliyokusanywa kupitia kituo hiki imeongezeka zaidi ya mara mbili. Kwa hivyo unaona, kwamba haina maana ya kuendesha LED zote na 5V, ambayo itakuwa rahisi, lakini sasa inaweza kuongezeka hadi kiwango kisicho cha afya na kiwango cha vipinga vinavyohitajika pia kitateleza. Kutumia LED za nguvu nyingi na dereva wa ULN2803 unaweza kuchanganya njia mbili za usimamizi bora wa mafuta. Unganisha tu pembejeo mbili pamoja kwenye pini moja ya kudhibiti microcontroller na matokeo mawili kwenye mkanda mmoja wa nguvu ya LED. Na kumbuka, kwamba matangazo kadhaa ya nguvu ya LED huja na mzunguko wao wa mara kwa mara na inaweza isiwe nyepesi na PWM kwenye laini ya umeme! Katika usanidi huu sehemu zote ziko mbali na mipaka yoyote. Ikiwa unasukuma vitu kwa ukingo unaweza kupata shida za joto na FET au safu ya darlington. Na kwa kweli kamwe usitumie 230V AC au 110V AC kuendesha mzunguko huu !!! Hatua yangu inayofuata zaidi ya hii inayoweza kufundishwa ni kuweka waya kwa microcontroller na vifaa vya PWM vitatu kudhibiti nguvu kubwa ya RGB-Spot.

Kwa hivyo furahiya na furahiya fursa ya machweo yako binafsi na machweo.