W tym poście dowiemy się, jak zbudować domowy sterownik LED ze ściemniaczem i obwodem ładowarki do oświetlenia księżyca 3D ze źródła USB 5V.

Pomysł został zgłoszony przez pana Johna Sweden.

Cele i wymagania obwodu

Odwiedzam twoją stronę od wielu lat i zastanawiam się, czy mogę poprosić o radę.
Mój przyjaciel w USA ma prawie 2-letniego wnuka, który kocha księżyc! Mam nadzieję, że świeci w jego życiu, tak jak w moim. Jestem trochę starszy niż on (75) i niedawno zacząłem odkrywać drukowanie 3D na drukarce Ultimaker 2+.
Chciałbym mu wydrukować księżycową sferę 3D lampka nocna może mieć średnicę od 12 do 15 cm. Będzie pusty i wykorzysta model stworzony przez NASA z wysokiej rozdzielczości reprezentacją księżyca z jego kraterami i cechami powierzchni.
Biały filament PLA (polikwas mlekowy), którego użyję, jest półprzezroczysty i pozwoli małej diodzie LED oświetlić go od wewnątrz.
Światło, którego miałem nadzieję użyć, to niewielki, zasilany akumulatorowo moduł PCB wykonany w Malezji, ale już nie produkowany. Moduł wsuwa się przez otwór w dnie księżyca, a całość spoczywa na podstawie.
Moduł malezyjski jest opisany jako:
Płytka dotykowa Micromake 3D Moon light 200 mAh żółta dwukolorowa dotykowa nieskończone ściemnianie.
Przykład z AliExpress opisuje to jako: akumulator 240 mAh Lipo, 0,5 wata, USB DC 5v, czas ładowania 6-8 godzin, bezstopniowa regulacja przełącznika dotykowego i włączania / wyłączania.
Czy znasz obwód lub moduł DIY w swojej bibliotece, który może być odpowiedni dla tego projektu?
Bardzo doceniam twoją pomoc Swagatam!

Projektowanie sterownika DC LED

Zgodnie z żądaniem, aby oświetlić księżyc 3D w naturalny sposób, potrzebowalibyśmy dwukolorowej diody LED mocy, obwodu sterownika LED 5 V, sterowanego prądem Ładowarka litowo-jonowa , dotykowy przełącznik i ogniwo litowo-jonowe.

Wybrałem wyższe specyfikacje dla wszystkich parametrów dla obecnego projektu, jednak w przypadku niższych specyfikacji materiały można odpowiednio zmniejszyć, zgodnie z preferencjami użytkownika.

Specyfikacje LED:

Dwukolorowy, ciepły biały, zimny niebieski.
3,3 V.
Prąd 0,9 A.
3 W, SMD

Specyfikacje baterii:

Akumulator może być standardowym akumulatorem Li-ion lub Lipo Cell o napięciu 3,7 V, 3000 mAh.

Schemat obwodu:

Działanie obwodu

Odnosząc się do pokazanego powyżej, sterowanego dotykowo sterownika LED księżycowego 3 D z obwodem ściemniacza ładowarki, wejście zasilania jest pobierane ze źródła 5 V, takiego jak USB, które można przyjąć jako wejście o stałym napięciu.

“instrukcje, jak zrobić generator z własnym zasilaniem ”

TIP122 wraz z Ry i związanym z nim rezystorem tworzy prosty, sterowany prądowo obwód ładowarki dla dołączonego Li-Ion. Ustawienie wstępne jest wyregulowane w celu ustalenia napięcia około 4 V na zaciskach ogniw litowo-jonowych.

Ry jest odpowiednio obliczany, aby upewnić się, że prąd do akumulatora nigdy nie przekracza wartości 0,5 C, która może wynosić około 1,5 A dla proponowanego akumulatora 3000 mAH. TIP122 należy zamontować na odpowiednim radiatorze.

Ry można obliczyć w następujący sposób:

R = V / I = (5-4) / 1,5 = 1 / 1,5 = 0,66 oma,

moc = 1 x 1,5 = 1,5 wata lub 2 waty

Stopień DC do DC UPS:

Na sąsiednim etapie możemy zobaczyć kilka diod 1N5408 ustawionych do tworzenia DC na DC UPS funkcja, która zapewnia, że dioda LED wewnątrz księżyca 3D świeci nieprzerwanie nawet po odłączeniu źródła 5 V USB lub podczas awarii zasilania, z pomocą automatycznego podtrzymania z ogniwa litowo-jonowego.

Dotykowy ściemniacz LED:

Następny stopień, który jest zbudowany wokół IC 4017, tworzy prosty obwód ściemniacza LED. Plik funkcjonowanie pinout IC 4017 można się nauczyć z następujących punktów:

“jednofazowe vs trójfazowe elektryczne ”

Pin # 3, który jest pinem startowym układu scalonego i ma być aktywowany podczas włączania zasilania, jest połączony z jednym z pinów katody LED poprzez stopień sterownika TIP122 i rezystor ogranicznika prądu Ry.

Załóżmy, że ten pin LED jest powiązany z ciepły żółty kolor sekcji diody LED i będzie odpowiedzialny za generowanie ciepłego żółtawego efektu na oświetleniu księżyca 3D.

Kolejne kolejne piny układu IC 4017, a mianowicie styk # 2, 4, 7, 10 mają zawierać identyczne stopnie TIP122 z różnymi wartościami Ry, połączone i powiązane z ciepłym żółtym stykiem diody LED.

Szczegóły wyprowadzeń nie są pokazane na schemacie ze względu na brak miejsca, a ponieważ jest identyczny ze stopniem TIP122 dołączonym do pinu nr 3 układu scalonego i wystarczy go powtórzyć. Jedyną różnicą jest wartość Ry, którą należy odpowiednio zwiększyć poprzez obliczenia.

Oznacza to, że gdy te szpilki są przełączane sekwencyjnie, umożliwi to sekwencyjne ściemnianie na jasności diody LED księżyca 3D dla ciepłej żółtej sekcji wyłącz diody LED.

W dokładnie podobny sposób pin # 1, który inicjuje obok pinu # 10, można zobaczyć jako powiązany z drugim pinem katodowym diody LED poprzez identyczny stopień sterownika TIP122 i rezystor ograniczający prąd Ry. „Chłodna niebieska dioda LED” powinna zaświecić się na tym pinie, gdy przełączanie sekwencyjne aktywuje ten pin w układzie scalonym.

Następujące kolejne wyprowadzenia układu scalonego mają mieć identyczne stopnie TIP122 dla chłodnej niebieskiej strony diody LED, jak to zrobiono w naszym powyższym wyjaśnieniu z rosnącymi wartościami Ry, połączonymi z chłodnym niebieskim stykiem diody LED.

Gdy sekwencyjnie przełączany pin nr 1 oświetla księżyc 3D chłodnym, niebieskim, jasnym efektem świetlnym, a kolejne kolejne szpilki mogą być sekwencyjnie przełączane w celu przyciemnienia tego chłodnego niebieskiego oświetlenia do pożądanych niższych poziomów.

Gdy tylko sekwencja dotrze do ostatniego wyprowadzenia układu IC 4017, czyli styku nr 10, sekwencja jest zaprojektowana tak, aby powrócić do styku nr 3 i oświetlić ciepłą żółtą diodę LED. W ten sposób księżyc 3D można oświetlić dwoma kolorami z efektem sekwencyjnego ściemniania.

Przełącznik ściemniacza LED.

Dwa BC557 dołączone do styku nr 14 układu IC 4017 są używane do tworzenia sygnałów logicznych dla układu IC 4017 poprzez dotknięcie palcem u podstawy pary BJT. Każde dotknięcie powoduje pojedyncze sekwencyjne przesunięcie w poprzek pinoutów układu scalonego ze styku nr 3 do styku nr 10 iz powrotem do styku nr 3 w celu powtórzenia.

Obliczanie rezystora ściemniającego Ry

Plik Ry rezystor ogranicznika prądu i rezystor ściemniacza dla żółtego i niebieskiego odcinka diod LED można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

Ry = 4 - 3,3 / prąd LED

Tutaj 4 to zasilanie wejściowe diody LED, 3,3 to standardowe napięcie robocze diody LED, a prąd diody LED to ampery odpowiedzialne za realizację efektu ściemniania w odpowiednich sekcjach dwukolorowej diody LED. Dlatego ta wartość prądu musi być odpowiednio obliczona, aby umożliwić sekwencyjnie zmniejszający się prąd na stopniach sterownika związanych z odpowiednimi pinoutami układu IC 4017. Niższy wybór prądu spowoduje, że rezystory o wyższych wartościach będą generować większy efekt ściemniania na trójwymiarowym oświetleniu księżyca.

Na tym kończy się tworzenie proponowanego obwodu sterownika LED księżycowego 3D z efektem sekwencyjnego ściemniania, jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości, możesz je wyrazić w komentarzach ...