Yeux LED fantasmagoriques : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

L'utilisation d'un microcontrôleur, comme un Arduino, pour atténuer une LED n'est pas toujours la meilleure option. Parfois, vous voulez un circuit simple et de faible puissance qui peut être intégré directement dans un accessoire tout en fonctionnant à partir d'une batterie pendant des semaines à la fois.

Après avoir testé une douzaine de prototypes, j'ai développé ce circuit qui fonctionne extrêmement bien et est simple à mettre en œuvre, à modifier et à intégrer à presque tout. Ce circuit fonctionnera sur aussi peu que 3,5 volts, ce qui le rend idéal pour une batterie lithium-ion, un port USB 5 V, une pile bouton ou une petite batterie AA.

L'utilisation de tous les composants standard que vous avez probablement déjà dans votre réserve est un bonus supplémentaire.

Commençons.

Fournitures

Ce sont les fournitures standard qui sont nécessaires pour ce projet

• IC de minuterie 555 (bipolaire ou CMOS)
• Résistances (100k, 45k, 10k, 1k et 220)
• Condensateurs (1000 ou 1200uF, 100uF et 0,1uF [facultatif])
• LED (5 mm ou 3 mm)
• Diode (tout fera l'affaire, j'ai utilisé un 1N4007)
• Transistor NPN (tout fonctionnera, j'ai utilisé un 2N2222)
• Une batterie d'au moins 3,5V (j'ai utilisé un lithium-ion 18650)
• Planche à pain
• Fils

Pour construire une solution permanente, soudez le circuit dans un morceau de carte de perforation en utilisant:

• Fer à souder
• Soudure (c'est ma soudure préférée)
• Planche perforée (j'ai utilisé 4cm x 6cm)

Étape 1: Le circuit

Le circuit est composé de deux parties principales: un circuit « 555 timer » et un circuit « LED fade ».

Tout d'abord, le circuit de la minuterie 555:

Il s'agit d'un circuit de minuterie 555 standard qui utilise un diviseur de résistance de 45k et 100k avec un condensateur de 100uF pour générer un cycle de 3-4 secondes avec un cycle de service de 50%. Le facteur de marche de 50 % est important pour produire un bon temps de fondu d'entrée et de sortie.

Cependant, vous pouvez ajuster cela pour correspondre à ce que vous désirez. Par exemple, vous avez souhaité un clignotement extrêmement lent qui peut prendre jusqu'à une minute.

Deuxièmement, le circuit de fondu d'entrée et de sortie:

L'utilisation d'un transistor NPN (2N2222 fonctionne très bien) nous permet de faire fonctionner autant de LED que notre puissance peut en gérer. Une minuterie 555 a un courant de sortie limité à la broche 3 et c'est une bonne idée de faire passer vos LED à travers un transistor.

Dans cette partie du circuit, nous utilisons une résistance de 10k pour charger et décharger lentement un condensateur de grand volume - 1000uF ou 1200uF fonctionneront. Lorsque la broche de sortie 555 est haute, le condensateur se charge lentement et allume lentement le transistor qui allume les LED. Une fois que la broche de sortie 555 devient faible et absorbe le courant dans la minuterie 555, le condensateur commencera à se décharger lentement, ce qui entraînera l'extinction lente des LED.

Bien qu'il s'agisse d'une conception de circuit simple, elle est très fluide et efficace.

Troisièmement, la photorésistance pour allumer le circuit la nuit (facultatif)

Cette partie est complètement facultative, mais si vous souhaitez que votre circuit s'allume la nuit et s'éteigne pendant la journée pour économiser de l'énergie, ajoutez-le à votre conception finale.

Utilisez le POT pour régler le seuil de lumière pour la lumière marche/arrêt nécessaire pour allumer le circuit.

Quatrièmement, la puissance (facultatif)

Ma version finale comprendra une carte de circuit imprimé (PCB). Et, avec le PCB, j'aurai plusieurs options pour alimenter le circuit, y compris une vis pour une batterie et une prise mini ou micro-USB. C'est toujours une bonne idée de penser à toutes les façons dont vous pourriez utiliser le circuit final lors de la construction d'un PCB.

Concevoir une carte PCB finale peut être très amusant et cela facilite la construction d'une douzaine de ces circuits.

Étape 2: la version de la planche à pain

Construisez toujours une version de maquette avant de vous engager à souder une version finale sur une carte de perf. À ce stade, vous pouvez facilement ajuster le diviseur de résistance de la minuterie 555, les deux condensateurs de synchronisation, et également vérifier votre tension d'entrée pour vous assurer que la synchronisation est appropriée pour votre projet.

Par exemple, si vous souhaitez faire fonctionner ce circuit à partir d'une alimentation 9V ou 12V, vous constaterez que les condensateurs se chargent trop rapidement et que les LED cyclent trop vite. Ajustez le circuit en augmentant les valeurs de résistance pour compenser.

Une option pour accélérer votre phase de test serait d'utiliser un potentiomètre entre les broches 8, 7 et 6 de la minuterie 555. Cela vous permettra de composer rapidement l'heure d'activation et de désactivation souhaitée. Utilisez un potentiomètre de 200k si vous en avez un, sinon un 100k ou 500k fonctionnerait.

Une fois que vous avez trouvé le timing parfait, utilisez votre multimètre pour mesurer la résistance entre les broches 8 et 7 et 7 et 6. Localisez la résistance la plus proche de ces deux mesures et testez-les dans la maquette avant de continuer.

Dans mon cas, j'ai fait de nombreux ajustements avant de choisir le diviseur de tension 47k et 100k dans ma conception finale.

REMARQUE: si vous tournez le potentiomètre à fond dans un sens ou dans l'autre, vous provoquerez une résistance nulle (un court-circuit) sur les broches 7 ou 6. Assurez-vous de garder cela à l'esprit lors du test.

Étape 3: La carte prototype

Je finalise toujours mes projets avec une carte à souder, soit sur un morceau de carte perforée (comme illustré ici) soit avec une carte de circuit imprimé (PCB). Avoir une version soudée rendra le projet plus robuste, moins susceptible de se détacher et aura un aspect plus professionnel lors de la présentation à vos amis.

Pour ce projet, j'ai utilisé un morceau de panneau perforé de 4 cm x 6 cm pour souder le circuit final. Comme vous pouvez le voir, il y a beaucoup de fils qui rendent la conception déroutante. Cependant, avant de m'engager à faire fabriquer une douzaine de PCB, je voulais m'assurer que la version finale se comportait comme prévu, ce qu'elle a fait.

Utilisez toujours un connecteur ou une borne à vis lors de la fixation de vos LED et de votre batterie. Le fait de pouvoir détacher la carte facilitera grandement le débogage des problèmes qui pourraient survenir. Les connecteurs et les bornes préfabriqués sont très bon marché et vous éviteront un énorme mal de tête plus tard.

Une fois terminée, la planche finale peut être fixée à l'intérieur de votre accessoire avec de la colle chaude ou du ruban adhésif double face.

REMARQUE: si l'accessoire auquel vous ajoutez des LED est en plastique, vous pouvez utiliser une pointe de fer à souder chaude pour faire fondre les trous pour les LED. Faites les trous légèrement plus petits que les LED pour un ajustement serré et par friction. Il est généralement plus facile d'insérer les LED de l'extérieur plutôt que d'essayer de les manipuler à travers l'intérieur d'un petit accessoire, comme le montre mon rat.

Étape 4: Le produit final

Vous pouvez désormais ajouter des LED à atténuation lente à TOUS vos projets.

À 4,2 V, ce circuit consomme environ 6,5 mA à l'aide d'une minuterie bipolaire 555 et de 2 LED avec des résistances de 200 ohms. Le rendant idéal pour fonctionner à partir d'une seule batterie lithium-ion rechargeable, comme un 18650.

À 6,5 mA, si vous le faites fonctionner 24 heures sur 24, il devrait fonctionner pendant environ 25 à 26 jours avant que la batterie ne tombe en dessous de la tension de coupure. Pour obtenir une autonomie encore plus longue, ajoutez le circuit optionnel qui désactive la décoloration pendant la journée ou utilisez une résistance plus grande sur vos LED (augmentez la résistance de 200 ohms à 470 ohms ou même 680 ohms).

J'espère que vous avez apprécié ce projet. Si vous avez créé une version, veuillez cliquer sur le bouton "Je l'ai fait" et laissez vos photos et vidéos de vos yeux qui pâlissent.

Étape 5: Commandez des PCB maintenant

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