Veilleuse clignotante (sur demande) : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

L'utilisateur d'Instructables Pagemaker a fourni un lien vers un circuit clignotant générique à l'aide d'une minuterie 555 et a demandé des informations sur la façon d'incorporer une photorésistance pour permettre au circuit de s'éteindre à la lumière du jour. De plus, Pagemaker voulait utiliser plus d'une LED. Son message d'origine est ICI. Cette instructable vous montrera comment faire exactement cela.

Étape 1: Regard sur le circuit 555 initial

La première étape de la création de la veilleuse clignotante a été d'analyser le circuit d'origine, qui peut être trouvé ici. Il existe un certain nombre de sites Web qui vous apprendront tout ce que vous devez savoir sur les 555 minuteries, donc je vais laisser cela à d'autres. Voici deux de mes sites préférés sur les minuteries 555 qui vous aideront à démarrer: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htmFondamentalement, en fonction des composants externes (résistances et condensateurs) que nous utilisons, nous pouvons modifier le taux de clignotement.

Étape 2: Calcul de la valeur de résistance souhaitée pour nos LED

Les LED sont alimentées en courant. Ils ont besoin d'un courant pour fonctionner. La LED rouge moyenne a un courant de fonctionnement normal d'environ 20 mA, c'est donc un bon point de départ. Parce qu'ils sont alimentés par le courant, la luminosité de la LED dépend de la quantité de courant, et non de la chute de tension à travers la LED (qui est d'environ 1,5 à 1,7 volts pour votre LED rouge moyenne. D'autres varient). Cela sonne bien, droit? Injectons simplement une tonne de courant et nous aurons des LED ultra-lumineuses ! Eh bien… en réalité, une LED n'est capable de gérer qu'une certaine quantité de courant. Ajoutez beaucoup plus que cette quantité nominale, et la fumée magique commence à s'échapper: (Nous ajoutons donc une résistance de limitation de courant en série avec la LED, ce qui résout le problème. Pour notre circuit, nous aurons 4 LED dans parallèle. Nous avons deux options pour nos résistances en série: Option 1 - Placer une résistance en série avec chaque LEDAvec cette option, nous traitons chaque LED séparément. Pour déterminer la valeur de la résistance en série, nous pouvons simplement utiliser la formule:(V_s - V_d) / I = RV_s = Tension source (dans ce cas, nous utilisons deux piles AA en série, soit 3 volts) V_d = La chute de tension à travers notre LED (Nous calculons environ 1,7 volt) I = Le courant nous voulons parcourir notre LED en AmpsR = Résistance (la valeur que nous voulons trouver) Donc, nous obtenons: (3 - 1,7) / 0,02 = 65Ω65 ohms n'est pas une valeur très standard, nous utiliserons donc la taille suivante, qui est de 68 ohms. PROS: Chaque résistance a moins de puissance à dissiperCONS:Nous devons utiliser une résistance pour CHAQUE LEDI vérifié cette valeur de la manière suivante:J'ai mesuré chaque LED pour résister ance, et déterminé que chacun était d'environ 85 ohms. L'ajout de cela à la valeur du résistor nous donne environ 150 ohms sur chacun des 4 nœuds parallèles. La résistance parallèle totale est de 37,5 ohms (rappelez-vous que la résistance en parallèle est inférieure à la résistance de n'importe quel nœud). Parce que I = E/R, nous pouvons déterminer que 3V / 37,5Ω = 80mADivisez cette valeur par nos 4 nœuds, et nous voyons que nous obtenons environ 20 mA à travers chacun, ce qui est ce que nous voulons. Option 2 - Placer une résistance en série avec l'ensemble du groupe de 4 LED parallèlesAvec cette option, nous traiterons toutes les LED ensemble. Pour déterminer la valeur de la résistance série, nous devons faire un peu plus de travail. Cette fois, en utilisant la même valeur de 85Ω par LED, nous prenons la résistance parallèle totale de nos LED (sans et résistances supplémentaires), et nous obtenons 22,75Ω. À ce stade, nous connaissons le courant que nous voulons (2mA), la tension source (3V) et la résistance de nos LED en parallèle (22,75Ω). Nous voulons savoir combien de résistance supplémentaire est nécessaire pour obtenir la valeur du courant dont nous avons besoin. Pour ce faire, nous utilisons un peu d'algèbre:V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Tension source (3 Volts)R_l = Résistance LED (22,75Ω)R_r = Valeur de résistance série, qui est inconnueI = Courant souhaité (0,02A ou 20mA)Donc, en branchant nos valeurs, nous obtenons:3 / (22,75 + R_r) = 0,02Ou, en utilisant l'algèbre:(3 / 0,02) - 22,75 = R_r = 127,25ΩDonc, nous pouvons mettre une seule résistance d'environ 127Ω dans série avec nos LED, et nous serons réglés. AVANTAGES: Nous n'avons besoin que d'une résistanceCONS: Cette résistance dissipe plus de puissance que l'option précédentePour ce projet, j'ai opté pour l'option 2, simplement parce que je voulais garder les choses simples, et 4 résistances où l'on fonctionnera semble idiot.

Étape 3: Clignotement de plusieurs LED

À ce stade, nous avons notre résistance en série, nous pouvons maintenant faire clignoter plusieurs LED à la fois en utilisant notre circuit de minuterie d'origine, simplement en remplaçant la seule LED et la résistance série par notre nouvelle résistance série et un ensemble de 4 LED parallèles. Ci-dessous, vous Je vais voir un schéma de ce que nous avons jusqu'à présent. Il semble un peu différent du circuit sur le lien d'origine, mais ce ne sont surtout que des apparences. La seule vraie différence entre le circuit de https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm et celui de cette étape est la valeur de résistance pour la résistance de limitation de courant, et le fait que nous avons maintenant 4 Des LED en parallèle, plutôt qu'une seule LED. Je n'avais pas de résistance de 127 ohms, j'ai donc utilisé ce que j'avais. Normalement, nous préférons nous rapprocher vers le haut, en sélectionnant la valeur de résistance suivante la plus grande afin de nous assurer de ne pas laisser passer trop de courant, mais ma prochaine résistance la plus proche était BEAUCOUP plus grande, j'ai donc choisi une résistance légèrement inférieure à notre valeur calculée:(Nous progressons, mais nous n'avons encore que quelques voyants clignotants. À l'étape suivante, nous allons l'éteindre à la lumière du jour !

Étape 4: en faire une veilleuse

Assez avec un simple clignotement ! Nous voulons qu'il fonctionne la nuit et qu'il reste éteint pendant la journée !

D'accord, faisons-le. Nous avons besoin de quelques composants supplémentaires pour cette étape: - Une photorésistance (parfois aussi appelée optorésistance) - Un transistor NPN (la plupart feront l'affaire. Je ne peux même pas lire l'étiquette de celui que j'ai choisi, mais j'ai pu déterminer c'est NPN) - Une résistance Une photorésistance est simplement une résistance qui change de valeur en fonction de la quantité de lumière appliquée. Dans un cadre plus lumineux, la résistance sera plus faible, tandis que dans l'obscurité, la résistance sera plus élevée. Pour la photorésistance que j'ai sous la main, la résistance à la lumière du jour est d'environ 500Ž, tandis que la résistance dans l'obscurité est de près de 60kŽ, une différence assez importante ! Un transistor est un dispositif alimenté par du courant, ce qui signifie que pour qu'il fonctionne correctement, une certaine quantité de courant doit être appliquée. Pour ce projet, presque tous les transistors NPN à usage général feront l'affaire. Certains fonctionneront mieux que d'autres, en fonction de la quantité de courant nécessaire pour piloter le transistor, mais si vous trouvez un NPN, vous devriez être prêt à partir. Dans les transistors, il y a trois broches: la base, l'émetteur et le collecteur. Avec un transistor NPN, la broche de base doit être plus positionnée que l'émetteur pour que le transistor fonctionne. L'idée générale ici est que nous voulons utiliser la résistance de la photorésistance pour ajuster la quantité de courant autorisée à traverser les LED. Parce que nous ne connaissons pas le courant exact requis pour notre transistor, et parce que vous utilisez peut-être une photorésistance différente de la mienne, la valeur de votre résistance à cette étape (R4 dans l'image ci-dessous) peut être différente de la mienne. C'est là qu'intervient l'expérimentation. 16k était à peu près parfait pour moi, mais votre circuit peut nécessiter une valeur différente. Si vous regardez le schéma, vous verrez que lorsque la valeur de résistance de la photorésistance change, le courant à travers la broche de base change également. Dans des conditions sombres, la valeur de la résistance est très élevée, donc la plupart du courant provenant de V+ sur le 555 Timer (V+ est la tension positive) va à la fois directement à la base du transistor, le rendant opérationnel, et aux LED. Dans des conditions plus légères, la valeur abaissée de la résistance dans la photorésistance permet à une grande partie de ce courant de passer de V+ sur la minuterie directement à DIS. Pour cette raison, il n'y a pas assez de courant pour piloter le transistor et les LED, vous ne voyez donc pas de lumière clignotante. Ensuite, nous verrons le circuit en action !

Étape 5: Lumières (ou pas), Caméra, Action

Voici le circuit résultant, réalisé à la hâte sur une planche à pain. C'est bâclé et moche, mais je m'en fiche. Le circuit a fonctionné exactement comme prévu. Vous remarquerez que le circuit d'origine à partir duquel nous avons travaillé répertorie un condensateur au tantale de 2,2 uF. Je n'en avais pas sous la main et j'ai utilisé un condensateur électrolitique à la place, et cela a bien fonctionné. Vous remarquerez dans la vidéo qu'il y a un cycle d'utilisation d'environ 90% (les voyants sont allumés 90% du temps et de réduction pendant 10 % du temps). Cela est dû aux composants externes (résistances et condensateurs) attachés à la minuterie 555. Si vous souhaitez modifier le cycle d'utilisation, veuillez consulter les liens que j'ai fournis plus tôt. S'il y a un intérêt, je vais rédiger un instructable à ce sujet. J'espère que ce instructable a été utile. N'hésitez pas à apporter des corrections ou à poser des questions. Je serais heureux d'aider là où je peux.