Luz nocturna intermitente (por solicitud): 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

El usuario de Instructables Pagemaker proporcionó un enlace a un circuito intermitente genérico usando un temporizador 555 y solicitó información sobre cómo incorporar una fotorresistencia para permitir que el circuito se apague durante el día. Además, Pagemaker quería utilizar más de un LED. Su publicación original está AQUÍ. Este instructivo le mostrará cómo hacer precisamente eso.

Paso 1: Observación del circuito 555 inicial

El primer paso para crear la luz nocturna intermitente fue analizar el circuito original, que se puede encontrar aquí. Hay una serie de sitios web que le enseñarán todo lo que necesita saber sobre los temporizadores 555, así que se lo dejo a otros. Aquí hay dos de mis sitios favoritos personales en 555 temporizadores que lo ayudarán a comenzar: https://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/555/555.htmlhttps://home.maine.rr.com/randylinscott /learn.htm Básicamente, dependiendo de los componentes externos (resistencias y condensadores) que usemos, podemos cambiar la velocidad de parpadeo.

Paso 2: Calcular el valor de resistencia deseado para nuestros LED

Los LED funcionan con corriente. Requieren una corriente para funcionar. El LED rojo promedio tiene una corriente de funcionamiento normal de aproximadamente 20 mA, por lo que es un buen lugar para comenzar. Debido a que funcionan con corriente, el brillo del LED depende de la cantidad de flujo de corriente y no de la caída de voltaje en el LED (que es de aproximadamente 1,5 a 1,7 voltios para su LED rojo promedio. Otros varían). Esto suena muy bien, ¿Derecha? ¡Vamos a bombear una tonelada de corriente y tendremos LEDs superbrillantes! Bueno … en realidad, un LED solo es capaz de manejar una cierta cantidad de corriente. Agregue mucho más que esa cantidad nominal, y el humo mágico comienza a filtrarse: (Entonces, lo que hacemos es agregar una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED, lo que soluciona el problema. Para nuestro circuito, tendremos 4 LED en paralelo. Tenemos dos opciones para nuestra (s) resistencia (es) en serie: Opción 1 - Colocar una resistencia en serie con cada LED Con esta opción, tratamos cada LED por separado. Para determinar el valor de la resistencia en serie, simplemente podemos usar la fórmula: (V_s - V_d) / I = RV_s = Voltaje de la fuente (en este caso estamos usando dos baterías AA en serie, que es de 3 voltios) V_d = La caída de voltaje en nuestro LED (estamos calculando alrededor de 1,7 voltios) I = La corriente queremos ejecutar nuestro LED en AmpsR = Resistencia (el valor que queremos encontrar) Entonces, obtenemos: (3 - 1.7) / 0.02 = 65Ω 65 ohms no es un valor muy estándar, por lo que usaremos el siguiente tamaño, que es 68 ohmios PROS: Cada resistor tiene menos poder para disipar CONSULTAS: Tenemos que usar un resistor para CADA LED Verifiqué este valor de la siguiente manera: Medí cada LED para resistir y determinó que cada uno era de aproximadamente 85 ohmios. Sumando eso al valor del resistor, obtenemos unos 150 ohmios en cada uno de los 4 nodos paralelos. La resistencia total en paralelo es de 37.5 ohmios (recuerde que la resistencia en paralelo es menor que la resistencia de cualquier nodo individual). Debido a que I = E / R podemos determinar que 3V / 37.5Ω = 80mA Divida ese valor entre nuestros 4 nodos, y vemos que estamos obteniendo aproximadamente 20 mA a través de cada uno, que es lo que queremos. Opción 2: coloque una resistencia en serie con el grupo completo de 4 LED paralelos Con esta opción, trataremos todos los LED juntos. Para determinar el valor de la resistencia en serie, tenemos que trabajar un poco más. Esta vez, usando el mismo valor de 85 Ω por LED, tomamos la resistencia en paralelo total de nuestros LED (sin resistencias adicionales) y obtenemos 22,75 Ω. En este punto, sabemos la corriente que queremos (2 mA), la fuente de voltaje (3 V) y la resistencia de nuestros LED en paralelo (22,75 Ω). Queremos saber cuánta más resistencia se necesita para obtener el valor de corriente que necesitamos. Para hacer esto, usamos un poco de álgebra: V_s / (R_l + R_r) = IV_s = Voltaje de la fuente (3 Voltios) R_l = Resistencia del LED (22.75Ω) R_r = Valor de la resistencia de la serie, que se desconoce I = Corriente deseada (0.02A o 20mA) Entonces, conectando nuestros valores, obtenemos: 3 / (22.75 + R_r) = 0.02 O, usando álgebra: (3 / 0.02) - 22.75 = R_r = 127.25Ω Entonces, podemos poner una sola resistencia de aproximadamente 127Ω en serie con nuestros LED, y estaremos listos. PROS: Solo necesitamos una resistenciaCONS: Esa resistencia está disipando más energía que la opción anterior Para este proyecto, elegí la opción 2, simplemente porque quería mantener las cosas simples, y 4 resistencias donde una funcionará parece una tontería.

Paso 3: parpadeo de varios LED

En este punto, tenemos nuestra resistencia en serie, ahora podemos hacer parpadear varios LED a la vez usando nuestro circuito temporizador original, simplemente reemplazando el LED único y la resistencia en serie con nuestra nueva resistencia en serie y un conjunto de 4 LED paralelos. Veré un esquema de lo que tenemos hasta ahora. Se ve un poco diferente al circuito en el enlace original, pero en su mayoría son solo apariencias. La única diferencia real entre el circuito en https://www.satcure-focus.com/tutor/page11.htm y el de este paso es el valor de resistencia para la resistencia limitadora de corriente, y el hecho de que ahora tenemos 4 LED en paralelo, en lugar de un solo LED. No tenía una resistencia de 127 ohmios, así que usé lo que tenía. Normalmente preferiríamos aproximarnos hacia arriba, seleccionando el siguiente valor de resistencia más grande para asegurarnos de que no dejamos pasar demasiada corriente, pero mi siguiente resistencia más cercana era MUCHO más grande, así que elegí una resistencia ligeramente por debajo de nuestro valor calculado:(Estamos progresando, pero todavía tenemos un montón de luces parpadeantes. En el siguiente paso, haremos que se apague a la luz del día.

Paso 4: convertirlo en una luz de noche

¡Suficiente con un simple parpadeo! ¡Queremos que funcione por la noche y no lo haga durante el día!

Muy bien, hagámoslo. Necesitamos algunos componentes más para este paso: - Un fotorresistor (a veces también llamado optoresistor) - Un transistor NPN (casi todos sirven. Ni siquiera puedo leer la etiqueta del que elegí, pero pude determinar es NPN) - Un resistor Un fotorresistor es simplemente un resistor que cambia su valor dependiendo de cuánta luz se aplique. En un entorno más intenso, la resistencia será menor, mientras que en la oscuridad, la resistencia será mayor. Para el fotorresistor que tengo a mano, la resistencia a la luz del día es de aproximadamente 500ÃŽÂ ©, mientras que la resistencia en la oscuridad es de casi 60kÃŽÂ ©, una diferencia bastante grande. Un transistor es un dispositivo impulsado por corriente, lo que significa que para que funcione correctamente, se debe aplicar una cierta cantidad de corriente. Para este proyecto, casi cualquier transistor NPN de propósito general servirá. Algunos funcionarán mejor que otros, dependiendo de la cantidad de corriente requerida para impulsar el transistor, pero si encuentra un NPN, debería estar listo para comenzar. En los transistores, hay tres pines: la base, el emisor y el colector. Con un transistor NPN, el pin de la base debe ser más positivo que el emisor para que el transistor funcione. La idea general aquí es que queremos usar la resistencia del fotorresistor para ajustar la cantidad de corriente que se permite que fluya a través de los LED. Debido a que no sabemos la corriente exacta requerida para nuestro transistor, y debido a que puede estar usando un fotorresistor diferente al mío, el valor de su resistor en este paso (R4 en la imagen de abajo), puede ser diferente al mío. Aquí es donde entra la experimentación. 16k fue casi perfecto para mí, pero su circuito puede requerir un valor diferente. Si observa el esquema, verá que a medida que cambia el valor de resistencia del fotoresistor, también lo hace la corriente a través del pin de la base. En condiciones de oscuridad, el valor de la resistencia es muy alto, por lo que la mayor parte de la corriente que proviene de V + en el temporizador 555 (V + es el voltaje positivo) va tanto directamente a la base del transistor, haciéndolo operativo, como a los LED. En condiciones más ligeras, el valor reducido de resistencia en el fotorresistor permite que gran parte de esa corriente vaya de V + en el temporizador directamente a DIS. Debido a esto, no hay suficiente corriente para impulsar el transistor y los LED, por lo que no ve ninguna luz parpadeante. ¡A continuación veremos el circuito en acción!

Paso 5: ¡Luces (o no), cámara, acción

Aquí está el circuito resultante, hecho apresuradamente en una placa de pruebas. Es descuidado y feo, pero no me importa. El circuito funcionó exactamente como se diseñó. Notarás que el circuito original con el que trabajamos enumera un capacitor de tantalio de 2.2uF. No tenía uno a mano, y usé un condensador electrolítico en su lugar, y funcionó bien. Notarás en el video que hay un ciclo de trabajo de aproximadamente el 90% (las luces están encendidas el 90% del tiempo y parpadean) apagado durante el 10% del tiempo). Esto se debe a los componentes externos (resistencias y condensadores) conectados al temporizador 555. Si está interesado en cambiar el ciclo de trabajo, revise los enlaces que proporcioné anteriormente. Si hay interés, escribiré un instructivo sobre él. Espero que este instructivo sea útil. No dude en hacer las correcciones necesarias o hacer cualquier pregunta. Estaría encantado de ayudar donde pueda.