LED, kuru jūs varat izpūst kā svece!: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Gaismas diodes ir paredzētas gaismas izstarošanai, taču tās rada arī pārsteidzoši spējīgus sensorus. Izmantojot tikai Arduino UNO, gaismas diodi un rezistoru, mēs izveidosim karstu LED anemometru, kas mēra vēja ātrumu, un izslēdz LED uz 2 sekundēm, kad konstatē, ka pūšat uz to. Jūs to varat izmantot, lai izveidotu saskarni ar elpu vai pat elektronisku sveci, kuru varat izpūst!

Materiāli:

Arduino UNO (ar USB kabeli, lai izveidotu savienojumu ar datoru)

1/4W 220 omu rezistors (https://www.amazon.com/Projects-25EP514220R-220-Re…)

Iepriekš pieslēgta, 0402 dzeltena gaismas diode (https://www.amazon.com/Lighthouse-LEDs-Angle-Pre-W…)

Breakaway galvene (https://www.amazon.com/SamIdea-15-Pack-Straight-Co…)

Jums būs nepieciešams arī:

Dators, lai palaistu Arduino vidi

Lodēšanas pamatiekārtas/prasmes

1. darbība. Kā tas darbojas?

Izvadot strāvu caur LED, tā temperatūra paaugstinās. Pieauguma apjoms ir atkarīgs no tā, cik efektīvi jūs to atdzesējat. Pūtot karstu gaismas diodi, papildu dzesēšana pazemina darba temperatūru. Mēs to varam noteikt, jo gaismas diodes sprieguma kritums uz priekšu palielinās, kļūstot vēsākam.

Ķēde ir ļoti vienkārša un izskatās pēc gaismas diodes vadīšanas. Vienīgā atšķirība ir tāda, ka mēs pievienosim papildu vadu, lai izmērītu gaismas diodes sprieguma kritumu, kamēr tas ir ieslēgts. Lai labi darbotos, jūs vēlaties izmantot ļoti mazu gaismas diodi (es iesaku izmantot 0402 virsmas stiprinājuma gaismas diodi), kas savienota ar plānākajiem iespējamajiem vadiem. Tas ļaus gaismas diodei ļoti ātri sakarst un atdzist, kā arī samazinās vados zaudēto siltumu. Sprieguma izmaiņas, kuras mēs meklējam, ir tikai milivolti - pašā malā, ko var droši noteikt, izmantojot UNO analogās tapas. Ja gaismas diode balstās uz kaut ko, kas izvada siltumu, iespējams, ka tā nespēs pietiekami sakarst, tāpēc tā vislabāk darbojas, ja tā atrodas gaisā.

2. darbība: sagatavojiet gaismas diodi un rezistoru, lai izveidotu savienojumu ar savu Arduino UNO

Ārkārtīgi plānu vadu lodēšana uz ļoti mazām virsmas montāžas gaismas diodēm prasa diezgan daudz prasmju. Par laimi, jūs varat vienkārši iegādāties iepriekš pieslēgtas 0402 gaismas diodes. Bieži vien tiem ir rezistors (attēlā pārklāts ar siltuma saraušanos), kas ir piemērots 12 V darbībai. Ja jūs to iegūsit, jums būs jāatslēdz rezistors. Ja jūs izgriezīsiet caur saraušanās cauruli blakus rezistora izliekumam, jūs, iespējams, varēsit noņemt atlikušo cauruli, atstājot lodēšanai zināmu vadu vadu. Ja jūs vienkārši nogriežat vadu, jums būs jānoņem neliels daudzums izolācijas, lai varētu lodēt, un, ņemot vērā stieples biezumu, tas var būt sarežģīti.

Vadi ir pārāk plāni, lai izveidotu labu savienojumu Arduino galvenē, tāpēc mums tie būs jāpielodē uz kaut ko treknāku. Savienojumu veikšanai es izmantoju tapas no atdalāmas galvenes, taču jūs varat izmantot gandrīz jebkuru atbilstoša izmēra stieples lūžņu. Aizmugurējais (katoda) vads no gaismas diodes ir pielodēts pie vienas atdalāmas galvenes tapas. Sarkanais (anoda) vads jāpielodē pie liektā rezistora, kā parādīts attēlā. Nogrieziet rezistora vadus vienādā garumā un pielodējiet pie divām blakus esošām galvenes tapām, kā parādīts attēlā.

3. darbība. Savienojumi

Pievienojiet LED/rezistoru, kā parādīts attēlos. Rezistora puse, kas savienota ar sarkano LED vadu, iet uz A0. Šeit mēs izmērīsim gaismas diodes spriegumu, izmantojot analogās ievades iespējas. Otra rezistora puse iet uz A1, kuru mēs izmantosim kā digitālo izeju, iestatot to augstu, lai ieslēgtu LED. Melnajam vadam jābūt savienotam ar GND. Var izmantot jebkuru no Arduino GND tapām.

4. solis: kods

Lejupielādējiet kodu un atveriet to Arduino IDE. Pēc tam varat to augšupielādēt savā Arduino.

Programma vispirms nosaka tapu virzienus un iedegas LED. Pēc tam tas mēra gaismas diodes sprieguma kritumu uz priekšu, izmantojot analogRead uz tapas A0. Lai uzlabotu mērījumu precizitāti, mēs nolasām spriegumu 256 reizes pēc kārtas un summējam rezultātu. (Šāda pārmērīga paraugu ņemšana var palielināt reklāmguvuma efektīvo izšķirtspēju, lai mēs varētu redzēt izmaiņas, kas ir mazākas par pārveidotāja mazāko soli.) Ja datu buferis sensedata ir pilns, mēs salīdzinām jaunāko summu ar vecāko, kas mums ir glabājas buferī, lai noskaidrotu, vai nesenā dzesēšana ir paaugstinājusi LED spriegumu vismaz par MINJUMP. Ja tā nav, mēs uzglabājam summu buferī, atjauninām bufera rādītāju un sākam nākamo mērījumu. Ja tā ir, mēs izslēdzam LED uz 2 sekundēm, atiestatām buferi un pēc tam sākam procesu no jauna.

Lai labāk saprastu, kas notiek, mēs katru summu uzrakstām kā sērijas datus un izmantojam Arduino IDE sērijas ploteri (izvēlnē Rīki), lai grafiski attēlotu gaismas diodes spriegumu laika gaitā. Neaizmirstiet iestatīt pārraides ātrumu 250000, lai tas atbilstu programmai. Pēc tam jūs varēsit redzēt, kā samazinās spriegums, kad LED ieslēdzas pēc ieslēgšanas. Tas arī parādīs, cik jutīga ir sistēma. Pēc tam, kad gaismas diode ir izslēgta, tā atkal būs nedaudz atdzisusi, kad tā atkal ieslēgsies, un jūs to redzēsit kā lēcienu grafikā.

5. solis: izbaudiet

Kad kods darbojas, jums vajadzētu būt iespējai izpūst LED ar ātru gaisa pūsmu. Es atklāju, ka varu izpūst savu LED no vairāk nekā 1 metra attāluma! Dažās telpās gaisa straumes var izraisīt viltus iedarbinātājus. Ja tā ir problēma, varat pazemināt sistēmas jutību, palielinot MINJUMP. Sērijas ploteris var palīdzēt jums iztēloties, kāda varētu būt jūsu lietojumprogrammai atbilstošā vērtība.

Jūs varat nomainīt gaismas diodi ar citu krāsu. Baltas gaismas diodes darbojas īpaši labi. Tā kā tiem ir lielāks sprieguma kritums, jums būs jāmaina pretestības vērtība, lai iegūtu pareizo strāvu. Ņemot vērā UNO braukšanas iespējas, fotografējiet ar strāvu 10-15 mA diapazonā. Baltas gaismas diodes gadījumā 100 omi ir labs sākumpunkts.

Tā kā UNO ir 6 analogās ieejas tapas, jūs varat viegli mainīt šo kodu, lai atbalstītu 6 neatkarīgus, karstus LED anemometrus! Tas ļauj izveidot vienkāršas saskarnes, kuras var atpazīt, kad pūšat dažādos virzienos. Tas var būt neticami noderīgi, veidojot saskarnes invalīdiem, izteiksmīgus kontrolierus mūziķiem vai pat dzimšanas dienas kūkām ar daudzām elektroniskām svecēm!

Visbeidzot, ja jūs izmantojāt šo tehniku, lai izdarītu kaut ko foršu, lūdzu, atstājiet komentāru zemāk!