ПРОСТА НОЩНА СВЕТЛИНА ВЪРХУ ЧИПА NE555

Send

Чипът от серия 555 (NE555, SE555, NA555, SA555 и техните аналози) е достъпен и евтин таймер - устройство за генериране на импулси с определени характеристики на времето. На базата на тези микросхеми могат да бъдат изградени много прости устройства - от регулатора на скоростта на електрически мотор до реле за време и регулатор на напрежението.
Статията ще се съсредоточи върху едно от най-често срещаните приложения на NE555 - димер за регулиране на яркостта на светодиодите, който може да бъде адаптиран за импровизирана нощна светлина.

Част 1. Електроника.

Диаграмата на устройството е представена по-долу:

Диоди VD1 и VD2 могат да бъдат взети всякакви, например 1N4148. R1 регулира яркостта на VD3-VD9 светодиодите. Може да се вземе променлив резистор, комбиниран с превключвател, тази опция ще изглежда добре при стилизиране под стари керосинови лампи, в които яркостта на пламъка се контролира от специална писалка. Ако не планирате да променяте яркостта на лампата, тогава всеки настройващ резистор, зададен на подходяща стойност, ще направи. Кондензаторът C3 може да е с по-малка номинална стойност или може изобщо да не съществува - веригата все още ще се стартира, но в този случай димерът ще издава едва чуваемо скърцане.
Асамблея на борда:

Светодиодите са разделени на две групи от 4 и 3 светодиода. Те, разбира се, могат да бъдат повече или по-малко, но трябва да запомните, че изборът на транзистор VT1 зависи от броя и мощността на светодиодите. За малък брой светодиоди с ниска мощност, като моя, е подходящ всеки транзистор NPN, дори KT315 или неговите чужди аналози. За по-„ненаситено“ натоварване (например LED лента и светодиоди с висока мощност) е по-добре да изберете транзистор тип EB13005, който може да се намери във всяка енергоспестяваща лампа или широко разпространен полев ефект транзистор IRFZ44N.
NE555 има широк обхват на захранващото напрежение, така че всяко подходящо захранване (като лаптоп) или зареждане от телефон може да се използва за веригата. Не се препоръчва да захранвате димера от батерии или акумулатори, тъй като веригата за превключване на светодиоди с ограничителни резистори не предполага достатъчно висока ефективност и източникът на енергия бързо се разрежда.
Броят на светодиодите и съпротивлението на техните ограничаващи тока резистори ще зависят от напрежението. Ако знаете как се изчислява, не се колебайте да преминете към следващата част, ако не, отделете няколко минути, като прочетете краткото ръководство.
И така, съпротивлението се изчислява по формулата:
R = Upit - Usb / Isv, където
R е съпротивлението на ограничаващия тока резистор;
Upit е захранващото напрежение на веригата;
Usb - спад на напрежението на светодиода;
Isv е токът на захранване на светодиода.
Стойностите на Usv и Isv се различават в зависимост от цвета и мощността на светодиодите, трябва да се изяснят в документацията за конкретен модел. Ако няма документация (което е норма за по-голямата част от китайските продукти), тогава можете да използвате осреднените стойности от таблицата:

Цвят и вид	LED спад на напрежението (волт)	LED захранващ ток (ампери)
Червен 5 мм.	1.8-2.1	0.02
Жълто 5 мм.	1.9-2.3	0.02
Син 5 мм.	2.5-3.5	0.02
Зелен 5 мм.	2.5-3.5	0.02
Бял 5 мм.	2.5-3.5	0.02, 0.05-0.07**
Бял 1 W *	3.2-3.4	0.3
Бял 3 W *	3.2-3.4	0.7

* За светодиоди от 1 Ват или повече е необходим радиатор за охлаждане.
** За супер ярки бели светодиоди е необходим ток 0,05-0,07 A.
Параметрите, представени в таблицата, са приблизителни. Така например за 5-милиметровите светодиоди захранващият ток може да варира в доста широк диапазон - от 5 до 35 mA, но с минимална стойност, те ще светят слабо и при максимум бързо ще се прегряват и ще се провалят.
Сега използваме горната формула и изчисляваме съпротивлението на резистора за верига от четири последователно свързани LED: три жълти и един бял. Нека захранващото напрежение на веригата е 12 волта.
Като начало откриваме спада на напрежението по цялата верига, използвайки формулата
Usb = U1 + U2 + ... + Un, където
U1, U2, Un - спад на напрежението върху всеки светодиод на веригата.
Usb = 1.9 + 1.9 + 1.9 + 2.5 = 8.2 волта.
Ток в серийна връзка не се променя, тоест за всички елементи на веригата стойността му ще бъде 0,02 А.
Пристъпваме към изчисляването на съпротивлението:
R = 12 - 8,2 / 0,02 = 3,8 / 0,02 = 190 ома.
Избираме резистор от стандартната линия, която е близка до резултата - 200 Ома.
В същото време би било хубаво да се изчисли минималната мощност на резистора:
P = (Upit - Usb) * Isv
P = (12 - 8,2) * 0,02 = 3,8 * 0,02 = 0,076 W
Най-близката мощност е 0,125 W, но можете да изберете с марж от 0,25 W.
Резисторът може да бъде с по-голямо съпротивление (в разумни граници). При сглобяването на веригата не намерих резистор 300 Ohm и го замених с 470 Ohm, ограничавайки тока до 0,015 A. Поради факта, че съотношението ток / яркост на светодиодите е нелинейно, тази подмяна не повлия на крайния резултат.
Сега знаете как да изчислите независимо стойностите, подходящи за вашите нужди. Комбинирайки различни цветове, можете да получите красиви комбинации и нюанси, които ще направят нощната светлина по-„вълшебна“. Така комбинацията от оранжево и топло бяло придава приятен прасковен цвят, а жълтото и зеленото ще се превърне в мек цвят на „зелената морава“.

Част 2. Външен вид.

Както знаете, сглобената и работеща дъска е само половината от устройството. Дизайнът е не по-малко важен и често възникват проблеми с него. Добре е, ако имате подходящ калъф от някоя китайска нощна лампа за 1 долар, но ако не, не се отчайвайте, най-неочакваното място могат да се намерят прости и оригинални решения. Например в банята.
Така че, ние се нуждаем от:
1. Празна пластмасова кутия (например от балсам за коса) - 1 бр.
2. Капаци от тази и още една и съща консерва - 2 бр.
3. Матово самозалепващо се с шарка.
4. Парче шкурка.
5. Препарат за отстраняване на лак или ацетон.

1. Освобождаваме буркана от залепената хартия. С помощта на средство за отстраняване на лак за нокти отстранете остатъците от лепило. Не забравяйте да проветрите добре стаята! След като се отървахме от лепилото, измиваме буркана с топла вода и сапун и го изсушаваме.
2. С помощта на фина кожа матираме повърхността на консервата. Отрязваме парче самозалепващо се с подходяща дължина и ширина, залепваме го около буркана с кръг. Изберете снимка, която ще разпръсне светлината добре и красиво.
3. Сега залепете един капак на дъното на консервата - това ще бъде „дъното“ на лампата. Можете предварително да боядисате капаците от кутията за спрей или можете да я оставите така, както е - тогава те ще бъдат осветени от светодиоди, създавайки допълнителен ефект.

4. Във втория капак пробиваме дупка за захранващия проводник (и, ако е необходимо, за променлив резистор). Местоположението им зависи от избрания дизайн: в висулка лампа дупката за телта е по-добре разположена в центъра на капака, в маса - отстрани. Освен това, в настолната версия е по-удобно да поставите дъската в долната част на лампата, тоест залепеното „дъно“ ще бъде отгоре, а завинтеният капак с дъската вътре ще бъде отдолу, тъй като телта, неусетно разположена на масата, изглежда по-естетична, отколкото да виси от някъде отгоре. Прекарайте жицата през дупката и я спойка към дъската. Не забравяйте и за конектора за свързване към захранването и превключвателя, те могат да бъдат монтирани. Самата дъска може да бъде фиксирана на гърба на капака със силиконово лепило.
изтегляне на борда
5. Закрепваме горния капак.