JEDNODUCHé NOČNí SVĚTLO NA ČIPU NE555

Send

Čip řady 555 (NE555, SE555, NA555, SA555 a jejich analoga) je cenově dostupný a levný časovač - zařízení pro generování impulsů s určitými časovými charakteristikami. Na základě těchto mikroobvodů lze postavit mnoho jednoduchých zařízení - od regulátoru otáček elektrického motoru po časové relé a regulátor napětí.
Článek se zaměří na jednu z nejčastějších aplikací NE555 - stmívač pro nastavení jasu LED, který lze přizpůsobit provizornímu nočnímu světlu.

Část 1. Elektronika.

Schéma zařízení je uvedeno níže:

Diody VD1 a VD2 lze použít libovolné, například 1N4148. R1 upravuje jas LED VD3-VD9. Variabilní rezistor lze kombinovat se spínačem, tato varianta bude vypadat dobře ve stylu pod starými petrolejovými lampami, ve kterých byl jas plamene ovládán speciálním perem. Pokud nemáte v úmyslu změnit jas lampy, provede se jakýkoli ladicí odpor nastavený na vhodnou hodnotu. Kondenzátor C3 může mít menší jmenovitou hodnotu nebo nemusí vůbec existovat - obvod se stále rozběhne, v tomto případě však stmívač vydává stěží slyšitelné pískání.
Sestava rady:

LED jsou rozděleny do dvou skupin po 4 a 3 LED. Mohou samozřejmě být více či méně, ale musíte si uvědomit, že výběr tranzistoru VT1 závisí na počtu a výkonu LED. Pro malý počet LED s nízkým výkonem, jako je moje, je vhodný jakýkoli tranzistor NPN, dokonce i KT315 nebo jeho cizí analogy. Pro „lepkavější“ zátěž (například LED pásek a vysoce výkonné LED diody) je lepší zvolit tranzistor typu EB13005, který lze nalézt v jakékoli energeticky úsporné zářivce nebo v tranzistoru IRFZ44N s rozšířeným polním efektem.
NE555 má široký rozsah napájecího napětí, takže pro obvod lze použít jakýkoli vhodný zdroj napájení (například z notebooku) nebo nabíjení z telefonu. Nedoporučuje se napájet stmívač z baterií nebo akumulátorů, protože spínací obvod LED s omezovacími odpory neimplikuje dostatečně vysokou účinnost a zdroj energie se rychle vybije.
Počet LED a odpor jejich proud omezujících odporů bude záviset na napětí. Pokud víte, jak se počítá, klidně přejděte k další části, pokud ne, strávte pár minut čtením krátkého manuálu.
Odpor se tedy vypočítá podle vzorce:
R = Upit - Usb / Isv, kde
R je odpor odporu omezujícího proud;
Upit je napájecí napětí obvodu;
Usb - pokles napětí na LED;
Isv je napájecí proud LED.
Hodnoty Usv a Isv se liší v závislosti na barvě a síle LED, měla by být objasněna v dokumentaci konkrétního modelu. Pokud neexistuje žádná dokumentace (která je normou pro velkou většinu čínských produktů), můžete použít průměrné hodnoty z tabulky:

Barva a typ	Úbytek napětí LED (volt)	Napájecí proud LED (ampéry)
Červená 5 mm.	1.8-2.1	0.02
Žlutá 5 mm.	1.9-2.3	0.02
Modrá 5 mm.	2.5-3.5	0.02
Zelená 5 mm.	2.5-3.5	0.02
Bílá 5 mm.	2.5-3.5	0.02, 0.05-0.07**
Bílá 1 W *	3.2-3.4	0.3
Bílá 3 W *	3.2-3.4	0.7

* U LED 1 a více wattů je pro chlazení potřebný chladič.
** Pro superlehké bílé LED je vyžadován proud 0,05 - 0,7 A.
Parametry uvedené v tabulce jsou přibližné. Např. Pro 5 mm LED diody se napájecí proud může měnit v poměrně širokém rozsahu - od 5 do 35 mA, s minimální hodnotou však budou svítit slabě a maximálně se rychle přehřívají a selhávají.
Nyní použijeme výše uvedený vzorec a vypočítáme odpor rezistoru pro řetěz čtyř LED zapojených do série: tři žluté a jednu bílou. Nechte napájecí napětí obvodu 12 voltů.
Nejprve pomocí vzorce zjistíme úbytek napětí v celém řetězci
Usb = U1 + U2 + ... + Un, kde
U1, U2, Un - úbytek napětí na každé LED řetězu.
Usb = 1,9 + 1,9 + 1,9 + 2,5 = 8,2 V.
Proud v sériovém zapojení se nemění, to znamená, že na všech prvcích obvodu bude jeho hodnota 0,02 A.
Pokračujeme ve výpočtu odporu:
R = 12 - 8,2 / 0,02 = 3,8 / 0,02 = 190 Ohmů.
Vybereme odpor ze standardní linky, která je blízko výsledku - 200 Ohmů.
Současně by bylo hezké vypočítat minimální výkon rezistoru:
P = (Upit - Usb) * Isv
P = (12 - 8,2) * 0,02 = 3,8 * 0,02 = 0,076 W
Nejbližší výkon je 0,125 W, ale můžete si vybrat s rozpětím 0,25 W.
Odpor může mít větší odpor (v rozumných mezích). Při sestavování obvodu jsem nenalezl odpor 300 Ohm a nahradil jej 470 Ohm, čímž omezil proud na 0,015 A. Vzhledem k tomu, že poměr proudu / jasu LED je nelineární, tato náhrada neovlivnila konečný výsledek.
Nyní víte, jak nezávisle vypočítat hodnoty vhodné pro vaše potřeby. Díky kombinaci různých barev můžete získat krásné kombinace a odstíny, díky nimž bude noční světlo „magičtější“. Kombinace oranžové a teplé bílé dává příjemnou broskevovou barvu a žlutá a zelená ukáže jemnou barvu „zeleného trávníku“.

Část 2. Vzhled.

Jak víte, sestavená a pracovní deska je pouze polovina zařízení. Design není neméně důležitý a problémy s ním často vznikají. Je dobré, pokud máte vhodný případ od nějaké čínské noční lampy za $ 1, ale pokud ne, nezoufejte, jednoduchá a originální řešení najdete na nejneočekávanějším místě. Například v koupelně.
Potřebujeme tedy:
1. Prázdná plastová nádoba (například z kondicionéru na vlasy) - 1 ks.
2. Víka z této a další stejné plechovky - 2 ks.
3. Matný samolepicí vzor.
4. Kus brusného papíru.
5. Odstraňovač laku na nehty nebo aceton.

1. Uvolňujeme sklenici z lepeného papíru. Pomocí odstraňovače laku na nehty odstraňte zbytky lepidla. Nezapomeňte dobře větrat místnost! Po odstranění lepidla myjeme sklenici teplou vodou a mýdlem a vysušíme.
2. Při použití jemné pokožky se povrch plechovky vyrovná. Odřízli jsme kousek samolepky vhodné délky a šířky a přilepili jsme ji kolem sklenice kruhem. Vyberte si obrázek, který rozptýlí světlo dobře a krásně.
3. Nyní nalepte jedno víčko na dno plechovky - bude to „spodní“ část lampy. Můžete natřít víčka ze spreje nebo je můžete nechat tak, jak jsou - pak budou osvětlena LED diodami, což vytvoří další efekt.

4. Ve druhém krytu vyvrtáme otvor pro napájecí vodič (a v případě potřeby pro variabilní rezistor). Jejich umístění závisí na zvolené konstrukci: v závěsné lampě je otvor pro drát lépe umístěn ve středu víka, v tabulce - na boku. Kromě toho je ve stolní verzi výhodnější umístit desku na dno lampy, to znamená, že lepená „dno“ bude nahoře a šroubovaný kryt s deskou uvnitř bude dole, protože drát neznatelně ležící na stole vypadá estetičtěji, než visí shora někde. Drát protáhněte otvorem a připájejte jej k desce. Nezapomeňte také na konektor pro připojení k napájení a vypínač, mohou být namontovány. Samotná deska může být připevněna na zadní stranu krytu silikonovým lepidlem.
deska ke stažení
5. Upevníme horní kryt.