Prosta lampka nocna oparta na chipie NE555

Mikroukład serii 555 (NE555, SE555, NA555, SA555 i ich analogi) to niedrogi i tani timer - urządzenie do generowania impulsów o określonej charakterystyce czasowej. W oparciu o te mikroukłady można zbudować wiele prostych urządzeń - od regulatora prędkości silnika elektrycznego po przekaźnik czasowy i stabilizator napięcia.
W tym artykule omówione zostanie jedno z najczęstszych zastosowań NE555 - ściemniacz do regulacji jasności Diody LED, którą można zaadaptować jako domową lampkę nocną.

Część 1. Elektronika.

Schemat urządzenia przedstawiono poniżej:

Możesz wziąć dowolne diody VD1 i VD2, na przykład 1N4148. R1 reguluje jasność Diody LED VD3-VD9. Można zastosować rezystor zmienny w połączeniu z wyłącznikiem, opcja ta będzie dobrze wyglądać w stylu starych lamp naftowych, w których jasność płomienia kontrolowana była za pomocą specjalnego uchwytu. Jeśli nie planujesz zmiany jasności lampy, wystarczy dowolny rezystor dostrajający ustawiony na odpowiednią wartość.Kondensator C3 może mieć mniejszą wartość lub może go w ogóle nie być – obwód i tak się uruchomi, ale w tym przypadku ściemniacz będzie wydawał ledwo słyszalny pisk.

Montaż płytki:

Diody LED podzieleni na dwie grupy 4 i 3 PROWADZONY. Oczywiście może ich być więcej lub mniej, jednak trzeba o tym pamiętać w zależności od ilości i mocy Diody LED Wybór tranzystora VT1 zależy. W przypadku niewielkiej liczby diod LED małej mocy, takich jak moja, odpowiedni jest dowolny tranzystor NPN, nawet KT315 lub jego zagraniczne analogi. W przypadku bardziej „żarłocznego” obciążenia (na przykład paska LED i diod LED dużej mocy) lepiej wybrać tranzystor taki jak EB13005, który można znaleźć w dowolnej lampie energooszczędnej, lub szeroko stosowany tranzystor polowy IRFZ44N .

NE555 posiada szeroki zakres napięć zasilania, dzięki czemu do układu można zastosować dowolny odpowiedni zasilacz (np. z laptopa) lub ładowarkę do telefonu. Nie zaleca się zasilania ściemniacza z baterii lub akumulatorów, ponieważ obwód przełączający LED z rezystorami ograniczającymi nie oznacza wystarczająco wysokiej wydajności, a źródło zasilania szybko się rozładuje.

Liczba diod LED i rezystancja ich rezystorów ograniczających prąd będą zależeć od napięcia. Jeśli wiesz, jak to jest obliczane, możesz przejść do następnej części, jeśli nie, poświęć kilka minut na przeczytanie krótkiego przewodnika.

Zatem opór oblicza się ze wzoru:
R = Upit – Usv / Isv, gdzie
R – rezystancja rezystora ograniczającego prąd;
Upit – napięcie zasilania obwodu;
Usv – spadek napięcia na diodzie LED;
Isv – prąd zasilania diody LED.

Wartości Ulight i Ilight różnią się w zależności od koloru i mocy diod LED, należy to wyjaśnić w dokumentacji konkretnego modelu.Jeśli nie ma dokumentacji (co jest normą dla zdecydowanej większości chińskich produktów), możesz użyć średnich wartości z tabeli:

Kolor i rodzaj	Spadek napięcia diody LED (wolty)	Prąd zasilania diody LED (ampery)
Czerwony 5 mm.	1.8-2.1	0.02
Żółty 5 mm.	1.9-2.3	0.02
Niebieski 5 mm.	2.5-3.5	0.02
Zielony 5 mm.	2.5-3.5	0.02
Biały 5 mm.	2.5-3.5	0.02, 0.05-0.07**
Biały 1 W*	3.2-3.4	0.3
Biały 3 W*	3.2-3.4	0.7

* W przypadku diod LED o mocy 1 W lub większej do chłodzenia wymagany jest radiator.
**W przypadku bardzo jasnych białych diod LED wymagany jest prąd o natężeniu 0,05–0,07 A.

Parametry podane w tabeli są przybliżone. Na przykład w przypadku diod LED 5 mm prąd zasilania może zmieniać się w dość szerokim zakresie - od 5 do 35 mA, jednak przy wartości minimalnej będą słabo świecić, a przy wartości maksymalnej szybko się przegrzeją i ulegną awarii.

Skorzystajmy teraz z powyższego wzoru i obliczmy rezystancję rezystora dla łańcucha czterech diod LED połączonych szeregowo: trzech żółtych i jednej białej. Niech napięcie zasilania obwodu będzie wynosić 12 woltów.

Najpierw sprawdzamy spadek napięcia w całym łańcuchu za pomocą wzoru
Usv = U1 + U2 + ... + Un, gdzie
U1, U2, Un – spadek napięcia na każdej diodzie łańcucha.
Usv = 1,9 + 1,9 + 1,9 + 2,5 = 8,2 wolta.

Prąd nie zmienia się podczas połączenia szeregowego, to znaczy na wszystkich elementach obwodu jego wartość będzie równa 0,02 A.

Przejdźmy do obliczenia oporu:
R = 12 – 8,2 / 0,02 = 3,8 / 0,02 = 190 omów.
Ze standardowej linii wybieramy rezystor zbliżony do uzyskanego wyniku - 200 omów.

Jednocześnie dobrze byłoby obliczyć minimalną moc rezystora:
P = (Upit – Usv) * Izv
P = (12 – 8,2) * 0,02 = 3,8 * 0,02 = 0,076 W
Najbliższa moc to 0,125 W, ale możesz wybrać z marginesem 0,25 W.

Rezystor może mieć wyższą rezystancję (w rozsądnych granicach). Montując obwód nie znalazłem rezystora 300 Ohm i zastąpiłem go rezystorem 470 Ohm ograniczającym prąd do 0,015 A. Ze względu na nieliniowość stosunku prądu do jasności diod LED, taka wymiana się nie udała nie wpływają znacząco na efekt końcowy.

Teraz wiesz, jak samodzielnie obliczyć nominały odpowiadające Twoim potrzebom. Łącząc różne kolory, można uzyskać piękne zestawienia i odcienie, które sprawią, że nocne światło stanie się bardziej „magiczne”. Tym samym połączenie pomarańczy i ciepłej bieli daje przyjemny brzoskwiniowy kolor, a żółty i zielony tworzą delikatny kolor „zielonego trawnika”.

Część 2. Wygląd.

Jak wiadomo zmontowana i działająca płyta to tylko połowa urządzenia. Projekt jest nie mniej ważny i często pojawiają się z nim problemy. Dobrze, jeśli masz odpowiednie etui od jakiejś chińskiej lampki nocnej za 1 dolara, ale jeśli nie, nie rozpaczaj, proste i oryginalne rozwiązania można znaleźć w najbardziej nieoczekiwanych miejscach. Na przykład w łazience.
Będziemy więc potrzebować:
1. Pusty plastikowy słoiczek (np. po odżywce do włosów) – 1 szt.
2. Pokrywki od tego i innego podobnego słoika - 2 szt.
3. Matowa samoprzylepna ze wzorem.
4. Kawałek papieru ściernego.
5. Zmywacz do paznokci lub aceton.

1. Uwolnij słoik z przyklejonego papieru. Za pomocą zmywacza do paznokci usuń pozostałości kleju. Nie zapomnij dobrze przewietrzyć pomieszczenia! Po usunięciu kleju umyj słoik ciepłą wodą z mydłem i osusz.
2. Za pomocą drobnego papieru ściernego zmatowij powierzchnię słoiczka. Wytnij kawałek taśmy samoprzylepnej o odpowiedniej długości i szerokości i przyklej go na obwodzie słoika.Wybierz wzór, który będzie dobrze i pięknie rozpraszał światło.
3. Teraz przyklej jedną pokrywkę do dna słoika - będzie to „dół” lampy. Zakrętki można wstępnie pomalować z puszki ze sprayem lub pozostawić je bez zmian – wówczas zostaną podświetlone diodami LED, tworząc dodatkowy efekt.

4. W drugiej pokrywie wywierć otwór na przewód zasilający (i jeśli to konieczne, na rezystor zmienny). Ich lokalizacja zależy od wybranego projektu: w lampie wiszącej otwór na przewód lepiej umieścić na środku klosza, w lampie stołowej - z boku. Dodatkowo w wersji stacjonarnej wygodniej jest umieścić płytkę na dole lampy, czyli przyklejony „dół” będzie na górze, a przykręcana osłona z płytką w środku będzie na górze na dole, ponieważ drut leżący niepozornie na stole wygląda bardziej estetycznie niż ten zwisający gdzieś z góry. Przepuszczamy drut przez otwór i przylutowujemy go do płytki. Nie zapomnij także o złączu do podłączenia do zasilacza i przełączniku, można je wykonać na zawiasach. Sama tablica może być przymocowana do tylnej części okładki za pomocą kleju silikonowego.

tablica do pobrania

5. Przykręć górną pokrywę.