Đèn ngủ đơn giản dựa trên chip NE555

Vi mạch dòng 555 (NE555, SE555, NA555, SA555 và các thiết bị tương tự của chúng) là một bộ đếm thời gian giá cả phải chăng và rẻ tiền - một thiết bị tạo xung với các đặc tính thời gian nhất định. Dựa trên các vi mạch này, nhiều thiết bị đơn giản có thể được chế tạo - từ bộ điều khiển tốc độ động cơ điện đến rơle thời gian và bộ ổn áp.
Bài viết này sẽ thảo luận về một trong những cách sử dụng phổ biến nhất của NE555 - bộ điều chỉnh độ sáng để điều chỉnh độ sáng đèn LED, có thể được điều chỉnh thành đèn ngủ tự chế.

Phần 1. Điện tử.

Sơ đồ thiết bị được trình bày dưới đây:

Một chiếc đèn ngủ đơn giản trên một con chip

Bạn có thể lấy bất kỳ điốt VD1 và VD2 nào, ví dụ 1N4148. R1 điều chỉnh độ sáng đèn LED VD3-VD9. Một điện trở thay đổi có thể được sử dụng kết hợp với một công tắc, tùy chọn này sẽ trông đẹp mắt theo kiểu đèn dầu hỏa cũ, trong đó độ sáng của ngọn lửa được điều khiển bằng một tay cầm đặc biệt. Nếu bạn không định thay đổi độ sáng của đèn thì bất kỳ điện trở cắt nào được đặt ở giá trị phù hợp cũng được.Tụ điện C3 có thể có giá trị thấp hơn hoặc có thể không có ở đó - mạch vẫn sẽ khởi động, nhưng trong trường hợp này, bộ điều chỉnh độ sáng sẽ phát ra tiếng rít khó nghe.

Lắp ráp bảng:

đèn LED chia làm 2 nhóm 4 và 3 DẪN ĐẾN. Tất nhiên, có thể có nhiều hoặc ít, nhưng bạn cần nhớ rằng tùy thuộc vào số lượng và sức mạnh. đèn LED Việc lựa chọn bóng bán dẫn VT1 phụ thuộc vào. Đối với một số lượng nhỏ đèn LED công suất thấp, như của tôi, bất kỳ bóng bán dẫn NPN nào cũng phù hợp, ngay cả KT315 hoặc các loại tương tự nước ngoài của nó. Để có tải “háu ăn” hơn (ví dụ: dải LED và đèn LED công suất cao), tốt hơn nên chọn bóng bán dẫn như EB13005, loại bóng này có thể tìm thấy trong bất kỳ loại đèn tiết kiệm năng lượng nào, hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường IRFZ44N được sử dụng rộng rãi .

NE555 có dải điện áp cung cấp rộng nên bạn có thể sử dụng bất kỳ nguồn điện nào phù hợp (ví dụ: từ máy tính xách tay) hoặc bộ sạc điện thoại cho mạch điện. Không nên cấp nguồn cho bộ điều chỉnh độ sáng từ pin hoặc pin sạc, vì mạch chuyển mạch đèn LED có điện trở giới hạn không mang lại hiệu suất đủ cao và nguồn điện sẽ nhanh chóng phóng điện.

Số lượng đèn LED và điện trở của điện trở giới hạn dòng điện của chúng sẽ phụ thuộc vào điện áp. Nếu bạn biết cách tính toán, vui lòng chuyển sang phần tiếp theo, nếu không, hãy dành vài phút để đọc hướng dẫn nhanh.

Vì vậy, điện trở được tính theo công thức:
R = Upit – Usv/Isv, trong đó
R - điện trở của điện trở giới hạn dòng điện;
Upit – điện áp nguồn mạch;
Usv – điện áp rơi trên đèn LED;
Isv – dòng điện cung cấp cho đèn LED.

Các giá trị của Ulight và Ilight khác nhau tùy thuộc vào màu sắc và công suất của đèn LED, cần được làm rõ trong tài liệu dành cho kiểu máy cụ thể.Nếu không có tài liệu (là tiêu chuẩn cho phần lớn các sản phẩm của Trung Quốc), thì bạn có thể sử dụng các giá trị trung bình từ bảng:

Màu sắc và loại	Giảm điện áp LED (vôn)	Dòng cung cấp LED (amps)
Màu đỏ 5mm.	1.8-2.1	0.02
Màu vàng 5mm.	1.9-2.3	0.02
Màu xanh 5mm.	2.5-3.5	0.02
Xanh 5mm.	2.5-3.5	0.02
Trắng 5mm.	2.5-3.5	0.02, 0.05-0.07**
Trắng 1 W*	3.2-3.4	0.3
Trắng 3 W*	3.2-3.4	0.7

* Đối với đèn LED 1 Watt trở lên, cần có tản nhiệt để làm mát.
**Cần có dòng điện 0,05-0,07A cho đèn LED trắng siêu sáng.

Các thông số trình bày trong bảng là gần đúng. Ví dụ, đối với đèn LED 5 mm, dòng điện cung cấp có thể thay đổi trong một phạm vi khá rộng - tuy nhiên, từ 5 đến 35 mA, ở giá trị tối thiểu, chúng sẽ phát sáng mờ và ở giá trị tối đa, chúng sẽ nhanh chóng quá nóng và hỏng.

Bây giờ, hãy sử dụng công thức trên và tính điện trở cho chuỗi bốn đèn LED mắc nối tiếp: ba màu vàng và một màu trắng. Cho điện áp nguồn của mạch là 12 volt.

Đầu tiên, chúng ta tìm ra độ sụt điện áp trên toàn bộ chuỗi bằng công thức
Usv = U1 + U2 + ... + Un, ở đâu
U1, U2, Un – giảm điện áp trên mỗi LED của dây chuyền.
Usv = 1,9 + 1,9 + 1,9 + 2,5 = 8,2 vôn.

Dòng điện không thay đổi trong quá trình kết nối nối tiếp, nghĩa là trên tất cả các phần tử của mạch, giá trị của nó sẽ bằng 0,02 A.

Hãy chuyển sang tính toán điện trở:
R = 12 – 8,2 / 0,02 = 3,8 / 0,02 = 190 Ohm.
Chúng tôi chọn một điện trở từ dòng tiêu chuẩn gần với kết quả thu được - 200 Ohms.

Đồng thời, sẽ rất tốt nếu tính công suất tối thiểu của điện trở:
P = (Upit – Usv) * Isv
P = (12 – 8,2) * 0,02 = 3,8 * 0,02 = 0,076 W
Công suất gần nhất là 0,125 W, nhưng bạn có thể chọn với mức chênh lệch 0,25 W.

Điện trở có thể có điện trở cao hơn (trong giới hạn hợp lý). Khi lắp ráp mạch, tôi không tìm thấy điện trở 300 Ohm và thay nó bằng điện trở 470 Ohm, giới hạn dòng điện ở mức 0,015 A. Do tỷ lệ dòng điện/độ sáng của đèn LED là phi tuyến tính nên việc thay thế như vậy đã làm không ảnh hưởng nhiều đến kết quả cuối cùng.

Bây giờ bạn đã biết cách tính toán mệnh giá một cách độc lập phù hợp với nhu cầu của mình. Bằng cách kết hợp các màu sắc khác nhau, bạn có thể có được sự kết hợp và sắc thái đẹp mắt, khiến ánh sáng ban đêm trở nên “huyền diệu” hơn. Do đó, sự kết hợp giữa màu cam và màu trắng ấm áp mang lại màu đào dễ chịu, còn màu vàng và xanh lá cây tạo nên màu “bãi cỏ xanh” mềm mại.

Phần 2. Ngoại hình.

Như bạn đã biết, bảng lắp ráp và làm việc chỉ là một nửa của thiết bị. Thiết kế không kém phần quan trọng và các vấn đề thường nảy sinh với nó. Thật tốt nếu bạn có một chiếc hộp đựng phù hợp từ một số đèn ngủ Trung Quốc với giá 1 đô la, nhưng nếu không, đừng thất vọng, các giải pháp đơn giản và nguyên bản có thể được tìm thấy ở những nơi không ngờ nhất. Ví dụ, trong phòng tắm.
Vì vậy, chúng ta sẽ cần:
1. Lọ nhựa rỗng (ví dụ: đựng dầu xả) – 1 chiếc.
2. Nắp của lọ này và lọ tương tự khác - 2 chiếc.
3. Matte tự dính có hoa văn.
4. Một mảnh giấy nhám.
5. Nước tẩy sơn móng tay hoặc axeton.

1. Lấy lọ ra khỏi giấy đã dán. Dùng nước tẩy sơn móng tay, loại bỏ phần keo còn sót lại. Đừng quên thông gió tốt cho căn phòng! Sau khi loại bỏ keo, rửa lọ bằng nước ấm và xà phòng rồi lau khô.
2. Dùng giấy nhám mịn đánh bóng bề mặt lọ. Cắt một miếng keo tự dính có chiều dài và chiều rộng phù hợp rồi dán xung quanh chu vi của lọ.Chọn một mẫu sẽ khuếch tán ánh sáng tốt và đẹp mắt.
3. Bây giờ dán một nắp vào đáy lọ - đây sẽ là “đáy” của đèn. Bạn có thể sơn trước nắp bằng bình xịt hoặc có thể để nguyên - sau đó chúng sẽ được chiếu sáng bằng đèn LED, tạo thêm hiệu ứng.

4. Ở nắp thứ hai, khoan một lỗ cho dây nguồn (và, nếu cần, cho một điện trở thay đổi). Vị trí của chúng phụ thuộc vào thiết kế đã chọn: trong đèn treo, tốt hơn là đặt lỗ để luồn dây ở giữa nắp, trong đèn bàn - ở bên cạnh. Ngoài ra, ở phiên bản dành cho máy tính để bàn, việc đặt bảng ở dưới cùng của đèn sẽ thuận tiện hơn, tức là “đáy” được dán keo sẽ ở trên và nắp có vít có bảng bên trong sẽ ở trên. phía dưới, vì một sợi dây nằm kín đáo trên bàn trông có vẻ thẩm mỹ hơn một sợi dây treo ở đâu đó phía trên. Chúng tôi luồn dây qua lỗ và hàn nó vào bảng. Đừng quên đầu nối để kết nối với nguồn điện và công tắc, chúng có thể được làm bằng bản lề. Bản thân bảng có thể được cố định vào mặt sau của nắp bằng keo silicon.

bảng tải về

5. Vít nắp trên.