Как сделать мигающий светодиод своими руками: Делаем простой мигающий светодиод для мигалки своими руками

При самостоятельной сборке светящейся гирлянды необходимо помнить, что только последовательное соединение всех светодиодов в цепи по стандартной схеме, позволяет получить традиционный мерцающий эффект.

Сфера применения мигающих светодиодов в настоящее время достаточно широка. При желании и некоторых знаниях в области электрики, на основе таких источников света вполне можно самостоятельно изготовить различные сигнальные схемы, оригинальные детские игрушки, портативные фонарики и даже светящиеся новогодние гирлянды.

Как сделать чтобы мигал светодиод

На уроках физики в некоторых школах проходят тему о создании светодиодов, изучают их виды, принципы работы и пробуют самостоятельно создать прибор в лабораторных условиях. В современном мире люди очень часто сталкиваются со светодиодами в повседневной жизни, самым простым примером являются LED-лампочки. Так что же это такое и как сделать светодиод, чтобы он мигал, читайте в нашей статье.

Светодиод – это довольно простой механизм, преобразующий электрический ток в световое излучение. Всего существует два типа:
— Индикаторные – разработаны для декоративного светового эффекта, являются украшениями, используются в разработке гирлянд, баннеров с освещением, в вывесках, электронных игрушках со светящимися элементами.
— Осветительные – используются для увеличения освещения в помещении, то есть это люстры и светильники с LED-цоколями.

Также бывают мигающие и моргающие светодиоды, их можно приобрести в специализированном магазине светодиодной продукции или же изготовить самостоятельно, у каждого хозяина найдутся необходимые элементы для их создания.

Самый простой способ создания мигающего светодиода

При помощи этого метода получится создать конструкцию при напряжении от 3 до 12 вольт. Как сделать самому мигающий светодиод, рассказано ниже. Для сборки потребуются следующие компоненты:
— Резистор 6.8 – 15 Ом (2 шт).
— Резисторы с сопротивлением 470 – 680 Ом (2 шт).
— Маломощные транзисторы со структурой «n-p-n» (2 шт).
— Электроконденсаторы с ёмкостью 47 – 100 мкФ (2 шт).
— Маломощный светодиод, цвет не имеет значение (1 шт).
— Паяльник, припой и флюс.

Напомним, перед началом работы рекомендуется зачистить выводы всех радиодеталей, а после залудить их. Не забываем о полярности включения электролитических конденсаторов. Ниже приведена схема подключения всех вышеуказанных компонентов. Создав правильную конструкцию напряжение на R2 перестанет доходить до Т2, в это время открытым останется Т3 и R1, именно через них пройдёт ток и дойдёт до светодиода. За счёт того, что подача тока осуществляется циклично, светодиод будет мигающий.

Метод создания моргающего светодиода на 5 вольт

Для создания данной модели понадобиться все вышеуказанные компоненты, а также одна обычная пальчиковая батарейка. Ниже предоставлена элементарная схема сборки.

В данной системе подключения имеются несколько цепочек заряда конденсаторов – это R1C1R2 и R3C2R2. После того, как С1 и С2 имеют необходимый заряд они открываются, второй конденсатор соединён с батарейкой. Их суммарное напряжение проходит через Т2 и проникает в светодиод, за счёт этого он начинает светиться, как только напряжение исчезает он тухнет, а С1 и С2 теряют энергию. Как только напряжение к ним возвращается, происходит новый круг подачи тока в светодиод, и он снова начинает светиться. Таким образом, за счёт батарейки и небольших познаний физики, можно в домашних условиях создать моргающий светодиод.

Мигалка на светодиоде

Взглянув на эту схему, любой человек хоть не много понимающий в механике найдёт сразу две ошибки. Первая заключается в том, что эмиттер и коллектор подключены не правильно, а вот вторая это «висящая» база. Несмотря на две технические особенности светодиод будет работать. Точка соединения КТ315 служит динистором, за счёт того, что в нём накапливается много напряжения, он отдаёт её транзистору, а тот, в свою очередь, открывается. Затем ток направляется к светодиоду и происходит свечение. По мере отступления напряжения он угасает. Далее всё происходит циклично.

В данной статье указаны сразу несколько методов создания мигающих светодиодов. Благодаря этому, можно легко починить игрушку ребёнка, освещение в доме и новогоднюю гирлянду. Углубив свои познания в технике, создание светодиодов можно применить в других механизмах, например в разработке светового сигнала при открытии или не полном закрытии дверцы холодильника, если в подъезде темно, то подобная мигающая конструкция поможет гостям найти звонок или выключатель.

Продвинутые техники могут создать сигнальный поворотник для велосипеда, это поможет пешеходам узнать, в каком направлении будет двигаться транспортное средство. В общем, мест для применения моргающих светодиодов огромное количество. Для их применения нужны элементарные познания, необходимые материалы и умелые руки!

простейшие и сложные схемы. Моргает, мерцает, тускло светит или не горит светодиодная лента — как найти и устранить причину

Мигающие светодиоды часто применяют в различных сигнальных цепях. В продаже довольно давно появились светодиоды (LED) различных цветов, которые при подключении к источнику питания периодически мигают. Для их мигания не нужны никакие дополнительные детали. Внутри такого светодиода смонтирована миниатюрная интегральная микросхема, управляющая его работой. Однако для начинающего радиолюбителя намного интереснее сделать мигающий светодиод своими руками, а заодно изучить принцип работы электронной схемы, в частности мигалок, освоить навыки работы с паяльником.

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Существует множество схем, с помощью которых можно заставить мигать светодиод. Мигающие устройства можно изготовить как из отдельных радиодеталей, так и на основе различных микросхем. Сначала мы рассмотрим схему мигалки мультивибратора на двух транзисторах. Для ее сборки подойдут самые ходовые детали. Их можно приобрести в магазине радиодеталей или «добыть» из отживших свой срок телевизоров, радиоприемников и другой радиоаппаратуры. Также во многих интернет магазинах можно купить наборы деталей для сборки подобных схем led мигалок.

На рисунке изображена схема мигалки мультивибратора, состоящая всего из девяти деталей. Для ее сборки потребуются:

• два резистора по 6.8 – 15 кОм;
• два резистора имеющие сопротивление 470 – 680 Ом;
• два маломощных транзистора имеющие структуру n-p-n, например КТ315 Б;
• два электролитических конденсатора емкостью 47 –100 мкФ
• один маломощный светодиод любого цвета, например красный.

Не обязательно, чтобы парные детали, например резисторы R2 и R3, имели одинаковую величину. Небольшой разброс номиналов практически не сказывается на работе мультивибратора. Также данная схема мигалки на светодиодах не критична к напряжению питания. Она уверенно работает в диапазоне напряжений от 3 до 12 вольт.

Схема мигалки мультивибратора работает следующим образом. В момент подачи на схему питания, всегда один из транзисторов окажется открытым чуть больше чем другой. Причиной может служить, например, чуть больший коэффициент передачи тока. Пусть первоначально больше открылся транзистор Т2. Тогда через его базу и резистор R1 потечет ток заряда конденсатора С1. Транзистор Т2 будет находиться в открытом состоянии и через R4 будет протекать его ток коллектора. На плюсовой обкладке конденсатора С2, присоединенной к коллектору Т2, будет низкое напряжение и он заряжаться не будет. По мере заряда С1 базовый ток Т2 будет уменьшаться, а напряжение на коллекторе расти. В какой-то момент это напряжение станет таким, что потечет ток заряда конденсатора C2 и транзистор Т3 начнет открываться. С1 начнет разряжаться через транзистор Т3 и резистор R2. Падение напряжения на R2 надежно закроет Т2. В это время через открытый транзистор Т3 и резистор R1 будет течь ток и светодиод LED1 будет светиться. В дальнейшем циклы заряда-разряда конденсаторов будут повторяться попеременно.

Если посмотреть осциллограммы на коллекторах транзисторов, то они будут иметь вид прямоугольных импульсов.

Когда ширина (длительность) прямоугольных импульсов равна расстоянию между ними, тогда говорят, что сигнал имеет форму меандра. Снимая осциллограммы с коллекторов обоих транзисторов одновременно, можно заметить, что они всегда находятся в противофазе. Длительность импульсов и время между их повторениями напрямую зависят от произведений R2C2 и R3C1. Меняя соотношение произведений можно изменять длительность и частоту вспышек светодиода.

Для сборки схемы мигающего светодиода понадобятся паяльник, припой и флюс. В качестве флюса можно использовать канифоль или жидкий флюс для пайки, продающийся в магазинах. Перед сборкой конструкции необходимо тщательно зачистить и залудить выводы радиодеталей. Выводы транзисторов и светодиода нужно соединять в соответствии с их назначением. Также необходимо соблюдать полярность включения электролитических конденсаторов. Маркировка и назначение выводов транзисторов КТ315 показаны на фото.

Мигающий светодиод на одной батарейке

Большинство светодиодов работают при напряжениях свыше 1.5 вольт. Поэтому их нельзя простым способом зажечь от одной пальчиковой батарейки. Однако существуют схемы мигалок на светодиодах позволяющие преодолеть эту трудность. Одна из таких показана ниже.

В схеме мигалки на светодиодах имеется две цепочки заряда конденсаторов: R1C1R2 и R3C2R2. Время заряда конденсатора С1 гораздо больше времени заряда конденсатора С2. После заряда С1 открываются оба транзистора и конденсатор С2 оказывается последовательно соединен с батарейкой. Через транзистор Т2 суммарное напряжение батареи и конденсатора прикладывается к светодиоду. Светодиод загорается. После разряда конденсаторов С1 и С2 транзисторы закрываются и начинается новый цикл зарядки конденсаторов. Такая схема мигалки на светодиодах называется схемой с вольтодобавкой.

Мы рассмотрели несколько схем мигалок на светодиодах. Собирая эти и другие устройства можно не только научиться паять и читать электронные схемы. На выходе можно получить вполне работоспособные приборы полезные в быту. Дело ограничивается только фантазией создателя. Проявив смекалку, из светодиодной мигалки можно, например, сделать сигнализатор открытой дверцы холодильника или указатель поворотов велосипеда. Заставить мигать глазки мягкой игрушки.

Мигающие светодиоды применяются в различных сигнальных схемах, в рекламных щитах и вывесках, электронных игрушках. Сфера их применения достаточно широка. Простая мигалка на светодиоде может быть также использована для создания автосигнализации. Надо сказать, что моргать этот полупроводниковый прибор заставляет встроенная микросхема (ЧИП). Основные достоинства готовых МСД: компактность и разнообразие расцветок, позволяющее красочно оформлять электронные устройства, например, рекламное табло с целью привлечения внимания покупателей.

Но можно изготовить мигающий светодиод самостоятельно. Используя простые схемы, это сделать несложно. Как сделать мигалку, имея небольшие навыки работы с полупроводниковыми элементами, описано в этой статье.

Мигалки на транзисторах

Самый простой вариант – светодиодная мигалка на одном транзисторе. Из схемы видно, что база транзистора висит в воздухе. Такое нестандартное включение позволяет ему работать как динистор.

При достижении порогового значения возникает пробой структуры, открытие транзистора и разрядка конденсатора на светодиод. Такая простая мигалка на транзисторе может найти применение в быту, например, в небольшой елочной гирлянде. Для ее изготовления понадобятся вполне доступные и недорогие радиоэлементы. Светодиодная мигалка, сделанная своими руками, придаст немного шарма пушистой новогодней красавице.

Можно собрать похожее устройство уже на двух транзисторах, взяв детали из любой радиоаппаратуры, отслужившей свой срок. Схема мигалки приведена на рисунке.

Для сборки понадобятся:

• резистор R = 6,8–15 кОм – 2 штуки;
• резистор R = 470–680 Ом – 2 штуки;
• транзистор n-p-n-типа КТ315 Б – 2 штуки;
• конденсатор C = 47–100 мкФ – 2 штуки;
• маломощный светодиод или светодиодная лента.

Диапазон рабочего напряжения 3–12 вольт. Подойдет любой источник питания с такими параметрами. Эффект мигания в данной схеме достигается поочередным зарядом и разрядом конденсаторов, влекущим за собой открытие транзисторов, в результате чего появляется и исчезает ток в цепи светодиода.

Светодиоды с миганием можно получить, подключив выводы к нескольким разноцветным элементам. Встроенный генератор выдает поочередно импульсы на каждый цвет. Частота моргающего импульса зависит от заданной программы. Таким веселым миганием можно порадовать ребенка, если установить устройство в детскую игрушку, например, машинку.

Неплохой вариант получится, если взять трехцветный мигающий светодиод, имеющий четыре вывода (один общий анод или катод и три вывода управления цветом).

Еще один простой вариант, для сборки которого понадобятся батарейки типа CR2032 и резистор сопротивлением от 150 до 240 Ом. Мигающий светодиод получится, если последовательно соединить все элементы в одной схеме, соблюдая полярность.

Если получается собрать веселые огоньки по простейшей схеме, можно перейти к более сложной конструкции.

Данная схема мигалки на светодиодах работает следующим образом: при подаче напряжения на R1 и заряжении конденсатора С1, на нем растет напряжение. После того как оно достигнет 12 В, происходит пробой p-n-перехода транзистора, что увеличивает проводимость и вызывает свечение светодиода. При падении напряжения транзистор закрывается, и процесс идет сначала. Все блоки работают примерно на одной частоте, если не учитывать небольшую погрешность. Схему мигалки на светодиодах с пятью блоками можно собрать на макетной плате.

Устройство и параметры мигающих светодиодов

М игающий светодиод (МСД ) представляет собой светодиод со встроенным интегральным генератором импульсов с частотой вспышек 1,5 – 3 Гц. Многие, наверное, видели такие светодиоды на прилавках магазинов радиодеталей.

Есть мнение, что с практической точки зрения, мигающие светодиоды бесполезны и могут быть заменены более дешёвой альтернативой – обычными индикаторными светодиодами, которые стоят дешевле.

Возможно, такой взгляд на мигающие светодиоды имеет право на жизнь, но хотелось бы сказать несколько слов в защиту мигающего светодиода.

М игающий светодиод , по сути, представляет завершенное функциональное устройство, которое выполняет функцию световой сигнализации (привлечения внимания). Отметим то, что мигающий светодиод по размерам не отличается от рядовых индикаторных светодиодов.

Несмотря на компактность в мигающий светодиод входит полупроводниковый чип-генератора и некоторые дополнительные элементы. Если выполнить генератор импульсов на стандартных элементах с использованием обычного индикаторного светодиода, то конструктивно такое устройство имело бы куда большие размеры. Также стоит отметить то, что мигающий светодиод довольно универсален – напряжение питания такого светодиода может лежать в пределах от 3 до 14 вольт – для высоковольтных, и от 1,8 до 5 вольт для низковольтных экземпляров.

Перечислим отличительные качества мигающих светодиодов.

Малые размеры.

Компактное устройство световой сигнализации

Широкий диапазон питающего напряжения (вплоть до 14 вольт)

Различный цвет излучения. В некоторых вариантах мигающих светодиодов могут быть встроены несколько (обычно – 3) разноцветных светодиода с разной периодичностью вспышек.

Применение мигающих светодиодов оправдано в компактных устройствах, где предъявляются высокие требования к габаритам радиоэлементов и электропитанию – мигающие светодиоды очень экономичны, т.к электронная схема МСД выполнена на МОП структурах.
Мигающий светодиод может с лёгкостью заменить целый функциональный узел.

Условное графическое обозначение мигающего светодиода на принципиальных схемах ничем не отличается от обозначения обычного светодиода за исключением того, что линии стрелок – пунктирные и символизируют мигающие свойства светодиода.

Разберёмся подробнее в конструкции мигающего светодиода.

Если взглянуть сквозь прозрачный корпус мигающего светодиода, то можно заметить, что конструктивно он состоит из двух частей. На основании катодного (отрицательного вывода) размещён кристалл светоизлучающего диода.

Чип генератора размещён на основании анодного вывода.

Посредством трёх золотых проволочных перемычек соединяются все части данного комбинированного устройства.

Чип генератора состоит из высокочастотного задающего генератора – он работает постоянно — частота его по разным оценкам колеблется около 100 кГц . Совместно с ВЧ-генератором работает делитель на логических элементах, который делит высокую частоту до значения 1,5 – 3 Гц .
Применение высокочастотного генератора совместно с делителем частоты связано с тем, что для реализации низкочастотного генератора требуется использование конденсатора с большой ёмкостью для времязадающей цепи.

В микроэлектронике для создания конденсатора ёмкостью несколько микрофарад потребовалось бы использование большей площади полупроводника для создания обкладок конденсатора , что с экономической стороны нецелесообразно.

Чтобы не расходовать площадь подложки полупроводника на создание конденсатора большой ёмкости инженеры пошли на хитрость. Высокочастотный генератор требует небольшой ёмкости конденсатора во времязадающей цепи, поэтому и площадь обкладок минимальна.

Для приведения высокой частоты до значения 1-3 Гц используются делители на логических элементах, которые легко разместить на небольшой площади полупроводникового кристалла.

Кроме задающего ВЧ-генератора и делителя на полупроводниковой подложке выполнен электронный ключ и защитный диод . У мигающих светодиодов, рассчитанных на напряжение питания 3-12 вольт, также встраивается ограничительный резистор . У низковольтных МСД ограничительный резистор отсутствует. Защитный диод необходим для предотвращения выхода из строя микросхемы при переполюсовке питания.

Для надёжной и долговременной работы высоковольтных МСД, напряжение питания желательно ограничить на уровне 9 вольт. При увеличении напряжения возрастает рассеиваемая мощность МСД, а, следовательно, и нагрев полупроводникового кристалла. Со временем чрезмерный нагрев может привести к быстрой деградации мигающего светодиода.

На примере мигающего светодиода L-816BID фирмы Kingbright рассмотрим основные параметры мигающих светодиодов.

Частота вспышек светодиода L-816BID непостоянна и изменяется в зависимости от напряжения питания .

Как видно из графика с увеличением питающего напряжения (forward voltage ) частота вспышек светодиода L-816BID уменьшается c 3 Гц (Hz) при напряжении питания 3,5 вольт, до 1,5 Гц при 14.

Зависимость прямого тока (forward current ), протекающего через светодиод L-816BID , от приложенного постоянного прямого напряжения (forward voltage ) показана на графике. Из графика видно, что максимальный потребляемый ток – 44 mA (0,044 A). Минимальный потребляемый ток составляет 8 mA.

Безопасно проверить исправность мигающего светодиода, например, при покупке, можно с помощью батарейки на 4,5 вольта и последовательно включенного совместно со светодиодом резистора сопротивлением 51 Ом, мощностью не менее 0,25 Вт.

Цоколёвка выводов мигающих светодиодов аналогична цоколёвке обычных светодиодов. Длинный вывод – анод (+), более короткий – катод (-).

Вашему вниманию представлена, наверное, самая простая, но интересная схема мигалки на светодиоде . Если у вас есть меленькая новогодняя елочка из блестящего дождика то вмонтированный в ее основание яркий светодиод в 5-7 Кд который не просто горит, а еще и мигает – очень простое и красивое украшение рабочего места. Питание схемы 3-12 В, может быть заменено на питание от порта USB. Предыдущая статья также была про мигалку на светодиодах , но в отличие от нее данная статья расскажет про мигалку на одном светодиоде, что никоим образом не сужает ее область применения, я бы сказал даже наоборот. Наверняка вы не однократно видели подмигивающий зеленый, красный или синий огонек, например, в автомобильной сигнализации . Теперь и у вас есть возможность собрать простейшую схему мигалки на светодиоде. Ниже будет представлена таблица с параметрами деталей в схеме для определения частоты вспышек.

Кроме такого применения можно использовать мигалку на светодиоде как эмулятор автомобильной сигнализации. Установка новой автомобильной сигнализации дело не простое и хлопотное, а, имея под рукой указанные детали можно быстро собрать схему мигалки на светодиоде и вот уже ваш автомобиль на первое время «защищен». Во всяком случае от случайного взлома. Такая «автомобильная сигнализация» — мигающий в щели торпеды светодиод отпугнет неопытных взломщиков, ведь это первый признак работающей сигналки? Да мало ли где еще понадобится мигающий светодиод.

Частота с которой зажигается светодиод зависит от сопротивления резисторов R1 и R2 и емкости конденсатора С1. На момент отладки вместо резисторов R1 и R2 можно использовать переменные резисторы соответствующих номиналов. Для небольшого упрощения подбора элементов, в таблице ниже указаны номиналы деталей и соответствующая им частота вспышек.

Если мигалка на светодиоде при каких-то номиналах отказывается работать необходимо, прежде всего, обратить внимание на резистор R1, его сопротивление может быть слишком мало, а также на резистор R2, его сопротивление может быть слишком большим. От резистора R2 зависит длительность самих импульсов, а от резистора R1 длительность паузы между импульсами.

Схема мигалки на светодиоде с небольшими доработками может стать генератором звуковых импульсов . Для этого потребуется на место резистора R3 установить динамик сопротивлением до 4 Ом. Светодиод HL1 заменить на перемычку. В качестве транзистора VT2 использовать транзистор достаточной мощности. Кроме этого необходимо подобрать конденсатор С1 необходимой емкости. Выбор осуществляется следующим образом. Скажем у нас элементы с параметрами из 2 строки таблицы. Частота импульсов 1Гц (60 импульсов в минуту). А мы хотим получить звук с частотой 1000Гц. Следовательно надо уменьшить емкость конденсатора в 1000 раз. Получаем 10мкФ / 1000 = 0,01мкФ = 10нФ. Помимо этого можно поиграть с уменьшением сопротивления резисторов, но не сильно увлекайтесь, можно пожечь транзисторы.

Один из наших постоянных читателей, специально для нашего сайта предложил еще один вариант очень простой светодиодной мигалки. Смотрите видео:

Начинать изучение основ электроники рекомендуется со сборки простых и наглядных схем, поэтому схема мигалки в различных исполнениях и вариантах, как нельзя лучше подойдет начинающем радиолюбителям в их нелегком пути. Кроме того эти конструкции могут пригодится и в повседневном использование. Например в роли праздничных световых украшений или в качестве муляжа сигнализации.

Элементарная схема мигалки на шести светодиодах, особенностью которой является простота и отсутствие активных управляющих элементов, такие как, транзисторы, тиристоры или микросхемы.

С третьим мигающим светодиодом красного цвета последовательно включено два обычных красных светодиода 1 и 2. Когда вспыхивает мигающий 3, вместе с ним светяться 1 и 2. При этом открывающийся диод шунтирует зеленые светодиоды 4-6, которые при этом тухнут. Когда мигающий гаснет, вместе с ним тухнут 1 и 2 светодиоды, при этом загорается группа зеленых светодиодов 4-6.

Эта схема управления миганием светодиодов позволяет создать эффект хаотичных вспышек. Принцип работы основан на лавинном пробое перехода .

При включении через сопротивление R1 начинает заряжаться емкость С1 и поэтому на нем начинает расти напряжение. Пока конденсатор заряжается, не что не меняется. Как только напряжение достигнет 12 вольт, произойдет лавинный пробой p-n перехода полупроводникового прибора, проводимость его увеличивается и поэтому, светодиод начинает гореть за счет энергии разряжающегося C1.

Когда напряжение на емкости снизится ниже 9 вольт, транзистор закрывается, и весь процесс повторяется с самого начала. Другие пять блоков схемы работают по аналогичному принципу.

Номиналы сопротивлений и конденсаторов задают частоту работы каждого отдельно взятого генератора. Сопротивления, кроме того, защищают транзисторы от выхода из строя во время лавинного пробоя.

Самым простой способ собрать мигающую конструкцию, это использовать специализированную микросхему LM3909, которую достаточно легко достать.

К микросборке достаточно подсоединить частотозадающую цепь, подать питание ну и, конечно, сам светодиод. Вот вам и готовое устройство имитации сигнализации в автомобиле.

При указанных номиналах частота мигания будет около 2,5 Герц

Отличительной чертой этой конструкции является возможность регулировать частоту мигания с помощью подстроечных сопротивлений R1 и R3.

Напряжение можно подавать от любого или от батареек, область использования на всю ширину вашей фантазии.

В данной конструкции используется в качестве генератора и периодически открывает и запирает полевой транзистор. Ну а транзистор включает цепочки уже обычных светодиодов.

Первая и вторая цепочки светодиодов соединены между собой параллельно и получают питание через сопротивление R4 и канал полевого транзистора.

Третья и четвертая цепочки подсоединены через диод VD1. Когда транзистор заперт, горят третья и четвертая цепочка. Если он открыт, то светят, первый и второй участок.

Мигающий светодиод подсоединен через сопротивления R1, R2, R3. Во время его вспышки осуществляется открытие полевого транзистора. Все детали, кроме батарейки, устанавливают на печатной плате.

Достаточно простые радиолюбительские конструкции получатся если использовать обычные . Правда, следует помнить об их особенностях работы, а именно о том, что они открываются при поступлении на управляющий электрод определенного уровня напряжения, а для их запирания нужно уменьшить ток анода до значения меньше тока удержания.

Конструкция состоит из генератора коротких импульсов на полевом транзисторе VT1 и двух каскадов на тиристорах. В анодную цепь одного из них подсоединена лампа накаливания EL1.

В начальный момент времени после включения питания оба тиристора закрыты и лампа не светится. Генератор создает короткие импульсы с интервалом, зависящим от цепочки R1C1. Первый импульс поступая на управляющие электроды, открывает их, зажигая лампу.

Через лампу потечет ток, VS2 останется открытым, а VS1 закроется, потому что его анодный ток, установленный сопротивлением R2, слишком мал. Емкость С2 начинает заряжаться через R2 и к моменту формирования второго импульса окажется уже заряженной. Этот импульс осуществит отпирание VS1, а вывод конденсатора С2 кратковременно подсоединится к катоду VS2 и закроет его, лампа потухнет. Как только С2 разрядится оба тиристора будут запертыми. Очередной импульс генератора приведет к повторению процесса повторится. Таким образом лампочка накаливания вспыхивает с частотой, вдвое меньшей заданной частоты генератора.

Основа конструкции простой мультивибратор на двух транзисторах. Они могут быть почти любые, необходимой проводимости.

Питание подключаю от габарита через сопротивление, второй провод — масса. Светодиоды закрепил в панельки от спидометра и тахометра.

Мигающий светодиод для стоп-сигнала своими руками

Для велосипедного стоп-сигнала можно выбрать простую схему генератора вспышек. Она не потребует настройки, но использовать в работе нужно только исправные детали.

Для схемы потребуются несколько элементов, которые представлены в следующем списке:

1. Светодиоды. Для работы понадобятся две штуки. Цвет и яркость можно выбрать любые. В примере взяты зеленые на 3 Вольта. Нужно обратить внимание, что у каждого светодиода есть два выхода. Длинный соответствует «плюсу» (анод), более короткий – «минусу» (катод).  
2. Резисторы. Устройство будет работать как с отечественными, так и с зарубежными элементами. На резисторе, сделанном в Советском Союзе, нужно искать надпись 2,2 К. Если используется китайский, то его сопротивление можно определить по цвету. Для работы подходят неполярные резисторы, мощность которых равна 0,125 или 0,25 Вт. 
3. Электролитический конденсатор. Схема велосипедной мигалки подразумевает использование двух деталей емкостью 470 мкФ и 16 V. Допустимо выбирать конденсаторы большей емкости, потому что это будет влиять только на частоту вспышек светодиода. У конденсаторов также есть полярность. Чтобы не перепутать катод отмечают специальной полоской. 
4. Транзистор. Для работы подходит модель КТ 3107 или ее аналог BC 557. Деталь имеет три выхода: коллектор (К), базу (Б) и эмиттер (Э).

Генератор можно изготовить с помощью навесного монтажа, но лучше использовать в работе плату. Рисунок платы можно скачать в архиве.

СКАЧАТЬ АРХИВ 

Распечатанную печатную плату необходимо пролудить. Посде этого подготавливают дорожки под пайку. Каждую из них обезжиривают при помощи этилового спирта или ацетона.

Затем впаивают на нужное место на плате два резистора по 2,2 кОм.

Учитывая полярность электролитических конденсаторов, их нужно закрепить на плате. Каждый их элементов должен быть на 470 мкФ и напряжением тока около 16 Вольт.

После этого впаивают в схему пару транзисторов. Специалисты обращают внимание, что на этом этапе работ важно не перепутать цоколевку деталей, иначе схема работать не будет.

На завершающем этапе впаивают светодиоды. Плюсы и минусы должны соответствовать полярности, указанной на схеме.

Если вся схема собрана верно, по при подаче напряжения генератор вспышек сразу начет работать. После удачного тестирования устройства, его можно закрепить на велосипеде или скутере. Работа светодиодов наглядно представлена на следующем видео.

При подключении более энергозатратных светодиодов, нужно увеличить питания до 12-15В и поставить более мощные транзисторы.

Поделки свои.

Как своими руками сделать мигающий светодиод (схема)

Множество устройств дополняются мигающими светодиодами, обеспечивая подачу необходимых сигналов или простую подсветку.

Особенности светодиодов

Прежде чем сделать оригинальный мигающий светодиод, необходимо узнать некоторые моменты относительно этих устройств.

• Излучаемый свет зависит от ряда показателей,
• Коэффициент полезного действия может быть разным. Причем самые слабые синие,
• Как для полупроводниковых элементов, КПД у светодиодов (СД) достаточно мал. В большинстве случаев он не превышает 45 процентов,
• Одновременно с низким КПД, светодиоды отличаются превосходной эффективностью превращения в световую энергию электричества,
• На каждый Вт электроэнергии приходится количество фотонов, примерно в 6-7 раз превышающих показатели спирали накаливания при аналогичных потребительских условиях,
• Такие возможности светодиодов объясняют популярность создания мигающих ламп на основе СД,
• Светодиодам требуется достаточно маленькое напряжение, чтобы схема оказалась рабочей,
• Чтобы добиться эффекта мигания, следует соответствующим образом подобрать пассивные и ключевые элементы. Тогда схема сможет выдавать мигание требуемой формы скважность, частота следования или амплитуда.

Для создания своими руками мигающего устройства можно воспользоваться платформой Ардуино. Ардуино это аппаратная вычислительная платформа. Что самое интересно, Ардуино предназначена для аматорского использования, позволяет создавать всевозможные схемы.

Питающие напряжения для светодиодов

Чтобы создать красный, синий, желтый или любой другой светодиод или полноценную светодиодную ленту, сделать это путем подключения к сети на 220 Вольт не самое лучшее решение.

Читайте также:

Схема и устройство светодиодной лампы на 220В

На практике подобные схемы через питание на 220 Вольт существуют, но самостоятельно добиться эффекта мигания крайне сложно.

Куда правильнее, когда схема использует более подходящее питающее напряжение.

1. 5 Вольт. Такое напряжение вы можете встретить в зарядных устройствах для телефонов, во многих современных гаджетах. Величина выходного тока здесь небольшая, но обычно таковая и не требуется. Дополнительно 5 Вольт можно отыскать на шинах блока питания компьютера. В этой ситуации вы не будете ограничены по току. Питающий провод будет красный, а заземление черный.
2. 7-9 Вольт. Наиболее часто встречается подобное напряжение на рациях. Каждая компания выпускает свои рации со своими нюансами, потому конкретных рекомендаций дать проблематично. Но поскольку рации часто приходят в негодность, проблем с получением бесплатного зарядного устройства не возникает.
3. 12 Вольт. 12 Вольт является стандартным показателем напряжения для сегмента микроэлектротехники. Встречаются 12 Вольт повсеместно. В тех же компьютерных блоках они присутствуют обязательно. Здесь изоляция это синий, а не красный провод. 12 Вольт считается оптимальным решением, потому рекомендуем вам остановиться именно на нем.
4. 3,3 В. Многие могут сказать, что подобный номинал слишком мал, потому особой популярностью пользоваться не будет. Частично это справедливое утверждение. Но исключением является ситуация, где в дело идет RGB светодиод SMD0603. Только учтите, что при падении в прямом направлении напряжения более 3 В, могут возникнуть проблемы.

Заставляем RGB мигать

Эта схема наиболее интересная, поскольку позволяет использовать указанные светодиоды SMD.

• Для подключения SMD 0603 идеальным источником напряжения станет не батарейка, а блок питания от вашего компьютера. По меньшей мере, протестировать схему с его помощью можно,
• Вам потребуется установить резисторный делитель,
• Чтобы сделать это своими руками, вам потребуется схема и техническая документация. Они позволят дать оценку сопротивлением p-n переходов в прямом направлении, используя тестер,
• Непосредственно прямое измерение здесь недопустимо,
• Вместо этого собирается схема.

Далее следует непосредственное подключение. Если сделать все правильно, мигающий светодиод будет работать.

1. Схема предоставлена уже вместе с номерами ножек, учитывая технические параметры.
2. Питание идет на катод, из-за чего полярность является отрицательной. Для открытия p-n перехода напряжения в 3,3 Вольт будет вполне достаточно.
3. Используя переменный резистор, за слишком большим его номиналом гнаться не стоит. Согласно рисунку, максимальный предел переменного резистора составляет 680 Ом. В таком положении элемент должен изначально располагаться.
4. Зачастую показатели сопротивления у открытых p-n переходов небольшие. Однако нам необходимо получить приличный запас. Это позволит светодиодам не перегореть.
5. Не забывайте, что максимальное прямое напряжение превышать 3 Вольт не должно.
6. Учтите другой момент. Если вольтаж каждого диода окажется низким, сопротивление окажется на уровне 700 Ом.
7. В случае параллельного включения параметры суммарного сопротивления вычисляются согласно формуле, приведенной ниже на изображении.
8. Вставляем в эту формулу три входных параметра по 700 Ом и в результате получаем 233 Ом. Это и будет сопротивлением наших светодиодов на момент, когда они только начнут открываться.
9. При выполнении подключений обязательно контролируйте режим с помощью тестера. Чтобы сделать это, старайтесь постоянно делать замеры напряжения на схеме, параллельно уменьшая сопротивление. Делается это до тех пор, пока разница потенциалов не окажется на уровне 2,5 Вольт.
10. Повышать вольтаж до еще больших значений не рекомендуется, поскольку это уже опасно. Часто схема предусматривает использование около 2,2 Вольт, не доводя разницу потенциалов до 2,5 единиц. Но тут действуйте на свое усмотрение и следите за правильностью сборки схемы.
11. После этого, исходя из пропорций, можно отыскать нужное нам сопротивление светодиодной схемы.
12. Учтите, что провод с номиналом 3,3 В на компьютерном блоке питания не красный, а оранжевый. Заземление берется от черного. Подключать подобный модуль без нагрузок не рекомендуется. Используйте какой-то проигрыватель DVD или подобное ему устройство.

А где именно применить мигающие светодиоды? Тут вы действуйте на свое усмотрение. Вам же потребовалось для чего-то собрать схему для обеспечения мигания этих ламп? Соответственно, определенные задумки относительно применения схемы у вас имеются.

Красный, синий, желтый, оранжевый светодиод может быть самым разнообразным. Это позволяет создавать целые оригинальные ленты из диодов. Некоторые могут работать от простой батарейки, либо от более серьезного источника питания.

При детальном изучении особенностей мигающих светодиодов, многим удается вскоре самостоятельно создать нечто вроде новогодних гирлянд с регулируемой частотой мигания. Принципиально сложного в подобных схемах ничего нет. Но начинать стоит с малого.

Как работает мигалка. Световой декор – как сделать мигающий светодиод.

Мультивибратор — простой генератор импульсов. Это одна из первых конструкций начинающих радиолюбителей. На мультивибраторе можно собрать простую мигалку на светодиодах. Итак, если Вы — начинающий радиолюбитель, то после освоения теоретической части электроники можно приступать к практике.

Простой мультивибратор

Схема распространённого простого мультивибратора для двух каналов представлена ниже. Светодиодов в одном плече может быть не только один, но два, три и больше если соединить их.

Трёхканальный мультивибратор

Обычно схема мультивибратора строится на двух транзисторах, как на рисунке выше и предназначен он для получения прямоугольных импульсов. Но н едавно в интернете была найдена схема мультивибратора на три канала.

Рассматриваемый мультивибратор имеет три канала, которые открываются поочередно. Весь монтаж был выполнен на макетной плате, притом со значительными разбросами. В схеме использованы маломощные транзисторы типа КТ315, можно также использовать КТ312, КТ3102, а также более мощные отечественные транзисторы (КТ815, КТ817 и даже КТ819).

Выбор очень велик, можно использовать буквально любые транзисторы прямой или обратной проводимости отечественного и импортного производства. При использовании транзисторов прямой проводимости (КТ361, КТ814, КТ816, КТ818) необходимо поменять источник питания + с — , а также полярность электролитических конденсаторов.

При правильно собранной схеме в настройке мультивибраторы не нуждаются. Следует проверить весь монтаж, особое внимание нужно уделить на подключение электролитических конденсаторов. Напряжение питания подбирается в районе 4…6 вольт, хотя и от «кроны» (9В) тоже работает.

Частоту мигания, т.е. генерирования импульсов по желанию можно подбирать конденсаторами. Конденсаторы следует ставить одинаковой ёмкости, чтобы длительность импульсов была одинаковой.

Одной из самых простых схем в любительской радиоэлектронике является светодиодная мигалка на одном транзисторе. Ее изготовление под силу любому новичку, у которого есть минимальный набор для пайки и полчаса времени.

Рассматриваемая схема хоть и отличается простотой, однако, она позволяет наглядно увидеть лавинный пробой транзистора, а также работу электролитического конденсатора. В том числе, путем подбора емкости можно легко изменять частоту мигания светодиода. Экспериментировать также можно с входным напряжением (в небольших диапазонах), которое тоже влияет на работу изделия.

Устройство и принцип работы

• источник питания;
• сопротивление;
• конденсатор;
• транзистор;
• светодиод.

Необходимые материалы и радиодетали

• паяльник;
• канифоль;
• припой;
• резистор на 1 кОм;
• конденсатор емкостью 470-1000 мкФ на 16 В;
• транзистор КТ315 или его более современный аналог;
• классический светодиод;
• простой провод;
• источник питания на 12 В;
• спичечный коробок (необязательно).

Последовательность сборки мигалки

Мигающий светодиод может быть реализован и использован несколькими способами, от чего зависит и его дальнейшая область применения. Схемы могут состоять из нескольких диодов, транзисторов, подключаться к различным источникам питания, даже к батарейкам, по-разному моргать. Собрать большинство из них можно своими руками, но иногда нужно подогнать теоретическую базу.

Один из самых простых способов реализации моргающих светодиодных индикаторов может успешно имитировать сигнализацию для автомобиля. Для авто премиум-класса это не очень актуально, а для менее элитной техники, общая стоимость которой не окупает установку дорогостоящей системы оповещения, такая схема будет в самый раз. Мигалка на светодиодах в таком случае будет оптимальным вариантом.

Мигающий светодиод как сигнализация

Купить моргающий диод для авто – избавить себя от кропотливого просиживания над обработкой платы. Это не всегда верно, но в данном случае очень подходит. Важно разобраться, почему почему мигает светодиод.

На вид такой моргающий -индикатор невозможно отличить от обычного светодиода, который светится постоянно. При подаче напряжения он начинает мигать пару раз в секунду. Наличие мультиметра также поможет различить полупроводниковые приборы. В прямом направлении моргающий диод демонстрирует небольшое сопротивление, а в обратном – светодиод с обычным показателем падения напряжения.

Немного о самих мигающих светодиодах

Основой мигания светодиода служит небольших размеров чип, который состоит из высокочастотного задающего генератора. Последний работает совместно с делителем на логических элементах, давая возможность получать вместо высоких значений частоты требуемые 1-3 Гц.

Чтобы реализовать низкочастотный генератор, необходимо использовать конденсатор с большой ёмкостью. Решив собрать схему своими руками, весьма проблематично было бы использовать полупроводник с большой площадью. Почему – да он просто не уместится в корпусе светодиода.

На полупроводниковой подножке размещены не только генератор и делитель, но также электронный ключ и диод-протектор. Мигающие светодиоды с напряжением питания 3-12В оборудуются также ограничительным резистором, а низковольтным он не требуется.

Основное назначение диода-протектора заключается в предотвращении поломки микросхемы в случае переплюсовки её питания.

При подаче напряжения автомобильной сети номинал токоограничивающего резистора должен выбираться из диапазона 3-5кОм. Подключив светодиод своими руками можно отметить, что он потребляет ток не только при мерцании, но и в пазах.

Сборка сигнализации своими руками

Определившись с тем, как устроены мигающие светодиоды, как они работают, и почему мигают, можно приступить непосредственно к монтажу.

Для сборки потребуется 2 гибких многожильных проводка небольшого диаметра. Предпочтительнее выбирать кабели разного цвета, чтобы иметь возможность отличать их при подключении к автомобильной проводке.

Когда резистор и оба провода закреплены, можно поместить схему в толстую полимерную трубку. Окончательный этап монтажа сигнализации своими руками – подключение проводов к «+» и «-» цепи питания автомобиля. Если все мигает как надо, мигалку на светодиодах можно считать удачной.

Сборка схем своими руками на базе светодиодов пользуется огромной популярностью среди автолюбителей. Почему? Диоды дают огромные возможности для тюнинга. Замена любого освещения, внутренней подсветки и многое другое.

У любого начинающего радиолюбителя присутствует желание поскорей собрать что-нибудь электронное и желательно, чтобы оно заработало сразу и без трудоёмкой настройки. Да и это понятно, так как даже маленький успех в начале пути даёт массу сил.

Как уже говорилось, первым делом лучше собрать блок питания . Ну а если он уже есть в мастерской, то можно собрать мигалку на светодиодах. Итак, пришло время «подымить» паяльником .

Вот принципиальная схема одной из простейших мигалок. Базовой основой данной схемы является симметричный мультивибратор . Мигалка собрана из доступных и недорогих деталей, многие из которых можно найти в старой радиоаппаратуре и использовать повторно. О параметрах радиодеталей будет сказано чуть позднее, а пока разберёмся с тем, как работает схема.

Суть работы схемы заключается в том, что транзисторы VT1 и VT2 поочерёдно открываются. В открытом состоянии переход Э-К у транзисторов пропускает ток. Так как в коллекторные цепи транзисторов включены светодиоды, то при прохождении через них тока они светятся.

Частота переключений транзисторов, а, следовательно, и светодиодов может быть приблизительно подсчитана с помощью формулы расчёта частоты симметричного мультивибратора.

Как видим из формулы, главными элементами с помощью которых можно менять частоту переключений светодиодов является резистор R2 (его номинал равен R3), а также электролитический конденсатор C1 (его ёмкость равна C2). Для подсчёта частоты переключений в формулу нужно подставить величину сопротивления R2 в килоомах (kΩ) и величину ёмкости конденсатора C1 в микрофарадах (μF). Частоту f получим в герцах (Гц или на зарубежный манер — Hz).

Данную схему желательно не только повторить, но и «поиграться» с ней. Можно, например, увеличить ёмкость конденсаторов C1, C2. При этом частота переключений светодиодов уменьшиться. Переключаться они будут более медленно. Также можно и уменьшить ёмкость конденсаторов. При этом светодиоды станут переключаться чаще.

При C1 = C2 = 47 мкф (47 μF), а R2 = R3 = 27 кОм (kΩ) частота составит около 0,5 Гц (Hz). Таким образом светодиоды будут переключаться 1 раз в течении 2 секунд. Уменьшив ёмкость C1, C2 до 10 мкф можно добиться более быстрого переключения — около 2,5 раз в секунду. А если установить конденсаторы C1 и C2 ёмкостью 1 мкф, то светодиоды будут переключаться с частотой около 26 Гц, что на глаз будет практически незаметно — оба светодиода будут просто светиться.

А если взять и поставить электролитические конденсаторы C1, C2 разной ёмкости, то мультивибратор из симметричного превратится в несимметричный. При этом один из светодиодов будет светить дольше, а другой короче.

Более плавно частоту миганий светодиодов можно менять и с помощью дополнительного переменного резистора PR1, который можно включить в схему вот так.

Тогда частоту переключений светодиодов можно плавно менять поворотом ручки переменного резистора. Переменный резистор можно взять с сопротивлением 10 — 47 кОм, а резисторы R2, R3 установить с сопротивлением 1 кОм. Номиналы остальных деталей оставить прежними (см. таблицу далее).

Вот так выглядит мигалка с плавной регулировкой частоты вспышек светодиодов на макетной плате.

Первоначально схему мигалки лучше собрать на беспаечной макетной плате и настроить работу схемы по своему желанию. Беспаечная макетная плата вообще очень удобна для проведения всяких экспериментов с электроникой.

Теперь поговорим о деталях, которые потребуются для сборки мигалки на светодиодах, схема которой приведена на первом рисунке. Перечень элементов, используемых в схеме, приведён в таблице.

Стоит отметить, что у транзисторов КТ315 есть комплементарный «близнец» — транзистор КТ361. Корпуса у них очень похожи и их легко перепутать. Было бы не очень страшно, но эти транзисторы имеют разную структуру: КТ315 – n-p-n , а КТ361 – p-n-p . Поэтому их и называют комплементарными. Если вместо транзистора КТ315 в схему установить КТ361, то она работать не будет.

Как же определить who is who? (кто есть кто?).

На фото показаны транзистор КТ361 (слева) и КТ315 (справа). На корпусе транзистора обычно указывается только буквенный индекс. Поэтому отличить КТ315 от КТ361 по внешнему виду практически нереально. Чтобы достоверно удостовериться в том, что перед вами именно КТ315, а не КТ361 надёжнее всего будет проверить транзистор мультиметром.

Цоколёвка транзистора КТ315 показана на рисунке в таблице.

Перед тем, как впаивать в схему другие радиодетали их также стоит проверить. Особенно проверки требуют старые электролитические конденсаторы. У них одна беда – потеря ёмкости. Поэтому не лишним будет проверить конденсаторы .

Кстати, с помощью мигалки можно косвенно оценивать ёмкость конденсаторов. Если электролит «высох» и потерял часть ёмкости, то мультивибратор будет работать в несимметричном режиме – это сразу станет заметно чисто визуально. Это означает, что один из конденсаторов C1 или C2 имеет меньшую ёмкость («высох»), чем другой.

Для питания схемы потребуется блок питания с выходным напряжением 4,5 — 5 вольт. Также можно запитать мигалку и от 3 батареек типоразмера AA или AAA (1,5 В *3 = 4,5 В). О том, как правильно соединять батарейки читайте .

Электролитические конденсаторы (электролиты) подойдут любые с номинальной ёмкостью 10…100 мкф и рабочим напряжением от 6,3 вольт. Для надёжности лучше подобрать конденсаторы на более высокое рабочее напряжение — 10….16 вольт. Напомним, что рабочее напряжение электролитов должно быть чуть больше напряжения питания схемы.

Можно взять электролиты и с большей ёмкостью, но и габариты устройства заметно увеличатся. При подключении в схему конденсаторов соблюдайте полярность! Электролиты не любят переполюсовки.

Все схемы проверены и являются рабочими. Если что-то не заработало, то в первую очередь проверяем качество пайки или соединений (если собирали на макетке). Перед впаиванием деталей в схему их стоит проверить мультиметром , чтобы потом не удивляться: «А почему не работает?»

Светодиоды могут быть любые. Можно использовать как обычные индикаторные на 3 вольта, так и яркие. Яркие светодиоды имеют прозрачный корпус и обладают большей светоотдачей. Очень эффектно смотрятся, например, яркие светодиоды красного свечения диаметром 10 мм. В зависимости от желания можно применить и светодиоды других цветов излучения: синего, зелёного, жёлтого и др.

Начинать изучение основ электроники рекомендуется со сборки простых и наглядных схем, поэтому схема мигалки в различных исполнениях и вариантах, как нельзя лучше подойдет начинающем радиолюбителям в их нелегком пути. Кроме того эти конструкции могут пригодится и в повседневном использование. Например в роли праздничных световых украшений или в качестве муляжа сигнализации.

Элементарная схема мигалки на шести светодиодах, особенностью которой является простота и отсутствие активных управляющих элементов, такие как, транзисторы, тиристоры или микросхемы.

С третьим мигающим светодиодом красного цвета последовательно включено два обычных красных светодиода 1 и 2. Когда вспыхивает мигающий 3, вместе с ним светяться 1 и 2. При этом открывающийся диод шунтирует зеленые светодиоды 4-6, которые при этом тухнут. Когда мигающий гаснет, вместе с ним тухнут 1 и 2 светодиоды, при этом загорается группа зеленых светодиодов 4-6.

Эта схема управления миганием светодиодов позволяет создать эффект хаотичных вспышек. Принцип работы основан на лавинном пробое перехода .

При включении через сопротивление R1 начинает заряжаться емкость С1 и поэтому на нем начинает расти напряжение. Пока конденсатор заряжается, не что не меняется. Как только напряжение достигнет 12 вольт, произойдет лавинный пробой p-n перехода полупроводникового прибора, проводимость его увеличивается и поэтому, светодиод начинает гореть за счет энергии разряжающегося C1.

Когда напряжение на емкости снизится ниже 9 вольт, транзистор закрывается, и весь процесс повторяется с самого начала. Другие пять блоков схемы работают по аналогичному принципу.

Номиналы сопротивлений и конденсаторов задают частоту работы каждого отдельно взятого генератора. Сопротивления, кроме того, защищают транзисторы от выхода из строя во время лавинного пробоя.

Самым простой способ собрать мигающую конструкцию, это использовать специализированную микросхему LM3909, которую достаточно легко достать.

К микросборке достаточно подсоединить частотозадающую цепь, подать питание ну и, конечно, сам светодиод. Вот вам и готовое устройство имитации сигнализации в автомобиле.

При указанных номиналах частота мигания будет около 2,5 Герц

Отличительной чертой этой конструкции является возможность регулировать частоту мигания с помощью подстроечных сопротивлений R1 и R3.

Напряжение можно подавать от любого или от батареек, область использования на всю ширину вашей фантазии.

В данной конструкции используется в качестве генератора и периодически открывает и запирает полевой транзистор. Ну а транзистор включает цепочки уже обычных светодиодов.

Первая и вторая цепочки светодиодов соединены между собой параллельно и получают питание через сопротивление R4 и канал полевого транзистора.

Третья и четвертая цепочки подсоединены через диод VD1. Когда транзистор заперт, горят третья и четвертая цепочка. Если он открыт, то светят, первый и второй участок.

Мигающий светодиод подсоединен через сопротивления R1, R2, R3. Во время его вспышки осуществляется открытие полевого транзистора. Все детали, кроме батарейки, устанавливают на печатной плате.

Достаточно простые радиолюбительские конструкции получатся если использовать обычные . Правда, следует помнить об их особенностях работы, а именно о том, что они открываются при поступлении на управляющий электрод определенного уровня напряжения, а для их запирания нужно уменьшить ток анода до значения меньше тока удержания.

Конструкция состоит из генератора коротких импульсов на полевом транзисторе VT1 и двух каскадов на тиристорах. В анодную цепь одного из них подсоединена лампа накаливания EL1.

В начальный момент времени после включения питания оба тиристора закрыты и лампа не светится. Генератор создает короткие импульсы с интервалом, зависящим от цепочки R1C1. Первый импульс поступая на управляющие электроды, открывает их, зажигая лампу.

Через лампу потечет ток, VS2 останется открытым, а VS1 закроется, потому что его анодный ток, установленный сопротивлением R2, слишком мал. Емкость С2 начинает заряжаться через R2 и к моменту формирования второго импульса окажется уже заряженной. Этот импульс осуществит отпирание VS1, а вывод конденсатора С2 кратковременно подсоединится к катоду VS2 и закроет его, лампа потухнет. Как только С2 разрядится оба тиристора будут запертыми. Очередной импульс генератора приведет к повторению процесса повторится. Таким образом лампочка накаливания вспыхивает с частотой, вдвое меньшей заданной частоты генератора.

Основа конструкции простой мультивибратор на двух транзисторах. Они могут быть почти любые, необходимой проводимости.

Питание подключаю от габарита через сопротивление, второй провод — масса. Светодиоды закрепил в панельки от спидометра и тахометра.

Световой декор – как сделать мигающий светодиод. Как сделать мигающий баннер в фотошопе Как сделать чтобы свет мигал

Лишены возможности купить готовый мигающий светодиод, где внутрь колбы встроены необходимые элементы для осуществления нужной функции (осталось подключить батарейку) — попробуйте собрать авторскую схему. Понадобится немногое: рассчитать резистор светодиода, задающий совместно с конденсатором период колебаний в цепи, ограничить ток, выбрать тип ключа. По некоторым причинам экономика страны работает на добывающую отрасль, электроника закопана глубоко в землю. С элементной базой напряг.

Принцип действия светодиода

Подключая светодиод, узнайте минимум теории — портал ВашТехник готов помочь. Район p-n перехода за счет существования дырочной и электронной проводимости образует зону несвойственных толще основного кристалла энергетических уровней. Рекомбинируя, носители заряда высвобождают энергию, если величина равна кванту света, спай двух материалов начинает лучиться. Оттенок определен некоторыми величинами, соотношение выглядит так:

E = h c / λ; h = 6,6 х 10-34 – постоянная Планка, с = 3 х 108 – скорость света, греческой буквой лямбда обозначается длина волны (м).

Из утверждения следует: может быть создан диод, где разница энергетических уровней присутствует. Так изготавливаются светодиоды. В зависимости от разницы уровней, цвет синий, красный, зелёный. Редкие светодиоды обладают одинаковым КПД. Слабыми считают синие, которые исторически появились последними. КПД светодиодов сравнительно мал (для полупроводниковой техники), редко достигает 45%. Удельное превращение электрической энергии в полезную световую просто потрясающее. Каждый Вт энергии дает фотонов в 6-7 раз больше, нежели спираль накала в эквивалентных условиях потребления. Объясняет, почему светодиоды сегодня занимают прочную позицию в осветительной технике.

Создание мигалки на основе полупроводниковых элементов несравненно проще. Хватит сравнительно малых напряжений, схема начнет работать. Остальное сводится к правильному подбору ключевых и пассивных элементов для создания пилообразного или импульсного напряжения нужной конфигурации:

1. Амплитуда.
2. Скважность.
3. Частота следования.

Очевидно, подключение светодиода к сети 230 вольт выглядит негодной идеей. Присутствуют подобные схемы, но заставить мигать сложно, элементная база отсутствует. Светодиоды работают от гораздо более низких питающих напряжений. Самыми доступными считаются:

• Напряжение +5 В присутствует в устройствах заряда телефонных аккумуляторов, iPad и других гаджетов. Правда, выходной ток невелик, и не нужно. Вдобавок, +5 В нетрудно найти на шине блока питания персонального компьютера. С ограничением тока проблемы устраним. Провод красного цвета, землю ищите на черном.
• Напряжение +7…+9 Встречается на зарядных устройствах ручных радиостанций, в обиходе называемых рациями. Великое множество фирм, у каждой стандарты. Здесь бессильные дать конкретные рекомендации. Рации чаще выходят из строя в силу особенностей использования, лишние зарядные устройства обычно можно достать сравнительно дешево.
• Схема подключения светодиода будет лучше работать от +12 вольт. Стандартное напряжение микроэлектроники, встретим во многих местах. Компьютерный блок содержит вольтаж -12 вольт. Изоляция жилы синяя, сам провод оставлен для совместимости со старыми приводами. В нашем случае может понадобиться, не окажись под рукой элементной базы питания +12 вольт. Комплементарные транзисторы найти, включить вместо исходных сложно. Номиналы пассивных элементов остаются. Светодиод включается обратной стороной.
• Номинал -3,3 вольт на первый взгляд кажется невостребованным. Посчастливится достать на aliexpress RGB светодиоды SMD0603 4 рубля штука. Однако! Падение напряжения в прямом направлении не превышает 3 вольта (обратное включение не понадобится, но в случае неправильной полярности максимальный вольтаж составляет 5).

Устройство светодиода понятно, условия горения известны, приступим к реализации задумки. Заставим элемент мигать.

Тестирование мигающих RGB светодиодов

Компьютерный блок питания выступает идеальным вариантом тестирования светодиодов SMD0603. Нужно просто поставить резистивный делитель. Согласно схеме технической документации оценивают сопротивления p-n переходов в прямом направлении, заручившись помощью тестера. Прямое измерение здесь невозможно. Соберем схему, показанную ниже:

Провод +3,3 В блока питания компьютера оранжевой изоляции, схемную землю берем с черного. Обратите внимание: опасно включать модуль без нагрузки. Идеально подключить DVD-привод или другое устройство. Допускается при наличии умения обращения с приборами под током снять боковую крышку, извлечь оттуда нужные контакты, не снимать блок питания. Подключение светодиодов иллюстрирует схема. Измерили сопротивление на параллельном подключении светодиодов и остановились?

Поясняем: в рабочем состоянии светодиодов понадобится включить несколько, проделаем аналогичную настройку. Напряжение питания на микросхеме составит 2,5 вольта. Обратите внимание, светодиоды мигающие, показания неточные. Максимальное не превыше 2,5 вольта. Индикация успешной работы схемы выражается миганием светодиодов. Чтобы часть мерцала, уберем питание с ненужных. Допускается собрать отладочную схему с тремя переменными резисторами – по одному в ветвь каждого цвета.

Номиналы нужно брать весомые, не забывать: значительно ограничим ток, идущий через светодиоды. Фактически потребуется продумать вопрос согласно ситуации.

Обычный светодиод мигает

Схема мигающего светодиода

Схема, изображенная рисунком, использует для работы лавинный пробой транзистора. КТ315Б, используемый в качестве ключа, имеет максимальное обратное напряжения между коллектором и базой 20 вольт. Опасного в таком включении мало. У модификации КТ315Ж параметр составляет 15 вольт, гораздо ближе выбранному напряжению питания +12 вольт. Транзистор использовать не стоит.

Лавинный пробой нештатный режим p-n перехода. За счет превышения обратного напряжения между коллектором и базой происходит ионизация атомов ударами разогнавшихся носителей заряда. Образуется масса свободных заряженных частиц, увлекаемых полем. Очевидцы утверждают: для пробоя транзистора КТ315 требуется обратное напряжение, приложенное между коллектором и эмиттером, амплитудой 8-9 В.

Пара слов о работе схемы. В первоначальный момент времени начинает заряжаться конденсатор. Подключен на +12 вольт, остальная часть схемы оборвана — закрыт транзисторный ключ. Постепенно разница потенциалов повышается, достигает напряжения лавинного пробоя транзистора. Напряжение конденсатора резко падает, параллельно подключены два открытых p-n перехода:

1. Транзисторный находится в режиме пробоя.
2. Светодиод открыт за счет прямого включения.

В сумме напряжение составит порядка 1 вольта, конденсатор начинает разряжаться через открытые p-n переходы, только напряжение падает ниже 7-8 вольт, везение кончается. Транзисторный ключ закрывается, процесс повторяется заново. Схеме присущ гистерезис. Транзистор открывается при более высоком напряжении, нежели закрывается. Обусловлено инерционностью процессов. Видим, как работает светодиод.

Номиналы резистора, ёмкости определяют период колебаний. Конденсатор можно взять значительно меньше, включив меж коллектором транзистора и светодиодом небольшое сопротивление. Например, 50 Ом. Постоянная разряда резко увеличится, проверить светодиод визуально будет проще (возрастет время горения). Понятно, ток не должен быть слишком большим, максимальные значения берутся из справочников. Не рекомендуется вести подключение светодиодных светильников из-за низкой термостабильности системы и наличия нештатного режима транзистора. Надеемся, обзор получился интересным, картинки доходчивыми, объяснения ясными.

В этом уроке я расскажу как сделать баннеры для собственного сайта или блога/

Для начала решите, какой вы хотите сделать баннер. Он может быть любой, но чаще всего используются следующие размеры:

468×60 ——-

120X90

120×60

88×31 ——-

После того как вы определились с размером, откройте Adobe Photoshop и создайте новый файл выбранного размера: File –> New –> выставляете выбранные значения ширины и высоты (Width, Height):

Залейте фон выбранным цветом (например светло-зеленым) или вставьте готовую картинку: File –> Open –> выбираете нужную картинку –>Ctrl+A –> Ctrl+C –> переходить во вкладку с нашей заготовкой –> Ctrl+V. Чтобы подогнать размер, нажимаем Ctrl+T, затем зажимаем Shift (чтобы рисунок сохранял пропорции) и тянем за верхний левый угол.

Затем создайте новый слой и введите неоходимый текст. Здесь можете попробовать разные шрифты и размеры:

Опять создаем новый слой и добавляем на него картинку, значок или красивую кисть:

Нажимаем Ctrl+Shift+E, чтобы объединить все слои в один. Теперь приступаем к созданию второй картинки. Делаем все также как и с предыдущей. Только используем новый цвет заливки, пишем другой текст и вставляем новую картинку. Когда вторая часть нашего будущего баннера готова, отключаем глазик на первой картинке (Layer 1) :

И опять нажимаем Ctrl+Shift+E, чтобы объединить слои второй картинки. Включаем «глазик» на первом слое. В результате у нас должно остаться 2 слоя: картинки №1 и №2.

Теперь переходим к анимации. Для этого идем в Window –> ставим галочку на Animation. Выключаем «глазик» на втором слое. В открывшейся панели анимации дублируем фрейм:

Включаем «глазик» на втором слое. Выбираем скорость переключения фреймов. (Для баннеров – это интервал 0,5 – 1 секунда). И ставим значение Forever? то есть бесконечное число переключений.

Нажимаем плей и любуемся своей работой.

Картинка готова! Теперь нужно превратить ее в баннер. Для этого надо залить ее на любой доступный сервер (Я использую Яндекс. Фотки) и получить ссылку на изображение.

Теперь пишем код, для того, чтобы наш баннер был кликабельным и ссылался на ваш сайт: . Получаем вот такую кликабельную картинку:

И последний штрих: надо сделать тематическую подпись к картинке, чтобы при наведении мышкой на баннер, появлялось красивая надпись, а не рабочее имя файла. Вот так:

Для этого в предыдущий код добавляем title=»ваша_надпись» и получаем: .

Все готово!

Теперь этот код вы можете вставлять в любое поле, поддерживающее html.

Урок взят с сайта avalona.ru

Светоизлучающие диоды находят широкое применение в самых разных сферах.

Перед тем как сделать мигающий светодиод самостоятельно, следует учесть все нюансы изготовления такой осветительной конструкции, а также приобрести качественные материалы и подготовить грамотную схему сборки.

Готовые мигающие светодиоды

Такие световые приборы своими размерами абсолютно не отличаются от габаритов стандартного индикаторного светодиода, а в конструкции устройства предусмотрено наличие полупроводникового генераторного чипа и нескольких дополнительных элементов.

Помимо компактности, преимущества готовых осветителей представлены очень широким диапазоном показателей питающего напряжения, разнообразным цветом излучения и всевозможной периодичностью вспышек, а также высокой экономичностью.

Схемы использования

На данный момент существует несколько вполне доступных для самостоятельной реализации практических схем, которые отличаются количеством и типом радиодеталей.

Первая схема характеризуется наличием маломощного , полярного конденсатора 16В — 470 мкФ, резистора и светодиода. Достаточность питания устройства обеспечивается стандартным источником на 12В. Принцип действия напоминает «лавинный пробой», а ощутимый минус такой схемы представлен необходимостью использовать специальный источник напряжения.

Принципиальная схема вспышек на светодиоде

Для второй схемы характерна сборка, аналогичная транзисторному мультивибратору. Именно этим обусловлена высокая надежность устройства. Принцип функционирования базируется на использовании пары полярных конденсаторов 16 В — 10 мкФ, пары ограничивающих резисторов (R1) и (R4), пары резисторов (R2) и (R3), а также пары световых диодов.

Вторая схема работает в условиях широкого диапазона напряжений при последовательном и параллельном подключении световых диодов, а изменение конденсаторной емкости позволяет получить мультивибратор с различным свечением.

Обычные светодиоды

Современные светодиоды способны стать полноценной заменой лампам накаливания, что обусловлено различными характеристиками таких источников света, изготовленных на основе искусственного полупроводникового кристаллика.

Основные параметры светодиодов представлены:

• напряжением питания;
• рабочими токовыми величинами;
• эффективностью или световой отдачей;
• температурой свечения или цветом;
• углом излучения;
• размерами;
• сроком деградации.

должны соблюдаться определенные правила. В зависимости от характеристик и типа источника питания, различается пара вариантов подключения устройства к сети 220В: посредством драйвера со стандартным токовым ограничителем или при помощи хорошо стабилизирующего напряжение, специального блока питания.

Сборка конструкций на основе нескольких LED-осветителей предполагает использование схем последовательного или параллельного подсоединения.

Как сделать, чтобы светодиоды мигали

• парой резисторов 6.8 на 15 Ом;
• парой резисторов, имеющих сопротивление 470 на 680 Ом;
• парой маломощных транзисторов «n-p-n»;
• парой электрических конденсаторов, имеющих емкость 47 — 100 мкФ;
• маломощным светодиодом;
• паяльником бытовым, припоем и флюсом.

На всех радиодеталях зачищаются и лудятся выводные части элементов. Очень важно при включении конденсаторов учитывать полярность. Мигание светового диода обеспечивается цикличностью подачи тока.

При правильной сборке всех элементов, изготовленный осветительный прибор обладает частотой мигания порядка полутора Гц, или примерно пятнадцать вспышек на каждые десять секунд.

Схемы «мигалок» на их основе

Получение простых поочередных вспышек осуществляется при помощи пары транзисторов C945 или аналоговых элементов. В первом случае коллектор располагается в центральной части, а во втором — центр отводится под размещение базы.

Пара мигающих светодиодов и схема с одним диодом собирается в соответствии со стандартной схемой. Частота мигания обеспечивается наличием в схеме конденсаторов (C1) и (C2).

Схема сопротивления p-n переходов

При необходимости выполнить подключение сразу нескольких led-элементов, устанавливается достаточный по мощности PNP-транзистор.

Мигающие светодиоды получаются при подключении выводов к разноцветным элементам, поочередные импульсы обеспечиваются встроенным генератором, а частота моргания напрямую зависит от установленной программы.

Область применения

Моргающие светодиодные источники света, оснащенные стандартным генератором встроенного типа, находят широкое применение в новогодних гирляндах.

Именно последовательная сборка таких изделий, дополненная установленным резистором, имеющим незначительное отличие по номинальным показателям, позволяет добиться сдвига в процессе мигания отдельных элементов электронной цепи.

Итогом такой сборки является оригинальный световой эффект, который совсем не нуждается в добавлении слишком сложного блока для управления. Чаще всего новогодняя гирлянда подключается посредством обычного диодного моста.

Мигающие диодные токоуправляемые световые излучатели востребованы в самых различных современных бытовых приборах и электротехнике, где играют роль стандартных индикаторов. При этом такие индикаторные огоньки сигнализируют об определенном состоянии прибора или уровне заряда. На основе моргающих диодов осуществляется сборка электронных табло, разных рекламных вывесок, всевозможных детских игрушек и очень многих других товаров.

Моргающие диоды прекрасно подходят для создания огромного количества интересных и необычных световых эффектов, включая «бегущую волну».

Как сделать фонарик из светодиодов

Фонари, изготовленные на основе светодиодного источника света, отличаются большей яркостью и экономичностью. Источником питания служит аккумулятор на 12 В. Чтобы сделать такой фонарь своими руками необходимо приобрести:

• отрезок ПВХ-трубы длиной 50 мм;
• клеящий состав;
• пару резьбовых ПВХ-фитингов;
• резьбовую ПВХ-заглушку;
• тумблер;
• небольшой кусок пенополистирольного листа;
• светодиодную лампочку;
• изолирующую ленту.

Самодельный фонарик

Работы по сборке выполняются с использованием паяльника, припоя, ножовки и надфиля, наждачной бумаги и бокорезов.

После размещения всех элементов в корпусе из ПВХ-трубы, устанавливается светодиодный источник света, а также монтируются фитинги и заглушка, защищающие фонарь от попадания влаги внутрь.

Собранный по схеме фонарь может быть представлен не только целиковой моделью, но и последовательным соединением сразу нескольких батареек АА или ААА, что обеспечивает оптимальное суммарное напряжение 12 В.

Бегущие огни на светодиодах своими руками: схема

Одним из вариантов применения твердотельных световых источников в декоративных целях, является сборка так называемых «бегущих огней» на диодах, включающая в себя генератор прямоугольных импульсов, счетчик, дешифратор и устройства индикации.

Сборка всех элементов по предложенной схеме выполняется на макетной беспаечной плате, а устанавливаемые конденсаторы и резисторы по номиналу могут иметь некоторый разброс, но строго в пределах ±20%.

с тонким жалом, припой и канифоль;

силиконовый прозрачный герметик.

Пошаговая технология самостоятельной сборки диодной гирлянды:

• определиться с оптимальным расстоянием между диодами;
• раскрутить и распрямить провод;
• нанести маркером на провод отметки под расположение диодов;
• на участках отметок острым ножом удалить изоляцию;
• нанести на участки без изоляции канифоль и припой;
• зафиксировать световые диоды, припаяв их ножки;
• заизолировать участки крепления диодов и силиконового герметика.

На заключительном этапе выполняется подсоединение блока питания на 8-12V и стандартного резистора.

При самостоятельной сборке светящейся гирлянды необходимо помнить, что только последовательное соединение всех светодиодов в цепи по стандартной схеме, позволяет получить традиционный мерцающий эффект.

Сфера применения мигающих светодиодов в настоящее время достаточно широка. При желании и некоторых знаниях в области электрики, на основе таких источников света вполне можно самостоятельно изготовить различные сигнальные схемы, оригинальные детские игрушки, портативные фонарики и даже светящиеся новогодние гирлянды.

Мигающие светодиоды часто применяют в различных сигнальных цепях. В продаже довольно давно появились светодиоды (LED) различных цветов, которые при подключении к источнику питания периодически мигают. Для их мигания не нужны никакие дополнительные детали. Внутри такого светодиода смонтирована миниатюрная интегральная микросхема, управляющая его работой. Однако для начинающего радиолюбителя намного интереснее сделать мигающий светодиод своими руками, а заодно изучить принцип работы электронной схемы, в частности мигалок, освоить навыки работы с паяльником.

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Существует множество схем, с помощью которых можно заставить мигать светодиод. Мигающие устройства можно изготовить как из отдельных радиодеталей, так и на основе различных микросхем. Сначала мы рассмотрим схему мигалки мультивибратора на двух транзисторах. Для ее сборки подойдут самые ходовые детали. Их можно приобрести в магазине радиодеталей или «добыть» из отживших свой срок телевизоров, радиоприемников и другой радиоаппаратуры. Также во многих интернет магазинах можно купить наборы деталей для сборки подобных схем led мигалок.

На рисунке изображена схема мигалки мультивибратора, состоящая всего из девяти деталей. Для ее сборки потребуются:

• два резистора по 6.8 – 15 кОм;
• два резистора имеющие сопротивление 470 – 680 Ом;
• два маломощных транзистора имеющие структуру n-p-n, например КТ315 Б;
• два электролитических конденсатора емкостью 47 –100 мкФ
• один маломощный светодиод любого цвета, например красный.

Не обязательно, чтобы парные детали, например резисторы R2 и R3, имели одинаковую величину. Небольшой разброс номиналов практически не сказывается на работе мультивибратора. Также данная схема мигалки на светодиодах не критична к напряжению питания. Она уверенно работает в диапазоне напряжений от 3 до 12 вольт.

Схема мигалки мультивибратора работает следующим образом. В момент подачи на схему питания, всегда один из транзисторов окажется открытым чуть больше чем другой. Причиной может служить, например, чуть больший коэффициент передачи тока. Пусть первоначально больше открылся транзистор Т2. Тогда через его базу и резистор R1 потечет ток заряда конденсатора С1. Транзистор Т2 будет находиться в открытом состоянии и через R4 будет протекать его ток коллектора. На плюсовой обкладке конденсатора С2, присоединенной к коллектору Т2, будет низкое напряжение и он заряжаться не будет. По мере заряда С1 базовый ток Т2 будет уменьшаться, а напряжение на коллекторе расти. В какой-то момент это напряжение станет таким, что потечет ток заряда конденсатора C2 и транзистор Т3 начнет открываться. С1 начнет разряжаться через транзистор Т3 и резистор R2. Падение напряжения на R2 надежно закроет Т2. В это время через открытый транзистор Т3 и резистор R1 будет течь ток и светодиод LED1 будет светиться. В дальнейшем циклы заряда-разряда конденсаторов будут повторяться попеременно.

Если посмотреть осциллограммы на коллекторах транзисторов, то они будут иметь вид прямоугольных импульсов.

Когда ширина (длительность) прямоугольных импульсов равна расстоянию между ними, тогда говорят, что сигнал имеет форму меандра. Снимая осциллограммы с коллекторов обоих транзисторов одновременно, можно заметить, что они всегда находятся в противофазе. Длительность импульсов и время между их повторениями напрямую зависят от произведений R2C2 и R3C1. Меняя соотношение произведений можно изменять длительность и частоту вспышек светодиода.

Для сборки схемы мигающего светодиода понадобятся паяльник, припой и флюс. В качестве флюса можно использовать канифоль или жидкий флюс для пайки, продающийся в магазинах. Перед сборкой конструкции необходимо тщательно зачистить и залудить выводы радиодеталей. Выводы транзисторов и светодиода нужно соединять в соответствии с их назначением. Также необходимо соблюдать полярность включения электролитических конденсаторов. Маркировка и назначение выводов транзисторов КТ315 показаны на фото.

Мигающий светодиод на одной батарейке

Большинство светодиодов работают при напряжениях свыше 1. 5 вольт. Поэтому их нельзя простым способом зажечь от одной пальчиковой батарейки. Однако существуют схемы мигалок на светодиодах позволяющие преодолеть эту трудность. Одна из таких показана ниже.

В схеме мигалки на светодиодах имеется две цепочки заряда конденсаторов: R1C1R2 и R3C2R2. Время заряда конденсатора С1 гораздо больше времени заряда конденсатора С2. После заряда С1 открываются оба транзистора и конденсатор С2 оказывается последовательно соединен с батарейкой. Через транзистор Т2 суммарное напряжение батареи и конденсатора прикладывается к светодиоду. Светодиод загорается. После разряда конденсаторов С1 и С2 транзисторы закрываются и начинается новый цикл зарядки конденсаторов. Такая схема мигалки на светодиодах называется схемой с вольтодобавкой.

Мы рассмотрели несколько схем мигалок на светодиодах. Собирая эти и другие устройства можно не только научиться паять и читать электронные схемы. На выходе можно получить вполне работоспособные приборы полезные в быту. Дело ограничивается только фантазией создателя. Проявив смекалку, из светодиодной мигалки можно, например, сделать сигнализатор открытой дверцы холодильника или указатель поворотов велосипеда. Заставить мигать глазки мягкой игрушки.

Всем привет, сегодня мы рассмотрим мигалку на одном транзисторе. Можно сказать это первые шаги в радиоэлектронике, ведь первое, что я решил собрать, была мигалка на транзисторе. Схема очень простая и состоит из четырёх деталей: транзистор n-p-n проводимости (не знаете — поищите в гугле, почитайте что за штука) в моем случае им был bc547, конденсатор электролитический на 470 мкФ (микрофарад), резистор 1,8 килоом и светодиод зеленого свечения.

Собрать не так просто — нужна знать, где у светодиода и конденсатора плюс и минус. У светодиода проверяется полярность подключивши его к источнику питания 5-10 вольт через резистор на 100 Ом.

У конденсатора проще, так как на корпусе есть линия белая, жёлтая, синяя — с той стороны у него минус, а с обратной плюс.

Распиновку транзистора используемого вами, лучше посмотреть в интернете, в моем случае такая:

О радиодеталях кое-что узнали, теперь рассмотрим схему. Ничего сложного в ней нет. Начинаем паять. Зачищаем жало паяльника от грязи и окисла.

Теперь рассмотрим детали, которые я выпаял из плат. Чтоб опознать номинал сопротивления используйте .

Потом припаиваем конденсатор, внимательно смотрим на распиновку транзистора и полярность светодиода, конденсатора. Резистор не имеет полярности — его можно запаять любой стороной.

Наше устройство в сборе. Подпаиваем проводки и тестируем, рабочее напряжение 8-18 вольт.

Как построить простую схему мигающего светодиода с конденсатором, транзистором и двумя резисторами

Вот как мигает светодиод с одним светодиодом, конденсатором, транзистором и двумя резисторами. Этот пост является дополнением к посту Дика Каппеля «Простейшая схема светодиодного мигалки». Я добавил диаграмму Фритцинга и несколько фотографий и видео в высоком разрешении, чтобы вы могли быстро построить схему. Большинство других видео в Интернете сняты очень давно и по большей части не в фокусе. В комментариях к этому видео вы увидите группу людей, которые просят сфокусированное видео.Я надеюсь, что этот подробный пост поможет.

Вот что вам понадобится:

• Макет
• 1 светодиод
• 1 транзистор PN2222 — Я использовал резистор NPN, но вы можете использовать PNP, вам просто нужно повернуть его и использовать заземление вместо источника питания. Вот хорошее видео, которое описывает разницу между NPN и PNP.
• 1 x конденсатор — размер конденсатора определяет скорость мигания. Я экспериментировал с 100 мкФ / 6,3 В и 1000 мкФ / 10 В, и оба работали.
• 1 резистор 1 кОм
• 1 резистор 100 Ом
• Источник питания 12 В — я использовал 8 батареек AA, соединенных последовательно. Я также пробовал с источниками питания 6 и 9 В, но он работал только с 12 В.

Макетная плата

[

• Подключите батареи последовательно (минус соединен с плюсом)

• Подключите резистор 1 кОм от плюса к ряду в середине платы. >

• Подключите положительный провод конденсатора к резистору 1 кОм, а отрицательный провод к земле>

• Подключите эмиттер транзистора между резистором 1 кОм и положительным выводом конденсатора.Подключаем коллектор на пару дырок. Не подключайте базу. Держите транзистор плоской стороной к себе. Штифт слева — эмиттер, штифт справа — коллектор, штифт посередине — база. Хорошая диаграмма, объясняющая это.>

• Подсоедините положительный вывод светодиода (длинный) к коллектору транзистора, а отрицательный вывод подсоедините к резистору 100 Ом и подсоедините его к земле.>

Вот и все.Он должен начать мигать.

Вот видео, как это работает.

А вот фото схемы крупным планом.

Йон

Практические схемы светодиодных индикаторов и мигалок

Наиболее широко используемым из всех оптоэлектронных устройств является простой светодиод (светоизлучающий диод), который излучает довольно узкую полосу пропускания видимого (обычно красного, оранжевого, желтого или зеленого) или невидимого (инфракрасного) света, когда его внутренний диодный переход стимулируется прямым электрическим током.

имеют типичную эффективность преобразования энергии в световую энергию в 10-100 раз больше, чем у простой лампы накаливания с вольфрамовой нитью, и имеют очень быстрое время отклика (менее 0,1 мкСм по сравнению с 10 или 100 секундами миллисекунд для вольфрамовой лампы), и таким образом, широко используются в качестве визуальных индикаторов и простых «проблесковых огней». В этой статье показано множество таких схем.

ОСНОВНЫЕ СВЕТОДИОДЫ

ВВЕДЕНИЕ

На рис. 1 показан стандартный символ, который используется для обозначения светодиода в этой статье, вместе с обозначениями его основных выводов анода (a) и катода (k) .

РИСУНОК 1. Стандартный светодиодный символ вместе с обозначениями его клемм.

Светодиоды представляют собой диоды с pn-переходом, обычно изготовленные из полупроводниковых материалов типа арсенида галлия (GaAs) или арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), которые излучают свет при воздействии прямого тока.

При прохождении полезного прямого тока через них вырабатывается примерно 2 В; На рис. 2 показаны типичные прямые падения напряжения (Vf) стандартных светодиодов диаметром 5 мм разного цвета при прямом токе 20 мА.

РИСУНОК 2. Типичные значения прямого напряжения стандартных светодиодов при ограниченном токе 20 мА.

Если светодиод смещен в обратном направлении, он начинает пропускать значительный ток при довольно низком значении напряжения (обычно от 3 В до 5 В) и в конечном итоге сходит в лавину (стабилитрон) при более высоких напряжениях.

доступны в различных стилях, наиболее популярным из которых является «круглый» тип, имеющий базовую форму, показанную на , рис. 3 , и который легко доступен в стандартных диаметрах 3 мм, 5 мм, 8 мм или 10 мм. В круглых светодиодах используется прозрачный или цветной пластиковый корпус с линзой, отлитой в его купол, и они предназначены для просмотра с торца, смотря на купол, как показано на схеме.

РИСУНОК 3. Типичные физические детали «круглых» светодиодов и методы определения их полярности.

Корпус светодиода имеет идентифицирующую полярность «плоскую», сформованную на стороне его основания рядом с катодным выводом, который обычно короче анодного вывода, когда он не обрезан. Доступны специальные приспособления для крепления светодиодов большинства размеров к лицевым панелям и т. Д.

Одним из важных, но нечетко названных параметров светодиода является его «угол обзора», при крайних значениях которого выходная оптическая интенсивность светодиода падает до половины его максимального осевого значения. Некоторые светодиоды дают рассеянный световой поток, при котором интенсивность света постепенно падает за пределами угла обзора и, таким образом, четко различима в широком диапазоне углов; другие (особенно типы «сверхяркие») имеют четко сфокусированный выходной сигнал, при котором интенсивность света очень резко падает за пределы указанного угла обзора.

доступны в пяти различных категориях «яркости», которые обычно известны как стандартная, высокая яркость, сверхяркая, сверхяркая и сверхяркая. Уровень яркости обычно указывается в милликанделах (мкд), при этом светодиод пропускает рабочий ток 20 мА. В таблице , рис. 4 представлены типичные значения оптической выходной мощности и угла обзора для пяти типов круглых светодиодов диаметром 5 мм. Обратите внимание на столбец «красный» светодиод, что устройства Ultrabright и Hyperbright (которые используют прозрачные линзы) в 143 и 500 раз ярче, соответственно, чем стандартный красный светодиод.

Светодиод Тип	Угол обзора	Красный	Зеленый	оранжевый
Стандартный	60 °	7 мкд	5. 2 мкд	8 мкд
Высокая яркость	40 °	30 мкд	25 мкд	50 мкд
Супер яркий	30 °	125 мкд	120 мкд	140 мкд
Сверхяркий	25 °	1000 мкд	–	–
Сверхъяркость	25 °	3500 мкд	–	–

РИСУНОК 4. Типичные значения выходной оптической мощности — в милликанделах — пяти основных типов 5-миллиметровых круглых красных, желтых и зеленых светодиодов.

При использовании светодиод должен быть подключен последовательно с устройством ограничения тока, например, резистором. Рисунок 5 показывает, как вычислить значение сопротивления (R), необходимое для получения определенного тока от определенного напряжения питания постоянного тока. Таким образом, если требуется, чтобы красный светодиод работал при 20 мА от источника питания 10 В, R необходимо значение (10 В — 2 В) / 0,02 A = 400R. На практике R может быть подключен либо к аноду, либо к катоду светодиода.

РИСУНОК 5. Метод нахождения значения R для заданных VS и If.

Светодиод можно использовать в качестве индикатора в цепи переменного тока, подключив его обратно параллельно кремниевому диоду IN4148 (или аналогичному), как показано на рис. 6 , чтобы предотвратить обратное смещение светодиода; в этом режиме светодиод питается полуволновым током, поэтому — для заданной яркости — значение «R» должно быть уменьшено вдвое по сравнению с указанным на схеме , рис. 5, постоянного тока.

РИСУНОК 6. Использование светодиода в качестве индикатора в цепи переменного тока.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ светодиоды

доступны в различных формах специального назначения, наиболее известными из которых являются светодиоды «прямого подключения», «мигалки» и многоцветные.

Светодиоды прямого подключения предназначены для прямого подключения к источнику постоянного или переменного напряжения с фиксированным значением. Типы постоянного напряжения имеют базовую форму, показанную на рис. 7 (а) , и включают в себя токоограничивающий резистор, который размещен в корпусе светодиода для типов 5 В и 12 В или в одном из выводов светодиода для типов с более высоким напряжением.Типы переменного напряжения (обычно предназначенные для использования с источниками питания 110 В или 240 В) имеют базовую форму, показанную на рис. 6 , но обычно размещаются в изолированном сборном узле для монтажа на панели.

РИСУНОК 7. Базовая форма прямого подключения светодиода постоянного тока (а) и мигающего светодиода (б) .

Мигающие светодиоды имеют базовую форму, показанную на рис. 7 (b) , и имеют встроенную интегральную схему, которая дает эффект мигания. Они доступны в красном, зеленом и желтом цветах, имеют типичную частоту мигания 2 Гц и могут (обычно) использовать источники постоянного тока от 6 до 12 В.

Многоцветные светодиоды — это на самом деле устройства с двумя светодиодами. Рисунок 8 показывает «двухцветное» устройство, которое включает красный и зеленый светодиоды, соединенные в обратной параллели, так что зеленый цвет генерируется, когда устройство подключено с одной полярностью, а красный — когда оно подключается в обратная полярность. Это устройство можно использовать в качестве индикатора полярности или нуля.

РИСУНОК 8. Двухцветный светодиод на самом деле содержит два светодиода, соединенных обратно параллельно.

На Рисунке 9 показан другой тип многоцветного светодиода, который иногда называют «трехцветным». Он состоит из зеленого и красного светодиодов, установленных в трехконтактном корпусе с общим катодом. Это устройство может генерировать зеленый или красный цвета, включая только один светодиод за один раз, желтый, включая оба светодиода на равное количество, или любой цвет между зеленым и красным, включая оба светодиода в соответствующих соотношениях.

РИСУНОК 9. Многоцветный светодиод, дающий три цвета от двух переходов.

МУЛЬТИ-СВЕТОДИОДНЫЕ ЦЕПИ

Если необходимо управлять несколькими светодиодами от одного источника питания, это можно сделать, подключив все светодиоды последовательно, как показано на Рисунок 10 , при условии, что напряжение питания значительно больше, чем сумма прямых напряжений отдельных светодиодов. .

РИСУНОК 10. Светодиоды , подключенные последовательно и управляемые одним токоограничивающим резистором.

Таким образом, эта схема потребляет минимальный общий ток, но ограничено количеством светодиодов, которые она может управлять.Однако любое количество этих базовых схем может быть подключено параллельно, так что любое количество светодиодов может управляться от одного источника, как показано в схеме с шестью светодиодами в , рис. 11, .

РИСУНОК 11. Любое количество цепей, показанных на Рисунке 10, может быть подключено параллельно для управления любым количеством светодиодов.

Альтернативный способ одновременного питания нескольких светодиодов — просто подключить несколько цепей , рисунок 5, параллельно, как показано на , рисунок 12, .Обратите внимание, однако, что эта схема очень расточительна по току питания (который равен сумме отдельных токов светодиодов).

РИСУНОК 12. Эта схема может управлять любым количеством светодиодов, но за счет высокого тока.

На рисунке 13 показана схема управления светодиодами, «чего нельзя делать», в которой все светодиоды подключены напрямую параллельно. Часто эта схема не будет работать правильно, потому что неизбежные различия в прямых характеристиках светодиодов приводят к тому, что один светодиод потребляет большую часть или весь доступный ток, оставляя мало или совсем ничего для остальных светодиодов.

РИСУНОК 13. Эта схема управления светодиодами может не работать; один светодиод может потреблять большую часть тока.

СВЕТОДИОДНЫЕ ЦЕПИ ПРОПЫЛКИ

ПРОСТОЙ ДИЗАЙН

Одним из простейших типов схемы светодиодного дисплея является светодиодный мигающий индикатор, в котором один светодиод многократно включается и выключается, обычно со скоростью одно или два мигания в секунду. Мигалка с двумя светодиодами является простой модификацией этой схемы, но устроена так, что один светодиод загорается при выключении другого, или наоборот.

Рисунок 14 показывает практическую схему транзисторного двухсветового мигающего устройства, которое можно преобразовать в работу с одним светодиодом, просто заменив ненужный светодиод с помощью короткого замыкания.

РИСУНОК 14. Транзисторная схема мигающего сигнала с двумя светодиодами работает на частоте около 1 Гц.

Здесь Q1 и Q2 подключены как простой нестабильный мультивибратор с частотой 1 Гц, в котором Q1 и LED1 включаются, когда Q2 и LED2 выключаются, и наоборот, и в котором нестабильная скорость переключения регулируется значениями C1-R3. и C2-R4.

Рисунок 15 показывает версию ИС двухсветового мигающего устройства, основанную на ИС таймера 555 или 7555, которая подключена в нестабильном режиме, с ее основными постоянными времени, определяемыми значениями C1 и R4 и дающими частоту циклов около 1 Гц (одна вспышка в секунду). Действие схемы таково, что выходной контакт 3 ИС поочередно переключается между заземлением и положительным уровнем напряжения питания, поочередно включается LED1 через R1 или LED2 через R2. Схема может быть преобразована в режим работы с одним светодиодами, исключив светодиоды 2 и R2.

РИСУНОК 15. Схема двухсветового мигающего устройства IC работает на частоте около 1 Гц.

На рисунке 16 показана полезная модификация вышеуказанной схемы, в которой частота мигания изменяется с помощью RV1, а две пары последовательно соединенных светодиодов соединены в виде креста, так что визуальный дисплей попеременно переключается между горизонтальная полоса (LED1 и LED2 включены) и вертикальная полоса (LED3 и LED4 включены), таким образом формируя визуально интересный дисплей. Частота цикла варьируется от 0,3 до 3 вспышек в секунду.

РИСУНОК 16. Частота мигания с двумя полосами с четырьмя светодиодами может изменяться от 3 до 0,3 вспышек в секунду.

МИКРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СВЕТОДИОДНЫЕ ФОНАРЫ

Простые схемы светодиодных мигалок типов, показанных на рисунках , 14 с по 16 потребляют средние рабочие токи в несколько миллиампер. С другой стороны, светодиодные мигалки Micropower потребляют средние рабочие токи, которые измеряются в микроамперах (обычно в диапазоне от 2 мкА до 150 мкА), и предназначены в основном для использования в «аварийном индикаторе», «состоянии батареи» и «взломе» с питанием от батареи сдерживающие »приложения.

В приложениях с аварийными индикаторами микромощные светодиодные мигалки могут использоваться для индикации положения аварийных выходов, фонарей, фонарей, кнопок аварийной сигнализации или оборудования безопасности и т. Д. В темноте (возможно, вызванной отказом основной системы освещения). При использовании в качестве индикаторов состояния батареи они часто устанавливаются в дымовые извещатели и другие слаботочные устройства с длительным сроком службы, которые питаются от батарей от 4,5 В до 12 В. Когда они используются в качестве средств защиты от взлома, они хорошо подходят для реальной или фиктивной системы охранной сигнализации, сигнальных ящиков / сирен, камер видеонаблюдения и т. Д.

Чтобы понять основные принципы, лежащие в основе светодиодных мигалок с микромощностью, вы должны сначала изучить некоторые основные факты, касающиеся визуального восприятия, а именно:

1. Комбинацию человеческого глаза и мозга резко привлекают внезапные изменения в визуальных образах или уровнях освещенности; он особенно чувствителен к некоторым типам мигающего света. Рисунок 17 показывает типичную «световую вспышку» комбинации человеческого глаза / мозга при представлении яркого импульса света, генерируемого светодиодом.
2. Примечание от Рис. 17 , что вспышка должна присутствовать, чтобы было видно (восприниматься) с полной яркостью не менее 10 мс, и что — когда вспышка прекращается — эффект «постоянства зрения» вызывает довольно медленное затухание воспринимаемой яркости , обычно требуется 20 мс, чтобы упасть до 50% от максимального (до выключения) значения. Следовательно, глаз может видеть мигающие огни как отдельные вспышки, только если они разделены периодом не менее 20 мс; если они разделены менее чем на 20 мс, они видятся (из-за эффекта «постоянства зрения») как непрерывный свет.
3. Также обратите внимание на Рисунок 17 , что — если вспышки разделены не менее чем на 20 мс — мозг «видит» отдельные вспышки с полной яркостью, если они имеют продолжительность 10 мс или больше, но видит их с уменьшающейся яркостью при длительности ниже 10 мс (вспышка 2 мс появляется примерно при 1/5 истинной яркости; воспринимаемая яркость быстро спадает при длительности менее 1 мс). Воспринимаемая длительность вспышки 20 мс (30 мс) всего на 50% больше, чем продолжительность вспышки 10 мс (20 мс).
4. Комбинацию человеческого глаза и мозга очень сильно привлекают мигающие огни, периоды повторения которых составляют приблизительно от 0,5 до 5 секунд, но меньше привлекают мигающие огни, у которых периоды повторения выше или ниже этого диапазона.
5. Современные недорогие сверхяркие светодиоды при генерации светового импульса 10 мс или более обеспечивают уровень яркости, который достаточно привлекателен для большинства практических целей при импульсном токе 2 мА.

РИСУНОК 17. Типичная реакция на «световую вспышку» комбинации человеческого глаза и мозга.

Когда приведенные выше факты сопоставлены, выясняется, что «идеальный» микромощный светодиодный мигатель — при использовании сверхяркого светодиода — должен производить импульс длительностью (d) 10 мс при токе (I) 2 мА. , при периоде повторения (p) 2 секунды (= 2000 мс). Обратите внимание, что в этих условиях средний ток (I _{означает} ) светодиода равен

I _{среднее значение} = I x d / p

и составляет всего 10 мкА в этом конкретном примере (при 30-секундном периоде повторения I _{означает, что} — это минута 0. 67 мкА).

На практике фактический средний ток, потребляемый схемой мигающего микромощного светодиода, равен сумме токов светодиода и драйвера и неизбежно превышает минимальное значение, указанное выше. На рисунках 18, и , 19, , например, показаны две альтернативные схемы микромощных светодиодных мигалок, которые при питании от источников питания 6 В потребляют суммарный ток 86 мкА и 12 мкА соответственно.

Схема , рис. 18, разработана на основе ИС «таймера» CMOS 7555, которая используется в нестабильном режиме и обычно потребляет незагруженный рабочий ток 75 мкА при напряжении 6 В.В этом режиме C1 поочередно заряжается через R1-R2 и разряжается только через R2, тем самым генерируя сильно асимметричную форму выходного сигнала на контакте 3, который включает светодиод через токоограничивающий резистор R3 во время короткой части « разрядки » каждого рабочего цикла. цикл.

РИСУНОК 18. Детали схемы и рабочих характеристик микромощного светодиодного мигающего модуля на базе 7555.

В таблице , рис. 18, приведены подробные сведения о характеристиках схемы, оптимизированной для работы при различных точечных напряжениях в диапазоне от 3 В до 12 В.

Схема Рис. 19 Схема спроектирована на основе ИС CMOS 4007UB, которая содержит две пары комплементарных MOSFET-транзисторов плюс один инвертор CMOS, все они размещены в 14-выводном корпусе DIL.

РИСУНОК 19. Эта микромощная светодиодная мигающая схема на основе 4007UB потребляет средний ток 12 мкА при 6 В.

В этом приложении ИС представляет собой микромощный асимметричный нестабильный мультивибратор типа «кольцо из трех», который при питании от источника питания 6 В включает светодиод на 10 мс с двухсекундными интервалами повторения; время включения контролируется C1-R1, время выключения — C1-R2, а ток светодиода (номинальный 2 мА) регулируется R4.Схема потребляет рабочий ток без нагрузки 2 мкА и ток нагрузки (при возбуждении светодиода импульсами 2 мА) 12 мкА.

Обратите внимание, что базовая схема Рисунок 19 может использоваться при любых напряжениях питания в диапазоне от 4,5 В до 12 В, но фактические значения компонентов должны выбираться в соответствии с конкретным используемым напряжением питания. Также обратите внимание, что — при напряжении питания 6 В или выше — схема может управлять двумя или более последовательно соединенными светодиодами без увеличения общего потребления тока, при условии, что значение R4 изменено, чтобы установить ток включения светодиода на 2 мА.

Таблица в Рис. 20 показывает номинальный срок службы различных типов щелочных элементов / батарей при непрерывном питании различных типов микросхем микромощных светодиодных мигалок.

		12 мкА Нагрузка		86 мкА Нагрузка		320 мкА Нагрузка
Щелочные элемент / тип батареи	Емкость (на элемент или батарею)	Ежемесячный расход емкости и прогнозируемый срок службы элемента / батареи
		Слив	Жизнь	Слив	Жизнь	Слив	Жизнь
AAA	1 Ач	0. 88%	3,3 года	6,28%	1,0 года	23,4%	0,3 года
AA (1,5 В)	2 Ач	0,44%	4,0 года	3,14%	1,7 года	11,7%	0,6 года
C (1,5 В)	6,5 Ач	0,135%	4,6 года	0,97%	3,2 года	3,6%	1,6 года
D (1.5 В)	13 Ач	0,07%	4,8 года	0,48%	3,9 года	1,8%	2,4 года
PP3 (9 В)	0,55 Ач	1,59%	2,6 года	11,4%	0,6 года	42,5%	0,2 года

РИСУНОК 20. Таблица, показывающая ожидаемый срок службы различных типов щелочных элементов / аккумуляторов при включении микросхем светодиодных мигающих микросхем.

Данные относятся к схемам в Рисунок 18 (рисунок 86 мкА при 6 В) и Рисунок 19 (рисунок 12 мкА при 6 В), а также некогда популярной, но теперь устаревшей ИС LM3909 ‘LED flasher’ (снята с производства National Semiconductor), который потребляет минимальный рабочий ток 320 мкА.

Обратите внимание на Рис. 20 , что «прогнозируемый срок службы элемента / батареи» относится к элементам / батареям, первоначальный (неиспользованный) ожидаемый срок службы которых составляет пять лет, т.е.е., в которой их заряды утекают с постоянной скоростью 1,67% в месяц. Общий ежемесячный расход используемой мощности равен сумме значений утечки и утечки нагрузки и составляет основу прогнозируемых значений срока службы, показанных в таблице.

НИЗКОВОЛЬТНЫЕ СВЕТОДИОДНЫЕ МИКРОЭНЕРГИИ

Базовая схема микромощного светодиодного мигающего сигнала в Рис. 19 может — если его составные части правильно выбраны — надежно использоваться при абсолютном минимальном напряжении питания 4,5 В. Если у вас есть приложение, в котором вам нужно управлять этой базовой схемой флешера от батареи 3 В, вы можете сделать это, используя батарею 3 В для непосредственного управления сверхэффективной схемой удвоения напряжения на основе популярной ICL7660 IC, и используйте 6 В. выход удвоителя (подключен непосредственно к C2 в , рис. 19, ) для питания 6-вольтовой версии схемы , рис. 19 , которая в этом случае будет потреблять средний ток 24 мкА от батареи 3 В.

В качестве альтернативы, если вам нужно управлять базовой схемой мигающего сигнала от ячейки 1,5 В, вы можете сделать это, используя ячейку для управления каскадной парой цепей удвоителя напряжения ICL7660 и используя их выход 6 В (подключенный непосредственно к C2 в Рисунок 19 ) для питания 6-вольтовой версии схемы Рисунок 19 , которая в этом случае будет потреблять средний ток 48 мкА от элемента 1,5 В. NV

Мигает светодиодом с Arduino в Tinkercad: 6 шагов (с изображениями)

Ножки светодиода подключены к двум контактам на Arduino: заземлению и контакту 13.Компонент между светодиодом и контактом 13 представляет собой резистор, который помогает ограничивать ток, чтобы светодиод не перегорел. Без него вы получите предупреждение о том, что светодиод может скоро перегореть. Не имеет значения, идет ли резистор до или после светодиода в цепи, или в какую сторону он идет. Цветные полоски обозначают номинал резистора, и для этой схемы отлично подойдет диапазон от 100 Ом до 1000 Ом.

Светодиод, напротив, поляризован, что означает, что он работает только тогда, когда ножки соединены определенным образом.Положительная ножка, называемая анодом, обычно имеет более длинную ножку и подключается к источнику питания, в данном случае от выходного контакта вашего Arduino. Отрицательная ветвь, называемая катодом, своей более короткой ветвью подключается к земле.

На панели компонентов Tinkercad Circuits перетащите резистор и светодиод на рабочую панель. Измените значение резистора, установив его на 220 Ом в инспекторе компонентов, который появляется при выборе резистора. Вернитесь на панель компонентов, найдите и принесите плату Arduino Uno.Щелкните один раз, чтобы подключить провод к компоненту или выводу, и щелкните еще раз, чтобы подключить другой конец. Подключите резистор к любой стороне светодиода. Если вы подключили резистор к аноду светодиода (положительный, более длинный), подключите другую ножку резистора к цифровому выводу 13 Arduino. Если вы подключили резистор к катоду светодиода (отрицательный, более короткий вывод), подключите другую ножку резистора к заземлению Arduino. контакт (GND). Создайте еще один провод между неподключенной ножкой светодиода и контактом 13 или землей, в зависимости от того, что еще не подключено.

Дополнительный кредит: вы можете узнать больше о светодиодах в бесплатном уроке «Светодиоды и освещение» Instructables.

Если у вас есть физическая плата Arduino Uno (или совместимая), вы можете подключить светодиод непосредственно к контакту 13 (положительный, более длинный анод) и заземлению (отрицательный, более короткий катод), потому что на контакте 13 фактически есть встроенный резистор. именно для этой цели тестирования.

Мигание, затемнение и колебание | Электроника для художников

Для многих электронных приборов и произведений искусства включение и выключение устройства означает просто подключить его к розетке или отсоединить от сети.

Другие устройства имеют простые переключатели, которые не намного сложнее, чем подключение к стене. Переключатель просто электрически соединяет два провода вместе. Вы можете сделать это вручную для устройств с низким напряжением, таких как светодиоды. Просто соедините два провода вместе, и он загорится. Вы сделали простой переход.

Мы также знаем, что яркость светодиода определяется силой тока, протекающего через него. И мы знаем, что можем ограничить ток с помощью резистора. Это означает, что мы знаем, как приглушить свет.Просто увеличьте сопротивление.

Мы можем заменить наш токоограничивающий резистор переменным резистором. Техническое название переменного резистора — потенциометр. Регуляторы громкости на радио и телевидении раньше были простыми потенциометрами. В наши дни это чаще всего кнопки на пульте дистанционного управления, которые сообщают компьютеру, насколько усилить звук.

Поскольку потенциометры могут быть установлены на ноль (без сопротивления), нам все равно нужно иметь фиксированный резистор, чтобы гарантировать, что мы не сожжем светодиод слишком большим током. Затем можно выбрать потенциометр с сопротивлением, скажем, 2000 или 5000 Ом, когда он находится на самом высоком значении (эквивалентном минимальному уровню громкости на регуляторе громкости). Светодиод будет казаться таким тусклым, что будет казаться, что он выключен, пока мы не увеличим ток, вращая ручку на потенциометре.

Поскольку в потенциометре слишком много слогов, мы часто называем один просто «горшок».

Потенциометр имеет три клеммы, к которым мы можем припаять провода. Внешние клеммы подключены к каждому концу резистора, как и те, которые мы использовали в нашем светодиодном проекте.Центральный вывод подключается к дворнику. Стеклоочиститель — это кусок металла, который перемещается от одного конца резистора к другому, соединяясь с материалом резистора. На схематическом обозначении потенциометра стеклоочиститель показан стрелкой, указывающей на середину резистора.

Если мы проигнорируем стеклоочиститель и просто подключим внешние клеммы потенциометра в нашей цепи, у нас будет просто дорогой резистор. Но если мы подключим стеклоочиститель и одну из внешних клемм, у нас будет переменный резистор (также известный как реостат).Когда мы подключаем внешние клеммы к двум концам батареи, у нас есть делитель напряжения (помните делитель напряжения, который мы обсуждали ранее?). Затем стеклоочиститель позволяет нам выбрать любое напряжение от самого высокого, которое может выдать аккумулятор, до нуля с помощью удобного поворота ручки.

Иногда мы хотим, чтобы что-то включалось и выключалось само, без участия чьей-либо руки. Мы видим мигающие огни на самых разных вещах, поскольку они привлекают наше внимание, что и является их целью. Чтобы индикатор мигал, нам нужно что-то, что со временем меняется.Это электронная часть, называемая конденсатором.

Конденсатор — штука очень простая. Это две токопроводящие поверхности, разделенные изолятором. При подключении к источнику напряжения, например, к батарее, одна поверхность конденсатора получает электроны, выталкиваемые на нее, а другая поверхность удаляет электроны. Это приводит к накоплению электрической энергии в конденсаторе, очень похоже на зарядку аккумулятора. Это связано с тем, что, когда мы устанавливаем светодиод вместо батареи, электроны, скапливающиеся на одной поверхности, бегут через светодиод к поверхности, на которой не хватает электронов.При этом загорается светодиод, пока поверхности снова не будут сбалансированы.

Зарядка конденсатора требует времени, а время его разрядки. Мы можем изменить это время, ограничив, насколько быстро электроны могут входить в конденсатор и выходить из него. Делаем это с помощью токоограничивающего резистора.

Комбинация конденсатора и резистора позволяет нам определять время. Если мы позволим конденсатору заряжаться через резистор, напряжение между двумя поверхностями конденсатора возрастет, пока не приблизится к напряжению батареи.Он продолжает постепенно приближаться к напряжению батареи, но скорость нарастания напряжения становится все медленнее и медленнее, экспоненциально.

На приведенной выше схеме осциллограф подключен к любому концу конденсатора (это новый схематический символ, сразу под резистором). Батарея (новый схематический символ слева) обеспечивает (в данном случае) 3 вольта. Переключатель (новый схематический символ вверху) может подключать резистор и конденсатор либо к верхней части батареи, давая ей питание, либо к нижней части батареи, замыкая ее.

Вы можете нажать на кнопки «зарядка» и «разрядка», чтобы наблюдать за зарядом или разрядом конденсатора. Вы также можете изменить номиналы резистора и конденсатора.

Мы можем создать схему из транзисторов, которая заряжает конденсатор через резистор и контролирует уровень напряжения. Когда напряжение повышается до определенного уровня, схема переключится на разряд конденсатора через резистор, пока напряжение не достигнет второго, более низкого уровня. В этот момент он снова начинает заряжаться, и цикл повторяется.Теперь у нас есть схема, которая может работать с любой желаемой частотой, просто увеличивая или уменьшая конденсатор, или увеличивая или уменьшая резистор, или какую-то комбинацию. Эта схема называется таймером. На схеме нажатие на кнопку «авто» имитирует таймер.

настолько полезны в электронике, что компании делают микросхемы интегральных схем, которые включают в себя все транзисторы и другие компоненты, все уже подключенные для нас, в маленькой микросхеме. Все, что нам осталось, это добавить конденсатор и резисторы (один для зарядки, а другой для разряда).Это позволяет нам устанавливать время по своему желанию.

Изучение закона Ома, GPIO и транзисторов с мигающими светодиодами на Raspberry Pi

Эта статья была переведена на английский язык и изначально была опубликована для deviceplus.jp.

Devices Plus накопилась довольно обширно. Многим читателям нравилось читать наши прошлые статьи и создавать вещи своими руками.

Однако один из недавних читателей заявил: «Я могу создавать некоторые вещи, но я не совсем понимаю принцип, лежащий в основе этого.«Конечно, когда дело доходит до электричества, электроники, схем и программ, неизбежно возникают сложные части, и иногда бывает трудно понять фундаментальные принципы, лежащие в их основе. Редакция временами испытывает боль!

На этот раз Наоми Ито, которая занимается медиаискусством и миром книг, объяснит более глубокие механизмы. В теме мигают светодиоды. Есть чему поучиться, так что перейдем к самому важному. Мы будем применять то, что узнаем позже.

[Содержание]

• Введение
• Начало работы с мигающими светодиодами
• Закон Ома
• GPIO Raspberry Pi
• Рабочий светодиод на транзисторе
• Подробнее о мигающих светодиодах
• Разработка мигающих светодиодов
• Как это использовать?

Введение

За последние несколько лет малые микрокомпьютеры пережили бум вместе с электронной работой. Странно думать, что теперь можно ощущать и управлять различными вещами, включая свет, звук, движение и изображения, с помощью небольшого устройства в ладони.Я глубоко впечатлен тем, что будущее, которое я представлял себе в детстве, постепенно воплощается в жизнь.

Образ электронной работы изменился со времен создания радио на транзисторах. С тех пор, как я увлекся медиа-искусством, техника самовыражения расширилась, и я стал рассматривать электронную работу как инструменты и материалы, вроде кистей и красок. Точно так же есть много способов выразить искусство в моем окружении, в то время как, с другой стороны, получение удовольствия от производства как хобби называется «создателем».«Когда я вижу похожие мероприятия, проводимые в разных местах, я чувствую, что концепция хобби как субкультуры изменилась.

Теперь мне нравится выполнять электронную работу с помощью Raspberry Pi, который легко доступен даже среди микрокомпьютеров. Он также имеет ОС с множеством установленных приложений и прост в использовании.

На этот раз мы будем использовать Raspberry Pi 3 Model B ＋

Начало работы с мигающими светодиодами

Под «мигающими светодиодами» мы понимаем схему, в которой вы можете видеть, как мигают светодиоды.Конечно, такую ​​простую вещь, как заставить светодиодные индикаторы мигать, легко воссоздать, используя электронные компоненты, такие как транзисторы и конденсаторы. Кстати, схема, которую я часто использую в работе с электроникой, представляет собой схему, называемую нестабильным мультивибратором, которая состоит из двух транзисторов и двух конденсаторов, четырех резисторов и одного светодиода, которые припаяны к плате и освещены сухой ячейкой. .

Circuit Ex ： Нестабильный мультивибратор

Work Ex ： Reimagined Railway Sign

В этой схеме светодиоды мигают попеременно с интервалом примерно в одну секунду.Чтобы изменить скорость мигания, измените емкость и значение сопротивления конденсатора. Чтобы он быстро мигал, измените емкость конденсатора на меньшую.

А вот и микрокомпьютер.
Заставить загораться светодиод с выходом на Raspberry Pi просто и легко с помощью GPIO. Это также описано в различных книгах, и, поскольку существует множество специализированных плат расширения с необходимыми функциями для сборки подобных блоков, подробности будут доступны там.Тем не менее, некоторые из самых базовых знаний, требуемых при создании электронной схемы, кажутся важными, но не объясняются более подробно, поэтому давайте рассмотрим их здесь. Постарайтесь запомнить то, чему вы научились на уроках науки и техники в начальной и средней школе.

Закон Ома

Закон Ома: «ток = напряжение / сопротивление». В свое время это было написано как I = E / R. Теперь это A = V / Ω, верно?

Эта формула кажется близкой к временам и учебникам, но «А (ампер) = В (вольт) / Ом (Ом)» выражает саму единицу и может быть более интуитивным и простым для понимания.

Вы можете увидеть такую ​​диаграмму в справочнике, но постарайтесь вспомнить, как вы ее выучили. Кстати, когда я спросил у хранителя знакомого зоопарка, вот как он это узнал.

«Земля в горизонте, чайка в небе, осьминог и кальмар в море»

Теперь, что касается использования закона Ома, представьте, что это просто зажигание светодиода с помощью батареи. Вы можете подключить светодиод к источнику питания (здесь батарея), но поскольку светодиод представляет собой своего рода диод, существует направление для потока электричества: подключите A (анод) к положительной стороне и K (катод) к отрицательной сторона.

Направление подключения при этом хорошее, но на самом деле светодиод может сломаться, если останется как есть. Чтобы избежать поломки детали, вы должны пропустить через деталь правильное электричество.

Правильное электроснабжение находится в пределах номинальной таблицы (паспорта) для данной детали. В зависимости от продукта, например, в случае белого светодиода с напряжением 3,5 В 20 мА, это электричество можно интерпретировать как «Нерушимое, если это находится в пределах области безопасности». Другими словами, это все равно что сказать: «Если вы используете его сверх этого, он может сломаться.”

Таким образом, оптимальное напряжение для этого светодиода составляет 3,5 В, а протекающий ток — 0,02 А.

Во-первых, если напряжение составляет 3,5 В, рассмотрите более высокое напряжение источника питания. Например, рассмотрим источник питания 6 В с четырьмя сухими батареями. Строго говоря, новый аккумулятор может иметь напряжение, близкое к 1,6 В. Конечно, пока лучше подумать, но здесь это опущено, так как будет описано позже.

Из 6 В я хочу подать 3,5 В на светодиод, поэтому давайте подадим остальные 2,5 В на другой.Это можно сделать, разделив напряжение, так что еще одна нагрузка будет подключена последовательно со светодиодом, но должен быть подключен простой резистор.

Вспомните эксперимент, в котором яркость отличается от случая, когда лампочки соединены последовательно и параллельно. Когда нагрузка (бобовая лампа) включена последовательно, напряжение делится, а нагрузка удваивается, поэтому ток, протекающий по цепи, равен 1/2, а лампа темная.

Поскольку нагрузка различается из-за индивидуальных различий, таких как степень усталости миниатюрных лампочек

Разделенное напряжение называется парциальным давлением.Теперь я вернусь к светодиодам. Поскольку светодиоды являются полупроводниками, они не считаются нагрузкой, поэтому, даже если они разделены, ток цепи рассчитывается за пределами светодиода.

Поскольку через эту цепь должен протекать ток 20 мА, какое сопротивление мне следует использовать? Это можно рассчитать по закону Ома. Поскольку «сопротивление = напряжение / ток», подключите резистор 2,5 Ом / 0,02 А = 125 Ом, 125 Ом последовательно со светодиодом. Напряжение делится светодиодом и резистором.

Теперь, если вы ищете резистор на 125 Ом, его фактически нет на рынке.Ближайшие значения сопротивления — 120 Ом и 130 Ом. В случае 120 Ом это также равно 25/120 = 0,0208333, когда ток рассчитывается по закону Ома. Поскольку он немного превышает 20 мА, используйте 130 Ом. В этом случае будет хорошо, если он станет 20 мА или меньше.

Рассмотрим случай, когда используется новая батарея. Если бы каждое было 1,6 В, то общее было бы 6,4 В. Если вы подадите на резистор 2,9 В, он будет рассчитан как 145 Ом. Значит, для изделия достаточно 150 Ом. Конечно, больший безопаснее, но светодиод темнеет.Рекомендуется выбирать модель исходя из того, сколько необходимо, в зависимости от работы, которую вы создаете. Этот резистор называется токоограничивающим резистором, потому что он регулирует ток, протекающий по цепи.

Raspberry Pi

Raspberry Pi имеет множество терминалов ввода / вывода, называемых GPIO, которые полезны для управления внешними устройствами. Что касается подробностей об этом, я не записывал их, так как же мне объяснить, как генерируются электрические сигналы?

Например, может ли светодиод светиться при подключении к этому терминалу?

Конечно, может! Однако, как отмечалось ранее, светодиоды имеют свои соответствующие характеристики.Например, при попытке зажечь красный светодиод 2,0 В 20 мА используется токоограничивающий резистор. Поскольку выходное напряжение GPIO составляет 3,3 В, вы можете разделить 1,3 В на токоограничивающий резистор и передать 20 мА. Однако Raspberry Pi GPIO может протекать только до 16 мА, поэтому, если вы рассчитываете это по закону Ома, это будет «1,3 В / 0,016 = 81,25 Ом», поэтому я использовал 100 Ом. Хотя нельзя сказать, что характеристики светодиодов в рейтинговой таблице полностью продемонстрированы, этого будет достаточно, чтобы загореться. Вы можете легко поэкспериментировать с этим на макетной плате.

Это лучший способ заставить свет мерцать с помощью Scratch.

Объявите GPIO, установите GPIO4 на выход, а затем выведите ON (Hi) на GPIO4.
Если вы оставите его слева, он останется пунктирным, поэтому вы можете выключить его с помощью OFF (Низкий).

Если он собран, как слева, его можно включать и выключать каждую секунду до 10 раз.

Теперь нам удалось создать то, что выглядит как мигающие светодиоды, однако, как упоминалось ранее, существует ограничение на ток, который может выводиться через GPIO Raspberry Pi.Например, что, если вы хотите использовать белый или синий светодиод 3,5 В, или подключить несколько светодиодов, чтобы сделать его ярче, или использовать сверхмощный сверхяркий светодиод? В этом случае было бы трудно использовать только выход GPIO, поэтому необходимо использовать другой источник питания и построить отдельную схему для управления светодиодами. Хотя можно использовать специальный драйвер светодиода, в этом разделе представлен простой метод управления с использованием транзистора.

Рабочий светодиод на транзисторе

Здесь транзистор типа NPN 2SC1815 (на данный момент совместим с 2SC1815L, KSC1815 и др.) используется. Роль транзистора — усиление и переключение.

Электричество течет от коллектора к эмиттеру по входу в базу. В это время базовый входной сигнал усиливается как большой ток сигнала. Это называется переключением. Другими словами, аналоговая обработка — это усиление, а цифровая обработка — это переключение. Поскольку он обрабатывается на Raspberry Pi, его можно рассматривать как функцию переключения.

Обозначение схемы NPN-транзистора и пример рисунка

NPN-транзистор имеет положительный вход на базе, поэтому включается коллектор-эмиттер.В случае типа PNP вы можете рассматривать его как отрицательный вход.

Согласно таблице номинальных значений 2SC1815, ток, протекающий через коллектор, составляет до 150 мА. Продукты ранжируются в соответствии с коэффициентом усиления, но коэффициент усиления составляет от 120 до 240 в ранге Y. Например, при условии, что коэффициент усиления равен 200, если должен протекать ток коллектора до 150 мА, ток 0,75 мА должен протекать через базу. От GPIO это означает, что телефон должен пропускать только небольшой выходной ток.

Здесь подключен резистор 10 кОм, который используется в качестве входа в базу. Светодиод использует белый цвет 3,5 В 20 мА и использует сухую батарею в качестве внешнего источника питания, поэтому напряжение в цепи составляет 6 В. Хотя это токоограничивающий резистор, был использован резистор 150 Ом, как описано выше.

Подключите эти.

Теперь давайте подключим базу транзистора к Raspberry Pi GPIO. Сначала давайте подумаем об эксперименте и воспользуемся макетом.

Остальное — программа, но вы можете использовать предыдущую, как в Scratch.Конечно, если вы замените контакты GPIO, вы также должны изменить номер в программе.

Как правило, декларируйте использование GPIO, устанавливайте контактный выход, вход и т. Д., А затем выходите ON (Hi) или OFF (Low). Поскольку положительный вход подается на базу транзистора через выход ON (Hi), при переключении между коллектором и эмиттером загорается светодиод.

PullUp и PullDown могут быть описаны в программе, но здесь они не обязательны, потому что 10 кОм присоединено к базе транзистора в качестве понижающего резистора.Другими словами, это соответствует аппаратной части.

Подробнее о мигающих светодиодах

Как заставить это мигать? Это несложно, потому что вы можете управлять выходом ON (Hi) или OFF (Low) с помощью программы. Если подумать, первый выход ВЫКЛ (низкий), затем ВКЛ (Н), и сохраняется 1-секундное состояние, выход ВЫКЛ (низкий), он также поддерживается в течение 1 секунды и ВКЛ (высокий ) вывод повторяется. У вас есть то, что мы называем мигающим / мигающим светодиодом.Пример в Scratch упомянут выше.

Разработка мигающих светодиодных ламп

Теперь, когда мы заставили наши светодиодные фонари мигать, давайте попробуем управлять несколькими светодиодами. Вот как вы можете заставить два светодиода мигать попеременно. Для подключения используются два порта GPIO, каждый из которых управляет светодиодом с транзистором.

Я только что сделал эти две схемы управления транзисторами. Схема простая, но если вы соберете ее на макетной плате, провода будут сложными, поэтому обратите особое внимание на проводку.Так работает программа Scratch.

Использую GPIO3 и GPIO4. Сначала включается 4, через 1 секунду отключается 4, затем сразу 3 включается, через 1 секунду выключается и так далее. Повторите 10 раз, но если вы хотите повторять все время, вы должны использовать блок «все».

С помощью этого приложения количество светодиодов можно увеличить на имеющийся GPIO, четыре или 10 штук. Они могут мигать не только последовательно, но и все сразу или даже в обратном направлении, в зависимости от используемой программы.

Как вы это используете?

Между прочим, самые большие проблемы — это эксперимент, практика программирования и обучение электронной работе с миганием или миганием светодиода. Самая большая проблема — как это использовать. Конечно, также хорошо использовать елку или иллюминацию. Тем не менее, освещение — это не просто сияние, но и множество элементов моделирования, таких как отбрасывание теней, смешивание цветов, отражение и преломление, спектроскопия и поляризация.

В зависимости от устройства, вы также можете создавать художественные произведения, используя свет.

В моем случае это та работа, которую я проделал.

Пусть танцует Минова танцует （2010） （C） Наоми Ито

Эта часть устройства загорается по очереди шестью светодиодами. Здесь тени от шести Minowa проецируются на стену с помощью светодиодного света, но каждая тень проецируется в одном и том же месте, так что форма тени соответствует позе тела. Другими словами, тени выражаются как анимация.

Из стационарной терракотовой лепки и названия «Танцующая Минова» с использованием современных технологий он превратился в выразительное произведение искусства. Это также работа, на которую уходит много времени.

В основе всего этого лежат мигающие светодиоды, однако, как вы можете видеть, вы можете сделать гораздо больше, если знаете, как их применять. Естественно, необязательно постоянно делать что-то столь же артистичное, но время от времени заниматься творчеством — это весело, не так ли?

Заключение

Электронная работа — это весело, но чем еще можно заниматься, кроме строительного оборудования и механизмов? Как сделать интереснее? Если вы рассмотрите различные приложения и выражения, которые вы можете использовать, вы сможете создавать еще более сложные и интересные творения. А затем вы можете изменить его еще больше.

Физические вычисления с использованием Arduinos: заставляем светодиоды мигать и гаснуть — упражнение

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 11 (10-12)

Требуемое время: 4 часа

(подробности см. В разделе «Процедуры»)

Расходные материалы на группу: 0 долл. США.00

В этом упражнении используются некоторые предметы длительного пользования (многоразового использования), такие как микроконтроллеры Arduino, компьютеры и светодиодные лампы; подробности см. в Списке материалов.

Размер группы: 2

Зависимость действий: Нет

Тематические области: Компьютерные науки, физика, наука и технологии

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Инженерное соединение

Чтобы проектировать и создавать новые интерактивные устройства, инженеры должны иметь базовое представление о схемах, микроконтроллерах, компьютерном программировании и исполнительных механизмах. Многие электронные устройства, с которыми мы взаимодействуем ежедневно, такие как сотовые телефоны, фотоаппараты, цифровые термометры и блендеры, имеют микроконтроллеры, управляющие функциями устройств. Актуаторы, в том числе светодиоды, динамики и двигатели, являются важными компонентами роботизированной системы. Эти компоненты включены в схемы, которыми можно управлять с помощью микроконтроллеров. Как и компьютерные инженеры и инженеры-электрики, на итоговом экзамене студентам предлагается разработать собственные программы для выполнения определенных задач с использованием Arduinos и построенных ими схем.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Создавайте жизнеспособные схемы, используя Arduinos и простые исполнительные механизмы.
• Разрабатывайте программы для Arduino, используя функции pinMode (), digitalWrite (), analogWrite () и delay () для управления исполнительными механизмами через цифровые контакты.

Образовательные стандарты

Каждый урок или действие TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными предметами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются Сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты имеют иерархическую структуру: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
HS-ETS1-2. Разработайте решение сложной реальной проблемы, разбив ее на более мелкие, более управляемые проблемы, которые можно решить с помощью инженерии.(9–12 классы) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Щелкните, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Сквозные концепции
Разработайте решение сложной реальной проблемы, основанное на научных знаниях, источниках доказательств, созданных студентами, приоритетных критериях и компромиссных решениях. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Критерии могут быть разбиты на более простые, к которым можно подходить систематически, и могут потребоваться решения о приоритете определенных критериев над другими (компромиссы). Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

На каждую студенческую пару необходимо:

• 2 компьютера или ноутбука, готовые к загрузке бесплатного программного обеспечения Arduino IDE
• 1 Arduino, например собранный Arduino Uno R3 за 25 долларов
• 1 USB-кабель
• 12 или более проводов / перемычек
• 2 или более провода / провода типа «крокодил»
• 1 макетная плата, например, макет половинного размера за 5 долларов США
• 5 светодиодов
• 2 или более резистора 220 Ом
• 1 пьезо-динамик или зуммер, например пьезозуммер (PS1240) за 1 доллар. 50
• 1 двигатель постоянного тока с номинальным напряжением менее 9 В, такой как игрушечный двигатель постоянного тока «размер 130» с двумя припаянными проводами за 2
долларов США.
• Раздаточный материал с обзором Arduino, по одному на человека
• Задание 1: Раздаточный материал для начинающих, по одному на человека
• Задание 2: Создание листа мигания светодиода, по одному на человека
• Задание 3: Создание рабочего листа по выцветанию светодиодов, по одному на человека
• Обзор проекта Arduino Design Challenge # 1, по одному на человека
• Раздаточный материал для домашнего задания, по одному на человека
• Пример раздаточного материала системы отслеживания успеваемости учащихся (необязательно, для учителя)
• Справочный лист общих функций для Arduinos, при необходимости
• Задание 4: Использование раздаточного материала фоторезистора, по одному на человека (необязательно, дополнительный)

Поделиться со всем классом:

• возможность проецировать изображение Arduino на классную доску (например, раздаточный материал с обзором Arduino)
• (необязательно) доступ к Интернету для исследований и электронной почты, а также документы Word® или Google

Рабочие листы и приложения

Посетите [www. teachengineering.org/activities/view/nyu_physical_computing_activity1] для печати или загрузки.

Больше подобной программы

Введение в Arduino: подключение и мигающие светодиоды

Студенты узнают, как подключить платы микроконтроллера Arduino к компьютерам и написать базовый код для мигания светодиодов. Предоставленные инструкции помогут студентам в процессе подключения, устранении распространенных ошибок и написании своих первых программ Arduino.Потом самостоятельно пишут код для мигания …

Средняя школа Maker Challenge

Строительство световых скульптур Arduino

Студенты получают практику в основах Arduino, когда они проектируют свои собственные небольшие прототипы световых скульптур для освещения гипотетического внутреннего двора. Они программируют микроконтроллеры Arduino для управления освещением как минимум трех светодиодов (LED) для создания воображаемого светового потока.

Средняя школа Maker Challenge

LilyTiny: плюшевые монстры живы!

Студенты узнают, как настраивать предварительно запрограммированные блоки микроконтроллеров, такие как Arduino LilyPad, и использовать их для улучшения функциональности и индивидуальности продукта.Они делают это, делая плюшевые игрушки в форме монстров (шаблон прилагается) с микроконтроллерами и светодиодами, вшитыми в войлочную ткань с проводимостью …

Цепи

Студенты знакомятся с несколькими ключевыми понятиями электронных схем. Они узнают о некоторых физических принципах схем, ключевых компонентах схемы и их распространении в наших домах и повседневной жизни.

Предварительные знания

Студенты должны быть знакомы со схемами и основами программирования, в том числе:

• Напряжение, ток, сопротивление, последовательные и параллельные цепи;
• Провода, батареи, резисторы и макеты;
• Лампочки, светодиоды и пьезозуммеры; и
• Переменные и математические операции, управляющие структуры (операторы if / else, циклы for и while), функции и простая последовательная связь.

Введение / Мотивация

(необязательно: если у вас есть мобильный телефон или если у учащихся есть мобильные телефоны, принесите их посмотреть во время обсуждения.)

Вы ведь все пользовались сотовыми телефонами? Если вы хотите кому-то позвонить, что вы делаете? Вы нажимаете на значок «телефон», затем просматриваете список контактов, а затем выбираете человека, которому хотите позвонить. Достаточно просто. Но как в телефоне это происходит? Подумайте об этом — что находится внутри этого устройства, что говорит ему, какие цвета отображать? Как он определяет, куда толкает ваш палец?

Ну, внутри находится крошечный компьютер, называемый микроконтроллером.Это маленькое устройство управляет датчиками, освещением и другими электронными компонентами вашего телефона, которые работают вместе, образуя впечатляющую и мощную интерактивную систему.

Что делать, если вы хотите создать свой собственный телефон или другое электронное устройство? Что вам нужно узнать или выяснить? (Возможные ответы: определите необходимые электрические элементы, которые вы могли бы использовать, научитесь подключать эти элементы к микроконтроллеру в жизнеспособной схеме и запрограммировать микроконтроллер.) Отлично! Но прежде чем мы сможем заняться чем-то столь же продвинутым, как сотовый телефон, давайте начнем с создания очень простых систем, таких как система, состоящая из одного микроконтроллера и одного светодиода.

Как мы запрограммируем микроконтроллер, чтобы светодиод делал разные вещи? Что ж, вот что мы сегодня выясним!

Процедура

Необходимые предварительные знания

Перед тем, как приступить к этому занятию, учащиеся должны иметь концептуальное представление о токе, напряжении и сопротивлении, а также уметь определять и создавать последовательные и параллельные цепи. Отличный ресурс для повышения квалификации можно найти в классе физики.Студенты также должны уметь простое программирование, в идеале на C или C ++ (основа для языка программирования Arduino). В частности, студенты должны понимать, что такое переменные, как их объявлять и как выполнять с ними математические операции, а также использовать управляющие структуры, такие как операторы if / else, для циклов for и while. В Cplusplus есть руководство для ознакомления с этими концепциями (см. Маркеры в разделах «Основы C ++» и «Структура программы»).

Сроки

Хотя четыре 60-минутных периода хорошо подходят для выполнения описанных действий, некоторые действия могут охватывать несколько периодов. В разделе «Процедура» представлены предлагаемые временные рамки.

Фон

В рамках этой серии мероприятий студенты участвуют в физических вычислениях , которые представляют собой процесс использования электронных компонентов для разработки устройств, которые взаимодействуют с людьми и окружающим их миром. Для этого студенты учатся использовать простые приводы.

Думайте о приводах как о инверсии датчиков: это устройства, которые преобразуют электрические сигналы в «физические действия», чтобы воздействовать на их окружение.Светодиоды и пьезодинамики — это небольшие и недорогие актуаторы, с которыми легко работать новичкам. Светодиод (светоизлучающий диод) — это устройство, которое излучает свет, когда через него проходит ток. Точно так же пьезо-динамик («зуммер») — это устройство, которое производит звуковые волны, когда через него течет ток. Небольшие двигатели постоянного тока также являются отличными приводами для новичков, но обязательно используйте двигатели с малым номинальным напряжением.

Если вы хотите использовать компьютер для управления светодиодами, вы быстро поймете, что у них нет возможности напрямую подключиться к компьютеру.Именно здесь на помощь приходит Arduino . Arduino — это микроконтроллер, который удобно спроектирован для обеспечения физических вычислений. Он совместим со многими различными датчиками и исполнительными механизмами, легко программируется с использованием языка, аналогичного C / C ++, и стоит недорого (менее 30 долларов США).

Плата Arduino Uno может получать питание от внешнего источника питания (например, адаптера питания 9 В или батареи 9 В) или напрямую от компьютера с помощью кабеля USB. Многие контакты на плате используются для разных целей.Контакты GND используются для «земли» (0 В). Если устройству требуется постоянное напряжение, используйте контакты 3,3 В или 5 В. Для сбора информации от датчиков (вход) или передачи электронных сигналов для управления исполнительными механизмами (выход) на плате есть цифровые и аналоговые контакты ввода / вывода. Цифровые контакты могут использоваться для ввода или вывода, но имеют только два состояния: ВЫСОКИЙ (5 В) или НИЗКИЙ (0 В). Для моделирования напряжений от 0 до 5 В Arduino использует широтно-импульсную модуляцию (PWM) — процесс существенного изменения состояния цифрового вывода между LOW и HIGH с быстрой и определенной скоростью.В этих практических занятиях учащиеся подключают исполнительные механизмы к цифровым контактам. Не позволяйте учащимся использовать цифровые контакты 0 и 1, поскольку они могут мешать последовательной связи.

Программирование Arduino относительно просто, даже для людей, практически не имеющих опыта программирования. Загрузка Arduino IDE — программного обеспечения, которое предоставляет пространство и ресурсы для создания программ (или того, что они называют «эскизами») для Arduino — бесплатна и очень проста в использовании. Каждая программа должна содержать две функции: setup () и loop ().Все, что помещается в функцию setup (), выполняется Arduino один раз; и наоборот, все, что написано в функции loop (), повторяется снова и снова Arduino, пока не потеряет питание. Однако программа не потеряна. После восстановления питания Arduino перезапускается и снова выполняет программу. Для этого задания учащиеся должны быть знакомы с четырьмя конкретными функциями:

• pinMode (): функция, используемая для объявления состояния цифрового вывода (INPUT или OUTPUT)
• digitalWrite (): функция для установки состояния цифрового вывода (выхода) (HIGH или LOW)
• analogWrite (): функция для изменения состояния (выходного) цифрового вывода между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ с различной скоростью для имитации напряжений между 0 В и 5 В
• delay (): функция для «приостановки» Arduino (чтобы она ничего не делала) в миллисекундах.

Подробный список структур и функций Arduino см. В Блокноте по программированию Arduino. Это набросок (программа), который Arduino может использовать для мигания светодиода. Copyright

Copyright © 2015 Michael Zitolo, School of Engineering, NYU Polytechnic

Перед мероприятием

• Сделайте копии всех раздаточных материалов, по одной на человека.
• Проверить все оборудование. Убедитесь, что все Arduinos и приводы работают правильно.
• В качестве теста загрузите программное обеспечение Arduino IDE на один компьютер (как это делают студенты, следуя инструкциям в разделе «Задание 1: Начало работы»), чтобы вы знали о любых проблемах, с которыми могут столкнуться студенты, например о необходимости утверждения администратора.
• Соберите все материалы и поместите их в ящики в передней части класса.
• Установите классную доску с инструкциями и примечаниями, такими как вопросы для оценки перед занятием.
• Приготовьтесь к проецированию изображения Arduino на школьную доску (например, то, что представлено в раздаточном материале с обзором Arduino).

Со студентами — Введение (25 минут)

1. Разделите класс на пары учеников.
2. Проведите предварительную оценку Знай свою аудиторию , как описано в разделе «Оценка» (15 минут).
3. Обзорная презентация Arduino (10 минут)

• Раздайте раздаточный материал с обзором Arduino.
• Спроецируйте изображение Arduino на классной доске, например, на раздаточном материале для учащихся.
• Всем классом просмотрите раздаточный материал, указав различные части Arduino на проецируемом изображении.

Задание 1: Начало работы с Arduino (25 минут)

4. Призовите группы студентов собрать следующие материалы из передней части комнаты и затем вернуться на свои места (5 минут).На одного студента: компьютер / ноутбук. На пару: Arduino, USB-кабель, светодиод, макетная плата, 2 перемычки.
5. Обзор занятия 1 (10 минут)

• Объясните, что для программирования Arduino студентам необходимо загрузить Arduino IDE, программное обеспечение, используемое для создания программ для микроконтроллера Arduino.
• Раздайте материал «Задание 1: Начало работы». Посоветуйте учащимся использовать раздаточный материал в качестве руководства.
• Также объясните, что, хотя каждый студент работает на своем собственном ноутбуке, он использует Arduino совместно со своими партнерами.

6. Действие 1 Время работы (10 минут)

• В это время студенты загружают IDE Arduino и тестируют свои Arduinos, следуя инструкциям в раздаточном материале.
• Оказывать помощь студентам по мере необходимости, решая технические вопросы по мере их возникновения.
• Все учащиеся должны успешно завершить Задание 1, прежде чем двигаться дальше.

Задание 2: Мигание светодиода (65 минут)

7. Обзор действия 2 (5 минут)

А.Покажите учащимся Arduino, правильно подключенный к светодиоду с помощью резистора, двух перемычек и макета (см. Рисунок 1). Рисунок 1. Настройка для упражнений 2 и 3. авторское право

Copyright © 2012 LadyAda.net Arduino, Учебное пособие по Arduino, Урок 3 — Макетная плата и светодиоды http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson3.html

B. Объясните, что они собираются создать эту настройку (рис. 1) и должны делать это осторожно.

• Резистор необходим для уменьшения тока, протекающего через светодиод.Без резистора возможно перегоревание светодиода.
• Светодиод имеет два металлических штыря — длинный и короткий. Подключите длинный к проводу, идущему к контакту 13. Подключите короткий к проводу, идущему к GND.

C. Объясните, что они напечатают эскиз (программу), которая предписывает Arduino многократно включать и выключать светодиод (заставляя его мигать).

D. Раздайте задание 2: Создание таблицы мигания светодиода. Просмотрите документ всем классом.

• Объясните, что для того, чтобы научиться создавать собственные программы, учащимся необходимо самостоятельно набирать их.Однако, поскольку каждая пара учеников использует Arduino и другое оборудование (макет, провода, светодиоды и резистор), они должны по очереди тестировать свои эскизы.
• Требовать, чтобы все вопросы для размышления и альтернативы были заполнены перед переходом к следующему заданию.
• Группы, завершившие действие 2 раньше, могут перейти к мероприятию 3 с разрешения учителя.

8. Задание 2 Рабочее время (50 минут)

• Студенты используют это время для создания настройки и ввода предоставленного кода.Затем они переходят к вопросам для размышления и альтернативам.
• В это время обведите комнату, чтобы отслеживать успеваемость ученика. Решайте технические проблемы, которые могут возникнуть, но поощряйте студентов разговаривать со своими сверстниками, прежде чем обращаться за помощью к учителю.
• Напомните учащимся, чтобы они разговаривали и сотрудничали со своими партнерами для выполнения этих задач, хотя они должны писать свои наброски самостоятельно.
• Для учащихся, которые заканчивают раньше, убедитесь, что они заполнили вопросы для размышления и альтернативы рабочего листа, а затем дайте им задание 3: Создание рабочего листа светодиодного затухания, чтобы они могли продолжить работу.

9. Задание 2 Размышление в классе (10 минут): В классе просмотрите вопросы для размышления и альтернативы.

Задание 3. Заставление светодиода гаснуть (55 минут)

10. Обзор действия 3 (5 минут)

A. Объясните учащимся, что теперь они собираются создать новую программу, чтобы светодиод не мигал, а гаснул. Это требует использования широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Не объясняйте, что это такое; студенты будут исследовать это как часть деятельности.

B. Раздайте задание 3: Создание рабочего листа светодиодного индикатора. Просмотрите документ всем классом.

• Напомните учащимся, что для того, чтобы научиться создавать свои собственные программы, им нужно набирать их самостоятельно.
• Требовать, чтобы все вопросы для размышления и альтернативы были заполнены перед переходом к следующему заданию.
• Группы, завершившие действие 3 раньше, могут перейти к Arduino Design Challenge с разрешения учителя.

11. Задание 3 Рабочее время (40 минут)

• Учащиеся используют это время для создания настройки (такой же, как в упражнении 2) и ввода предоставленного кода.Затем они переходят к вопросам для размышления и альтернативам.
• В это время обведите комнату, чтобы отслеживать успеваемость ученика. Решайте возникающие технические проблемы.
• Напомните учащимся, чтобы они разговаривали и сотрудничали со своими партнерами для выполнения этих задач, хотя они должны писать свои наброски самостоятельно.
• Для учащихся, которые заканчивают раньше, убедитесь, что они выполнили вопросы для размышления и альтернативы, а затем дайте им Раздаточный материал с обзором Arduino Design Challenge № 1, чтобы прочитать или дать им задание по очистке.

12. Задание 3 Размышление в классе (10 минут): В классе просмотрите вопросы для размышления и альтернативы.

Итоговая оценка: задача дизайна Arduino (70 минут)

13. Задача дизайна: введение (5 минут)

• Введите термин «приводы». Объясните, что светодиод — это пример исполнительного механизма. Затем представьте два новых привода: пьезоэлектрический динамик (зуммер) и двигатель постоянного тока. Они интегрированы в схемы так же, как светодиоды, но для их подключения к перемычкам требуются зажимы из крокодиловой кожи.
• Раздайте раздаточный материал с обзором Arduino Design Challenge # 1 и просмотрите его всем классом. Убедитесь, что требования к задаче ясны, и подчеркните, что для домашнего задания они должны быть в состоянии объяснить как программное обеспечение (программу), так и оборудование (настройку) своих проектов.

14. Время работы над задачей проектирования (45 минут)

• Студенты сначала планируют и зарисовывают свои идеи. После получения одобрения учителя они получают дополнительные материалы.
• Студенты работают в командах.Для этой задачи хорошо работает, если один студент кодирует, а другой строит, а затем проверяют друг друга.
• В это время прогуляйтесь, чтобы отслеживать прогресс и решать технические проблемы. Примечание: По возможности избегайте давать студентам ответ сразу, особенно если у них есть ресурсы, которые предоставляют информацию. Призовите студентов оглянуться назад на размышления, альтернативы, диаграммы и предыдущий код, а также поговорить с другими студентами о проблемах, с которыми они сталкиваются.Убедите их использовать другие ресурсы, помимо учителя.

15. Презентации по дизайну (10 минут)

• Попросите учащихся встать за столы или парты возле их рисунков и быть готовыми показать и объяснить своим сверстникам, как они работают.
• Пока один ученик остается с установкой, чтобы показать ее своим сверстникам, другой партнер посещает другие столы, чтобы увидеть, что разработали другие группы.
• Через 5 минут попросите учащихся поменяться ролями, чтобы у всех учащихся была возможность увидеть другие проекты и объяснить свою работу.
• В это время походите вокруг и отметьте, какие ученики выполнили задание, используя примерную рубрику в раздаточном материале задания (или свой собственный). Требовать, чтобы незавершенные проекты студенты выполняли в свободное время.

16. Очистка и заключительная оценка (10 минут)

• Остановите студентов и попросите их набросать схему (оборудование) по их проектам. Скажите им, что это должен быть подробный эскиз, который включает все используемое оборудование: Arduino, макетную плату, перемычки, резисторы и исполнительные механизмы.
• Попросите студентов прислать себе по электронной почте копию программы для своих проектов; предложите вырезать и вставить его в документ Word® или Google для удобства.
• ЗАТЕМ попросите учеников прибраться.
• Напомните учащимся, что руководство / руководство по дизайну должно быть сдано послезавтра.

Словарь / Определения

исполнительный механизм: устройство, которое влияет (или делает) что-то. Примеры: светодиоды, динамики и моторы.

ввод: сигналы или информация, полученные системой.

Светодиод: аббревиатура от «светоизлучающий диод». Электронное устройство, которое излучает свет, когда через него протекает ток. Обратите внимание: поскольку это диод, ток может течь через светодиод только в одном направлении.

микроконтроллер: небольшой компьютер на одном чипе.

вывод: сигналы или информация, отправляемая системой.

физические вычисления: процесс проектирования устройств для взаимодействия с окружающим миром.

датчик: устройство, которое измеряет физическую величину. Часто это электрическое устройство, сопротивление которого зависит от измеряемой физической величины. Примеры: фоторезисторы, датчики температуры и клавиатуры.

последовательная связь: процесс связи с компьютером, в котором данные отправляются по одному биту за раз.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Знайте свою аудиторию: Прежде чем приступить к этим упражнениям, узнайте, знакомы ли уже какие-либо студенты с Arduinos. Один из способов сделать это — написать список вопросов на классной доске, например:

• Что такое Ардуино? (Если вы никогда раньше не слышали этого слова, ничего страшного!)
• Что такое микроконтроллер?
• Что делают датчики и исполнительные механизмы? Перечислите как можно больше каждого из них.
• По шкале от 1 до 5, где 1 означает «отсутствие понимания», а 5 — «полное понимание», оцените следующее: программирование Arduino, подключение оборудования к Arduino.

Затем проведите короткое обсуждение в классе, попросив учащихся поделиться тем, что, по их мнению, они знают об этих предметах. Отвечая на последний вопрос, попросите учащихся поднять количество пальцев, соответствующее их ответам (быстрый визуальный опрос). Если некоторые студенты считают, что они уже знают, как использовать Arduinos, подумайте о том, чтобы попросить их пропустить первую часть каждого упражнения и перейти непосредственно к альтернативам. Если они могут выполнить альтернативы без посторонней помощи, они готовы перейти к расширению деятельности. Если у учащихся есть доступ к более интересным электронным устройствам (например, ЖК-дисплеям или серводвигателям), подумайте о том, чтобы разрешить им использовать их для разработки уникальных роботизированных устройств с конкретными целями.

Встроенная оценка деятельности

T racking Успеваемость учеников: Во время каждого упражнения, когда ученики работают в парах (руководствуясь раздаточными материалами и рабочими листами), наблюдайте и записывайте индивидуальный прогресс ученика по каждому заданию. В конце каждого упражнения оценивайте глубину понимания учащимися во время обсуждения, а затем отправляйте свои ответы на вопросы для размышления и альтернативы.Полезно иметь буфер обмена со структурой отслеживания для документирования этого прогресса; см. Пример системы отслеживания успеваемости учащихся. Если некоторым ученикам требуется больше времени для выполнения альтернативных заданий, напомните им, чтобы они вернулись во время обеда или после школы, чтобы закончить их. Если они этого не сделают, им будет труднее во время последующих занятий.

Оценка после деятельности

Оценка производительности: Создайте свою собственную систему! Чтобы продемонстрировать свое понимание приводов и Arduinos, студенты проектируют новые системы в соответствии с раздаточным материалом «Обзор Arduino Design Challenge №1».Предоставьте учащимся два новых компонента: пьезодинамик (зуммер) и двигатель постоянного тока. Хотя студенты раньше не работали с этими устройствами, они работают так же, как светодиоды — у них есть два контакта: один подключается к ВЫСОКОМУ, а другой — к НИЗКОМ. Работая в парах, учащиеся должны использовать в своих проектах как минимум три исполнительных механизма, из которых хотя бы один является зуммером или двигателем постоянного тока. Группы представляют свои системы функционирования своим сверстникам и учителю, объясняя, что они делают и как они работают. Для завершения проекта студенты представляют подробные схемы своих аппаратных систем и тщательно прокомментированную копию программы. Просмотрите их заполненное «руководство» по результатам, чтобы оценить глубину их понимания.

Домашнее задание (по желанию)

Размышления: В конце занятий предложите студентам заполнить Раздаточный материал для домашнего задания и записать в свои тетради о том, что они узнали, в ответ на три вопроса. Это требует, чтобы они описали четыре используемые функции Arduino (что они делают и как работают; см. Полное описание в Справочном листе общих функций для Arduinos), а также установят связи между тем, что они делали во время активности, и реальными электронными системами, которые они взаимодействовать с каждым днем.

Вопросы безопасности

Ардуино можно закоротить. Чтобы этого избежать, попросите учащихся дважды проверить свое оборудование перед подключением Arduinos к компьютерам. Если происходит короткое замыкание Arduino, не трогайте его; просто отсоедините USB-кабель от компьютера и оставьте Arduino в покое на несколько минут (он может быть горячим).

Расширения деятельности

Для более продвинутых студентов, которые быстро и легко выполняют задания, изучение датчиков является следующим логическим шагом.Датчики — это устройства, которые обнаруживают некоторые аспекты окружающей среды. Часто это переменные резисторы — компоненты, сопротивление которых зависит от физических свойств. Например, фоторезистор — это датчик, обнаруживающий свет. Когда количество света, отображаемого на фоторезисторе, увеличивается, сопротивление этого элемента уменьшается. Это изменение можно обнаружить с помощью аналогового вывода на плате Arduino. Предоставьте учащимся датчик (например, фоторезистор или чувствительный к силе резистор) и попросите их использовать Arduino для сбора измерений с датчика.Задание 4: Использование фоторезистора Раздаточный материал является примером такого действия.

Дополнительная поддержка мультимедиа

Руководства Джереми Блюма по Arduino: https://www. youtube.com/user/sciguy14/videos

Ladyada Arduino Учебное пособие: http://www.ladyada.net/learn/arduino/index.html

10 простых, но забавных проектов Arduino Джона Боксолла от Popular Mechanics: http://www.popularmechanics.com/technology/how-to/a3099/10-simple-but-fun-projects-to-make-with-arduino -15603196 /

Блог Quarkstream Arduino: https: // quarkstream.wordpress.com/

Страница программирования г-на Z: http://sofphysics.wikispaces.com/Programming+Page

Рекомендации

Банзи, Массимо. Начало работы с Arduino . Пекин, Китай: O’Reilly Media, 2011.

.

Краудер, Ричард М. Автоматизация и робототехника: тактильные ощущения . Январь 1998 г. Саутгемптонский университет, Великобритания. По состоянию на 5 августа 2014 г. http: //www.southampton.ac.uk/~rmc1/robotics/artactile.htm

Хирцель, Тимофей. Широтно-импульсная модуляция. Ардуино. По состоянию на 5 августа 2014 г. http://arduino.cc/en/Tutorial/PWM

Ввод / вывод. Последнее обновление 6 августа 2014 г. Википедия, Бесплатная энциклопедия. По состоянию на 7 августа 2014 г. http://en.wikipedia.org/wiki/Input/output

Ладада. Чувствительный к силе резистор. Последнее обновление: 30 июля 2013 г. Системы обучения AdaFruit. По состоянию на 5 августа 2014 г. https: // learn.adafruit.com/force-sensitive-resistor-fsr/overview

Microcontroller UART Tutorial. 2014. Общество роботов. По состоянию на 5 августа 2014 г. http://www.societyofrobots.com/microcontroller_uart.shtml

Мрмак, Небойша, ван Оршот, Пауль и Пустьенс, Ян-Виллем. Ваш путеводитель в мир резисторов . 2014. ResistorGuide.com. По состоянию на 5 августа 2014 г. http://www.resistorguide.com/

Авторские права

© 2015 Регенты Университета Колорадо; оригинал © 2014 Политехнический институт Нью-Йоркского университета

Авторы

Майкл Зитоло, Лиза Али

Программа поддержки

Программа SMARTER RET, Политехнический институт Нью-Йоркского университета

Благодарности

Это задание было разработано в рамках Программы научных исследований и исследований мехатроники для учителей с предпринимательским опытом (SMARTER): Программа исследовательского опыта для учителей (RET) в Школе инженерии, финансируемой грантом RET Национального научного фонда. 1132482. Однако это содержимое не обязательно отражает политику NSF, и вы не должны предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 23 января 2021 г.

мигающих игрушек — что это такое и почему они так привлекательны?

Мы все можем вспомнить волнение, которое мы испытывали, когда дети гуляли по магазину игрушек или спускались по островку игрушек в местном торговом центре. Было так много удивительных вещей, с которыми можно было поиграть — это было ошеломляюще.Вы не могли удержаться от того, чтобы тянуться и нажимать кнопки, пытаясь каждый день, что могли, — к большому огорчению ваших родителей. Каждая игрушка была разработана, чтобы выделяться больше, чем другая, и заставлять нас умолять маму и папу доставить удовольствие, пожалуйста, купите ее. И из всех уловок, чтобы привлечь внимание, ни один не был более эффективным, чем яркий мигающий свет.

Мигающие игрушки притягивают взгляд, завораживают и все вместе особенные. Даже взрослым нас радует то, что светится. В колледже мы украшали комнаты общежития светодиодными мигающими лампами и с трудом могли устоять перед привлекательностью неоновой лампы .Даже сейчас, разве это вечеринка без светящихся палочек?

Нет, это не так.

Однако мигающие и светящиеся предметы — это не просто источник удовольствия. Их функция выходит далеко за рамки игр и вечеринок. У каждого должно быть под рукой несколько комплектов безопасности и аварийных комплектов — в нескольких местах дома, в машине и на работе. Комплект для обеспечения безопасности и защиты от бедствий просто не будет полным без источников света с низким уровнем тепла или без них.

Игрушки с мигалками можно купить оптом по отличным ценам.Но прежде чем вы побежите за покупками, вы можете узнать больше об этих предметах: что они собой представляют, как работают и как используются. Читай дальше, чтобы узнать больше.

Что такое мигающие / загорающиеся игрушки?

По сути, игрушки с мигающим светом — это предметы, которые светятся, не выделяя тепла или минимального тепла. Это делает их безопасными для детей, идеальными для экстренных ситуаций и простыми в хранении. Эти игрушки созданы для того, чтобы привлекать внимание любого ребенка или взрослого и подходят для творческой игры.В целом, эти предметы довольно абстрактны и просты, побуждают детей использовать свое воображение и вдохновляют взрослых на детское изобилие. Они идеально подходят для использования после заката, игры в дождливый день в помещении и для любых вечеринок.

Как работают мигающие / загорающиеся игрушки?

Как работает мигающая или светящаяся игрушка, зависит от игрушки. Как правило, эти игрушки действуют двумя способами: через электролюминесценцию , или через хемилюминесценцию.

Что такое электролюминесценция?

Электролюминесценция — это оптическое и электрическое явление, возникающее, когда свет излучается материалом в ответ на прохождение электрического тока. Электролюминесцентные материалы могут быть как органическими, так и неорганическими. Ключевым моментом является то, что они реагируют на электрический ток и излучают слабый или нулевой тепловой свет.

Скорее всего, у вас есть много вещей в вашем доме, которые полагаются на электролюминесценции функционировать. Однако вы, вероятно, никогда особо не задумывались о том, как они работают, поэтому концепция электролюминесценции вам чужда.С чем вы больше знакомы? Светоизлучающие диоды [LED]. В качестве основного определения светоизлучающего диода заключается в том, что это двухпроводный полупроводниковый источник света, работающий за счет электролюминесценции и производящий минимальное тепло. Игрушки, работающие с помощью светодиодной технологии, долговечны и невероятно безопасны.

Какие примеры игрушек используют электролюминесценцию?

Большинство игрушек, которые загораются по требованию или мигают, работают с использованием светодиодной технологии.Свет от этих игрушек часто бывает довольно ярким и может быть разных цветов. Эти игрушки потребуют использования батареи, чтобы обеспечить источник электричества, необходимый для возникновения электролюминесценции. Некоторые игрушки, работающие с помощью светодиода, — это пистолет-распылитель и вращатель с двойным вентилятором .

Что такое хемилюминесценция?

Хемилюминесценция — это излучение света, вызванное химической реакцией . Тепло может выделяться, но оно минимально, что делает устройства, работающие через хемилюминесценцию, безопасными для использования в любой ситуации.Преимущество изделий, основанных на хемилюминесценции, заключается в том, что они не требуют для работы батарей, что делает их лучшим выбором в наборах для обеспечения безопасности и аварийных ситуаций. Однако, в отличие от устройств с батарейным питанием, они работают только один раз и время ограничено.

Каковы примеры игрушек, использующих хемилюминесценцию?

Любая светящаяся палочка работает через хемилюминесценцию, включая эту светящуюся соломинку и эти светящиеся очки .

Какие типы игрушек мигают / загораются?

Разнообразие мигающих и светящихся игрушек, доступных на рынке, безгранично.Что бы вы ни мечтали о желании, вы можете найти это в продаже. Просто обратитесь к надежному оптовику и объясните, что вы ищете; они найдут для вас идеальный товар в кратчайшие сроки.

Однако вы можете быть не совсем уверены в том, что именно ищете. В этом случае вы найдете ниже несколько предметов для детских игр, вечеринок и безопасности, которые вдохновят вас на поиски.

Для детских игр

Светящиеся мечи

Кто не был очарован световыми мечами, когда впервые посмотрел «Звездные войны»? Это были одни из самых захватывающих вещей, которые мы когда-либо видели.Что может быть лучше светящегося меча?

Эти мечи доступны в большом количестве стилей и цветов, включая пиратских мечей и световых мечей .

Шариковые вращатели

Представьте, что вы приходите на вечеринку по случаю дня рождения друга и получаете в сумку для подарков прядильщик . Вы бы неделями говорили об этом дне рождения!

Перчатки Light Up

Перчатки с подсветкой — отличный источник удовольствия ночью или в крепости с подушками для дивана.Они добавляют удовольствия игре в метки или отлично подходят для кукольного театра.

Идеально для вашей следующей вечеринки

Светящиеся палочки

Возможно, вы и ваши гости немного стары для рэйв-культуры, но это не значит, что вы не можете наслаждаться эстетикой. С помощью светящихся палочек или любых других, которые поражают воображение, вы можете вдохновить своих гостей расслабиться и повеселиться.

Светящиеся украшения

Glow jewelry берет на себя все удовольствие от светящихся палочек и облегчает жизнь вашим гостям.Вместо того чтобы держаться за светящуюся палочку, они могут носить ее и держать руки свободными для еды и напитков. Есть много вариантов на выбор, в том числе светящиеся браслеты .

Мигающие кубики льда

А почему бы не заняться выпивкой? С мигающими кубиками льда ни один напиток снова не надоест. 100% безопасность и 100% уникальность, они обязательно сделают ваше мероприятие незабываемым на долгие годы.

Отлично для безопасности

Ожерелье со шнурком Flashing Glow Stick

В людных местах вам может понадобиться нечто большее, чтобы привлечь ваше внимание. Собираетесь ли вы вечером в парк развлечений или посещаете показ фильма «Холодное сердце» в парке после наступления темноты, светящееся ожерелье с шнурком может быть именно тем, что вам нужно, чтобы держать вашего малыша в поле зрения.

Светящиеся палочки Twister

Эти светящиеся палочки Twister идеально подходят для обертывания предметов, которым нужна дополнительная видимость.От ночных поездок на велосипеде до рюкзаков во время вечерних походов — все они будут держать вас на виду.

Как можно использовать мигающие / загорающиеся игрушки?

В наборах для обеспечения безопасности и на случай стихийных бедствий

Желательно иметь несколько комплектов безопасности и аварийных комплектов, готовых к использованию в любой момент. Один у вас должен быть в машине, несколько в доме и один для любых походов / езды на велосипеде / прогулок, которые вы можете совершить. Помимо еды, воды и первой помощи вам понадобится источник света.Это позволит вам видеть в темноте, а также сделает вас видимым для других, что потенциально спасет вам жизнь. Лучше всего подойдут светящиеся палочки и другие предметы, которые работают через хемилюминесценцию, поскольку вам не нужно беспокоиться о разрядке батарей.

Ночные игры и упражнения на открытом воздухе

Когда вы едете на велосипеде, гуляете или бегаете ночью, вы хотите оставаться на виду. Если вы находитесь на улице, очень важно, чтобы автомобилисты видели вас. Даже если это не так, важно убедиться, что окружающие могут вас видеть, особенно если с вами есть маленькие дети.

Мигающие и светящиеся игрушки также могут добавить веселья в ночную игру на свежем воздухе. Представьте себе, как дети могли бы бегать между деревьями и гоняться друг за другом, надев светящиеся шнурки или светящиеся перчатки.

Ночные игры в помещении

Чтобы насладиться этими предметами, необязательно находиться на улице. Постройте форт, чтобы играть под ним, играть в теги, участвовать в неоновой жаркой картошке или зажигать в темноте танцевальную вечеринку. На самом деле, возможности ограничены только творческими способностями ваших детей.

Чтобы помочь детям чувствовать себя в безопасности ночью

Многие дети боятся вставать ночью в темноте. Это может затруднить приучение к туалету. Тем не менее, наличие у кровати игрушки с подсветкой может быть всем, что им нужно, чтобы чувствовать себя более уверенно, пользуясь туалетом ночью. Это может ускорить приучение к туалету и вселить в ребенка уверенность.

Для сторон

Для детей и взрослых, для любого праздника, который вы хотите отметить, есть мигающие и светящиеся игрушки, которые сделают его намного веселее.Эти игрушки идеально подходят для украшения костюмов и подарочных пакетов, они станут прекрасным завершающим штрихом на любой вечеринке.

В качестве рекламных материалов

Визитные карточки — это скучно, а листовок никогда не замечают. Даже другие рекламные предметы, такие как ручки и шнурки, могут быть полезны, но о них легко забыть. Если вы хотите построить свой бизнес и зарабатывать деньги, вам нужно, чтобы вас заметили. Что может быть лучше, чем мигание и подсветка предметов? Их нельзя игнорировать, и люди гарантированно запомнят человека или компанию, которые подарили им светодиодное стекло, мяч для гольфа или светящуюся палочку.

Награды учителей

Хотите мотивировать своих учеников выполнить специальное задание или сохранить правильное поведение? Вы можете приобрести множество мелких предметов для своего сундука с сокровищами, но ни один из них не будет таким веселым и крутым, как мигающие и светящиеся игрушки. Какой ребенок не стал бы подталкивать себя немного больше, чтобы получить шанс забрать одного домой?

Любительский дайвинг

Дайвинг — это увлекательное занятие, которое идеально подходит для расслабления, изучения новых вещей и создания невероятных фотографий.Что могло бы улучшить эти фотографии? Как насчет добавления светящихся палочек? Они особенно эффективны при нырянии на большую глубину или ночном нырянии. Идеально подходит для увеличения видимости и для получения оригинальных фотографий.

Ночной гольф

Не у всех есть время попрактиковаться в свинге в течение дня. Ваша жизнь занята, но ваша игра по-прежнему важна для вас. Так вы расслабляетесь и расслабляетесь. Однако в зимние месяцы дневного света редко бывает достаточно, чтобы поиграть в игру.Благодаря использованию светящихся предметов для ночного гольфа, таких как светящиеся мячи для гольфа, светодиодные метки расстояния и светящиеся значки, вы можете играть даже при заходе солнца.

Почему вы должны покупать мигающие / светящиеся игрушки?

Есть много причин для покупки мигающих / светящихся игрушек. Они могут защитить вас, позволить вам жить своей жизнью, несмотря на закат, мотивировать детей заставлять себя работать усерднее и быть лучше, повышать узнаваемость бренда, устраивать невероятные вечеринки и многое другое.Но больше всего на свете они просто забавны. Они обращаются к ребенку во всех нас и заставляют нас чувствовать то же, что и в детстве. Что может быть лучше, чем это?

Мигающие и светящиеся игрушки можно купить в различных торговых точках. Однако, если вы ищете самую выгодную сделку и хотели бы приобрести оптом, такие компании, как Premiere Glow, — лучший вариант для вас. Premiere Glow предлагает широчайший выбор мигающих и светящихся игрушек, и мы готовы работать с вами над поиском идеальных предметов, соответствующих вашим потребностям.

Если вы готовы совершить покупку или хотите узнать больше об этих товарах, посетите PremierGlow.

No related posts.