Knipperend LED-circuit is een eenvoudig circuit dat is gemaakt om knipperende LED-lampjes in een specifiek patroon zoals het digitale scherm te laten knipperen om een afbeelding of tekst te maken.
Het is ook gemaakt met een willekeurig knipperpatroon voor kerst decoratie lampen. Het belangrijkste doel is om enkele LED’s te laten knipperen.
Vier methoden om een knipperend LED-circuit te maken
LED staat voor Light Emitting Diode. Het is een van de vele diode typen in de vermogenselektronica. Het kan fungeren als een diode om te voorkomen dat stroom in de tegenovergestelde richting stroomt en laat stroom uit de gewenste richting stromen.
Er zijn verschillende manieren om LED-circuits te laten knipperen, zoals het gebruik van een eenvoudig relais, Schmitt Trigger Inverter, verschillende logische poorten, microcontroller, transistor of zelfs een transistor gecombineerd met een microcontroller.
Voor deze keer zullen we ons concentreren op de meest gebruikelijke en meest effectieve methoden voor LED-knipper circuits, waaronder relais, transistor, microcontroller en een microcontroller met een transistor.
In tegenstelling tot gewone diodes straalt LED licht uit wanneer voorwaartse stroom doorlaat totdat de voorwaartse stroom stopt met stromen. LED heeft een minimale stroomsterkte die moet worden gebruikt, afhankelijk van de grootte, en heeft ook een stroom drempel voordat deze kapot gaat als de voorwaartse stroom te hoog is.
Hoe maak je een knipperend LED-circuit met relais
Relay is een elektromagnetisch basisapparaat dat voornamelijk wordt gebruikt voor automatisch schakelen. Het relais kan met slechts een kleine stroom grote stromen in- of uitschakelen.
De belangrijkste onderdelen zijn het elektromagnetische deel (de draadspoel als tijdelijke magneet) en het contact dat lijkt op een hendel met een veer om het terug te trekken.
De eenvoudigste verklaring is dat wanneer de spoel wordt bekrachtigd door een klein deel van de stroom, deze zich als een magneet gedraagt en het contact ernaartoe trekt.
Wanneer de spoel niet meer wordt bekrachtigd, verdwijnt de magnetische kracht en trekt de veer het contact terug.
Het gebruik van een eenvoudig relais kunt u hieronder zien, waarbij we een relais, een weerstand, een DC-bron batterij en een LED gebruiken. Dit relais kan ons antwoorden hoe we de LED kunnen laten knipperen.
Het bovenstaande circuit is de begintoestand waarin de spoel niet door de batterij is bekrachtigd.
Het bovenstaande circuit is de toestand waarin de spoel is bekrachtigd en het contact trekt en vervolgens de stroom aan een enkele LED levert.
Nadat het contact de stroom naar de LED heeft verplaatst, wordt de spoel niet bekrachtigd en keert de toestand van het circuit terug naar de oorspronkelijke toestand en blijft de cyclus herhalen, zoals hieronder weergegeven.
Als de LED-overgang te snel is, kunt u een tijdvertraging gebruiken die bestaat uit een weerstand en een condensator om de overgang te vertragen met een laad condensator principe, zoals hieronder weergegeven.
Het gebruik van een relais is de meest eenvoudige knipperende led-schakeling.
Hoe maak je een knipperend LED-circuit met transistor
We kunnen een transistor als schakelaar gebruiken als we hem in zijn actieve en uitgeschakelde gebied bedienen. Deze keer gebruiken we een NPN-transistor om de LED’s achtereenvolgens te laten knipperen. Voordat we verder gaan met het voorbeeld, zorg ervoor dat je al begrijpt hoe transistors werken.
Laten we voor het eenvoudigste voorbeeld hieronder kijken waar we een enkele weerstand, een LED, een weerstand en een gelijkspanningsbron gebruiken om een enkel knipperend LED-circuit te maken.
Wanneer de stroom naar de basisaansluiting van de transistor vloeit, zal de stroom van de collector zijde naar de emitter zijde vloeien en de LED verlichten.
De basisstroom moet hoger zijn dan de minimumvereiste en de spanning over de LED zal met ongeveer 0,7 V dalen. De LED zal zijn licht uitstralen zoals hieronder getekend.
Laten we nu proberen twee LED-flitsen achter elkaar te gebruiken met behulp van twee condensatoren en twee LED’s hieronder.
Het onderstaande circuit toont ons het eerste deel van de cyclus. In eerste instantie zal de transistor Q1 (de linker transistor) als eerste werken en de LED1 verlichten met volledige stroom geleverd door een spanningsbron.
De stroom zal door LED1, weerstand R1 (weerstand meest links) en collector-emitter aansluiting van transistor Q1 vloeien.
Het volgende deel wordt hieronder getoond, er zal stroom vloeien door LED2, weerstand R4 (weerstand rechtsboven), en de condensator C2 (condensator rechtsboven) opladen totdat deze vol is.
Dit gebeurt op een moment net nadat de eerste LED knipperde.
Gedurende enige tijd zal de basis-emitter spanning VBE lager zijn dan 0,7 V, als gevolg hiervan gaat LED1 uit nadat Q1 wordt uitgeschakeld.
Het volgende deel is dat Q2 AAN gaat en LED2 hieronder helderder wordt.
Net als bij de LED1-cyclus wordt LED2 tegelijkertijd helderder, C1 wordt opgeladen tot hij vol is totdat Q2 uitgaat en LED2 uitgaat wanneer VBE lager is dan 0,7 V.
En de cyclus herhaalt zich van bovenaf.
We kunnen de volledige cyclus hieronder bekijken.
Hoe maak je een knipperend LED-circuit met microcontroller
De microcontroller is misschien wel de eenvoudigste en meest effectieve manier om LED-knipperlicht circuits te maken. Het biedt een aantal unieke patronen die u zich kunt voorstellen, samen met het regelen van de intervaltijd van het schakelpatroon.
Voor deze keer zullen we de basis ATMEGA8535 gebruiken om 8 LED’s in een bepaald patroon te laten knipperen met de eenvoudigste methode.
Hieronder geven we een voorbeeld met een eenvoudige ATMEGA8535 met 8 LED’s en hun weerstanden.
We zullen begrijpen hoe we LED-lampjes achter elkaar kunnen laten knipperen.
Van uiterst rechts naar uiterst links geven we de LED’s respectievelijk de naam D0 tot en met D7. We zullen PORT.A als uitgang gebruiken om een spanning van 5 V aan de gewenste LED’s te leveren, zodat ze gaan knipperen.
Om de LED te kunnen besturen, hebben we voor het programmeren een basisidee nodig over het binaire getal.
PORT.A heeft 8 poorten als uitvoer, dus de binaire code zal zijn:
PORT.A = 0bxxxxxxxx;
waarbij de x kan worden gewijzigd in 0 of 1.
Als u x in 1 verandert, gaat de aangesloten LED knipperen.
Als u x op 0 zet, gaat de aangesloten LED uit.
Om te zien welke poorten we moeten programmeren, kijken we hieronder.
We realiseren ons dat PORTA.0 (PA0) is verbonden met LED1 (D0), PORTA.1 (PA1) is verbonden met LED2(D1), enzovoort.
De binaire code PORTA = 0bxxxxxxxx vertegenwoordigt poorten A7, A6, …. en A0 respectievelijk.
Stel dat we LED D0 willen aansteken die is aangesloten op A0, dan maken we een programmaregel zoals:
PORTA=0b00000001;
waarbij we D1 tot en met D7 uitschakelen en alleen D0 inschakelen.
Als we de LED hieronder in een aan-uit-patroon willen laten knipperen,
we schrijven de binaire code
PORTA=0b01010101;
In een tegengesteld patroon hieronder,
we kunnen de code herschrijven wordt:
PORTA=0b10101010;
Laten we voor het laatste voorbeeld deze twee patronen combineren tot 1 doorlopend patroon hieronder.
En de code zal zijn:
while(1){
PORTA=0b01010101;
delay_ms(100);
PORTA=0b10101010;
delay_ms(100);}
waar we ‘delay_ms(100)’ toevoegen als patroon schakel intervaltijd 100 milliseconde. We gebruiken ook ‘while(1)’ voor klusopdrachten.
Hoe maak je een knipperend LED-circuit met microcontroller en transistor
Soms gebruiken we deze methode voor een speciaal geval, zoals een grotere LED die een grotere stroom vereist.
Zoals we al weten, leveren de meeste microcontrollers slechts 5 V uitgangsspanning.
Om een grotere LED te laten knipperen, hebben we een grotere uitgangsspanning nodig. In dit geval kunnen we een NPN-transistor gebruiken die is aangesloten op een externe spanningsbron en LED, zoals hieronder weergegeven:
De programmavolgorde zal hetzelfde zijn als het vorige voorbeeld van een microcontroller, we hoeven alleen een transistor en een externe spanningsbron toe te voegen.