Схемы со светодиодами: от простых до сложных конструкций

Как создать схему со светодиодами. Какие компоненты нужны для светодиодной схемы. Как рассчитать параметры светодиодной схемы. Примеры простых и сложных схем со светодиодами.

Основы создания схем со светодиодами

Схемы со светодиодами широко используются в бытовых приборах, элементах интерьера и даже произведениях искусства. При наличии необходимых компонентов и инструментов можно самостоятельно собрать множество интересных устройств на основе светодиодов.

Для создания простейшей схемы со светодиодом понадобятся:

• Светодиод
• Резистор
• Источник питания (батарейка или блок питания)
• Провода
• Выключатель (опционально)

При сборке схемы важно правильно рассчитать номинал резистора, чтобы ограничить ток через светодиод. Для этого нужно знать напряжение питания, прямое напряжение и максимальный ток светодиода.

Расчет параметров светодиодной схемы

Для расчета сопротивления резистора в схеме со светодиодом используется формула:

R = (U питания — U светодиода) / I светодиода

Где:

• R — сопротивление резистора в Омах
• U питания — напряжение источника питания в Вольтах
• U светодиода — прямое напряжение светодиода в Вольтах
• I светодиода — рабочий ток светодиода в Амперах

Например, для питания красного светодиода (Uпр = 2В, Iраб = 20мА) от батарейки 3В потребуется резистор:

R = (3В — 2В) / 0.02А = 50 Ом

Простые схемы со светодиодами

Рассмотрим несколько простых схем, которые можно легко собрать самостоятельно:

Мигающий светодиод

Для создания мигающего светодиода понадобятся:

• Мигающий светодиод
• Резистор 330 Ом
• Батарейка 3В

Светодиод и резистор соединяются последовательно и подключаются к батарейке. Мигающий светодиод имеет встроенный генератор импульсов, что позволяет ему мигать без дополнительных компонентов.

Светодиодный фонарик

Для сборки простого фонарика потребуются:

• Яркий белый светодиод
• Резистор 100 Ом
• Батарейка 9В
• Выключатель

Светодиод, резистор и выключатель соединяются последовательно и подключаются к батарейке. При включении получаем яркий направленный свет.

Сложные схемы на светодиодах

Более сложные светодиодные схемы позволяют создавать интересные световые эффекты:

Бегущие огни

Для создания эффекта бегущих огней понадобятся:

• Несколько светодиодов (от 8 шт)
• Микроконтроллер (например, Arduino)
• Резисторы для каждого светодиода
• Источник питания

Светодиоды подключаются к выходам микроконтроллера через резисторы. Программа поочередно включает и выключает светодиоды, создавая эффект движения огней.

Светодиодная матрица

Для сборки матрицы потребуются:

• Светодиоды (например, 8×8 = 64 шт)
• Микроконтроллер
• Сдвиговые регистры
• Резисторы
• Источник питания

Светодиоды соединяются в матрицу, управление осуществляется через сдвиговые регистры. Это позволяет выводить на матрицу различные изображения и анимации.

Применение светодиодных схем

Схемы со светодиодами находят широкое применение в различных областях:

• Освещение (фонари, лампы, подсветка)
• Индикация (приборные панели, индикаторы устройств)
• Реклама (вывески, бегущие строки)
• Декор (подсветка интерьера, праздничные гирлянды)
• Автомобильная электроника (фары, габаритные огни)

Преимущества светодиодных схем

Использование светодиодов в электронных схемах имеет ряд преимуществ:

• Низкое энергопотребление
• Долгий срок службы (до 100 000 часов)
• Механическая прочность
• Малые размеры
• Разнообразие цветов
• Быстрое включение/выключение
• Возможность управления яркостью

Советы по созданию светодиодных схем

При разработке и сборке схем со светодиодами следует учитывать несколько важных моментов:

• Всегда используйте токоограничивающий резистор для защиты светодиода
• Учитывайте полярность подключения светодиодов
• Не превышайте максимальный ток через светодиод
• Обеспечьте достаточное охлаждение для мощных светодиодов
• Используйте стабилизированные источники питания
• При последовательном соединении учитывайте суммарное падение напряжения на светодиодах

Следуя этим рекомендациям, вы сможете создавать надежные и эффективные схемы со светодиодами для различных применений.

Заключение

Схемы со светодиодами открывают широкие возможности для творчества и создания полезных устройств. От простых мигалок до сложных светодиодных дисплеев — все ограничивается лишь вашей фантазией и навыками. Экспериментируйте, создавайте новые схемы и делитесь своими идеями с другими!

Схемы на светодиодах

Схема со светодиодами встречается в бытовых приборах, элементах интерьера и даже произведениях искусства. При наличии необходимой элементной базы, амперметра и вольтметра, своими руками можно собрать множество таких практичных поделок на основе мультивибратора.

Содержание статьи

• 1 Схемы часов на светодиодах
• 2 Схемы со светодиодами для велосипедистов
  • 2.1 Установка светодиодов на спицы
  • 2.2 Монтаж светодиодной ленты на корпус или его элементы
• 3 Маячок на базе светодиода
• 4 Какие ещё схемы можно реализовать?

Схемы часов на светодиодах

Существует несколько способов реализации часов на светодиодах. Это могут быть уличные или настенные устройства. Сложность лишь в том, что не каждый пользователь сможет без подготовки справиться с программируемыми элементами.

Совет: Вольтметр и амперметр нужно освоить, наловчившись грамотно работать с паяльником. Разобраться в принципе работы микроконтроллера не таки сложно, но для начала лучше выбрать что-то более простое, без включения процессоров и контроллеров, постепенно усложняя поставленную задачу.

Примеры схем для часов:

1. Уличные часы. Для их реализации потребуется 2 дисплея, один из которых будет на самом корпусе, а второй может быть вынесен, куда потребуется. Кроме временной шкалы, схема часов может быть также рассчитана на обозначение даты и температурных показателей. Сложность заключается не только в программировании схемы, но также в её прошивке, поэтому данный вариант применения светодиода подходит лишь для уверенных в себе радиолюбителей.
2. Настенные часы. Исходником для светодиодных часов могут послужить обычные аналоговые. Стрелочные часы имеют один существенный недостаток – их показания довольно сложно разглядеть в темноте или с большого расстояния. Взяв на вооружение вольтметр, амперметр и светодиоды, эту ситуацию довольно просто исправить. На циферблате размещается 24 светодиода (по 12 для часов и минут соответственно), а касательные выполняют функции стрелок. Для включения освещения в вечернее время можно поставить таймер.

Схемы со светодиодами для велосипедистов

Светодиоды дают множество возможностей протюннинговать велосипед. Он будет не только интересно смотреться, удивляя каждого встречного необычной подсветкой, но самое главное – езда в темное время суток станет абсолютно безопасной.

Усовершенствовать велосипед с помощью включения в схему светодиода можно несколькими способами:

Установка светодиодов на спицы

Потребуется: сами светодиоды, провода для монтажа, изолента, батарейки или любой другой источник питания, выключатель, паяльник (иногда также вольтметр и амперметр).

• к выводам светодиодов припаять провода, накрепко изолируемых их лентой;
• закрепляем диоды на каждой из спиц, используя пластиковые стяжки;
• производим последовательное подключение светодиодов, закрепляем выключатель;
• на втулке колеса крепим батарейку.

Монтаж светодиодной ленты на корпус или его элементы

Лента обязательно должна быть водонепроницаемой и по возможности – достаточно гибкой. Довольно дешево приобрести такую «гирлянду» можно найти на многих сайтах, если не хочется составлять собственноручно.

Потребуется: аккумулятор на 12 В, контроллер для светодиодов для включения подсветки любого из 7 цветов или их комбинации, велосумка, около 5 м кабеля, скотч, изолента, вольтметр и амперметр.

• примерка ленты на месте будущей фиксации;
• лента нарезается на сегменты требуемой длины, с неё снимается резиновое покрытие;
• кабель припаивается к контактным дорожкам с последующей изоляцией.

Можно также подобрать подсветку для велосипеда для обозначения сигналов поворотов.

Маячок на базе светодиода

На основе мультивибратора можно собрать простенький маячок на светодиодах, который поможет без труда найти любой предмет в темное время суток. Владельцы домашних животных нередко вешают такие устройства на ошейник питомца, чтобы быть в курсе любых его передвижений.

Типичная схема включения состоит из несимметричного мультивибратора на биполярных транзисторах разной проводимости (стандартное обозначение – VT2 и VT3). Устройство генерирует короткие импульсы с небольшим интервалом (2-3 секунды). Можно переработать схему под 2 или 3 светодиода.

Источником освещения может послужить любой мощный светодиод, а датчиком – фототранзистор.

Идея заключается в том, чтобы в светлое время напряжение на эмиттерном переходе было низким (вольтметр поможет измерить его и отладить), и он запирался, а в темное – транзистор начинает генерировать импульсы, освещая помещение при помощи светодиода.

Какие ещё схемы можно реализовать?

Светодиоды открывают практически бесконечные возможности для реализации разнообразных подсветок. Такие схемы могут использоваться в качестве интерьерных решений (подсветка для аквариума, часов, картины). Ближе к праздникам становятся востребованными схемы с переходами, бегущие огни для украшения дома.

На базе светодиода можно осуществить и более сложные схемы. К их реализации лучше приступать, когда вольтметр и амперметр станут такими же привычными инструментами, как и молоток.

Схемы на светодиодах на narod.ru

Схемы на светодиодах на narod.ru

	Схемы на светодиодах, фото, Днепродзержинск

Встреча КИСМ			г. Каменское

Мельник В. Механизм переключения регистра электрической клавиатуры. — Авторское свидетельство СССР № 1286437.

Мельник В., Ярушкевич В. Устройство для перемещения и подъема красящей и корректирующей ленты. — Авторское свидетельство СССР № 1326457.

Мельник В. и др. Устройство для контроля работы высевного агрегата. — Авторское свидетельство СССР № 826986.

Мельник В. и др. Пристрій для підготовки шихти при виробництві агломерату. — Патент №76654 на корисну модель.

Мельник В. Научное открытие “Явление возникновения вынужденных резонансных колебаний вращающихся тел (дебалансов)”. 27.01.2013

01 Мельник В. 3-х фазный двигатель в однофазной сети. — Радиомир, 2004, №10, С.19.

02 Мельник В. Елка-сувенир на микроконтроллере… без программы. — Радио, 2004, №11, С.36, 37.

03 Мельник В. Обмен опытом. — Радиокомпоненты, 2005, №4, С.29 и 2005, №5, С.26.

04 Мельник В. Елка — сувенир. — Радиомир, 2005, №12, С.20.

05 Мельник В. Температура на экране монитора. — Радиомир. Ваш компьютер, 2005, №12, С.41.

06 Мельник В. Программатор FLASH-памяти 28F256A.- Радио, 2005, №12, С.29, 30.

07 Мельник В. Цифровой термостат для инкубатора.- Радиомир, 2006, №2, С.19.

08 Мельник В. Программатор AT89C2051 для IBM PC. — Радиомир, 2006, №4, С.20, 21.

09 Мельник В. Электростатическая люстра. — Радиомир, 2006, №6, С.24.

10 Мельник В. Сопряжение «SIEMENS CF75» с ПК. — Радиомир, 2006, №6, С.38.

11 Мельник В. Использование параллельного порта. — Радиомир, 2006, №9, С.37, 38.

12 Мельник В. Пишем в воздухе светодиодами. — Радио, 2006, №10, С.59, 60.

13 Мельник В. Программатор EEPROM памяти для ПК. — Радиомир, 2006, №11, С.37, 38.

14 Мельник В. Открытки с подвижными элементами. — Радиомир, 2006, №12, С.35.

15 Мельник В. Елка-сувенир. — Радиомир, 2006, №12, С.38.

16 Мельник В. Светодинамическая установка. — Радио, 2006, №12, С.46, 47.

17 Мельник В. Недокументированные возможности USB FLACH. — Радиомир, 2007, №2, С.40.

18 Мельник В. Имитатор «хозяев» из приемника. — Радиомир, 2007, №2, С.42.

19 Мельник В. Недокументированные возможности микроконтроллера AT89C2051. — Радиокомпоненты, 2007, №1, С.34 и Радиомир, 2007, №4, С.38.

20 Мельник В. Работа с CMOS EEPROM памятью без микроконтроллера. — Радиокомпоненты, 2007, №2, С.46.

21 Мельник В. Четыре устройства на КР1533ИР23. — Схемотехника, 2007, №4, С.38.

22 Мельник В. Цифровой способ изменения емкости конденсатора. — Радиокомпоненты, 2007, №3, С.65.

23 Мельник В. Проволочный монтаж радиокомпонентов. — Радиосхема, 2007, №3, С.22.

24 Мельник В. Реле времени для гидропоники. — Майстер-конструктор, 2007, №3, С.20, 21.

25 Мельник В. Пишем «мобилой». — Радиомир, 2007, №6, С.10.

26 Мельник В. Гидропоника своими руками. — Радиомир, 2007, №7, С.22, 23.

27 Мельник В. Товарные знаки предприятий-производителей ЭК.- Радиомир, 2007, №7, С.51.

28 Мельник В. Сирены и оповещатели. — Радиокомпоненты, 2007, №4, С.56.

29 Мельник В. Семиканальное реле времени с одним генератором. — Радиокомпоненты, 2007, №4, С.44, 45.

30 Мельник В. Инкубатор. — Радиомир, 2007, №9, С.22; Инкубатор с автоматическим поворотом яиц — Радиоаматор, 2008, №1, С.39.

31 Мельник В. Снижение эксплуатационных расходов электрического водонагревателя. — Майстер-конструктор, 2007, №5, С.22.

32 Мельник В. Простой приемник последовательной информации. — Радиосхема, 2007, №5, С.6.

33 Мельник В. До 200 Мбит/с через розетку (передача информации по сетевым проводам) — Электрик, 2007, №5, С. 24, 25.

34 Мельник В. Феномен перегорания ламп накаливания. — Электрик, 2007, №5, С.63.

35 Мельник В. Производитель №1 автомобильной электроники в Европе. — Радиокомпоненты, 2007, №5, С.11, 12.

36 Мельник В. Товарные знаки предприятий-производителей электронных компонентов стран СНГ и Балтии. — Радиокомпоненты, 2007, №5, С.32, 33.

37 Мельник В. Локальная сеть с приемниками без микроконтроллеров. — Радиокомпоненты, 2007, №5, С.46, 47.

38 Мельник В. Открытки с падающим снегом. — Радиомир, 2007, №11, С.37.

39 Мельник В. Квартирный звонок с индикатором выключения. — Майстер-конструктор, 2007, №6, С.24.

40 Мельник В. Оцифровка слайдов Web камерой. — Майстер-конструктор, 2007, №6, С.27.

41 Мельник В. Захист інтелектуальної власності. — Радиокомпоненты, 2007, №6, С.10, 11.

42 Мельник В. Технологический прорыв, проходящий прямо на наших глазах. — Радиокомпоненты, 2008, №1, С. 8, 9.

43 Мельник В. Serial FRAM с часами реального времени в одном корпусе. — Радиокомпоненты, 2008, №1, С.50.

44 Мельник В. Последовательная EEPROM память 1 Мбит. — Радиоаматор, 2008, №1, С.34, 35.

45 Мельник В. Есть сомнение — проверь. — Майстер-конструктор, 2008, №3, С.18, 19.

46 Мельник В. Бесплатный украинский хостинг. — Радиокомпоненты, 2008, №2, С.12; Радиомир, 2008, №8, С.33, 34.

47 Мельник В. Детектор «нуля» на микроконтроллере. — Радиокомпоненты, 2008, №3,С.49; Электрик, 2008, №5,С.64; Радиомир, 2008, №4,С.23.

48 Мельник В. Сварочный трансформатор умельца. — Майстер-конструктор, 2008, №5, С.24.

49 Мельник В. Свечение светодиодов с автореверсом. — Радиолюбитель, 2008, №6, С.12.

50 Мельник В. Устройство управления светодиодами. — Радиосхема, 2008, №3, С.13.

51 Мельник В. Суперконденсатор в мобильном телефоне. — Радіоаматор, 2008, №6, С.44, 45.

52 Мельник В. Подвижные рисунки на светодиодной матрице. — Майстер-конструктор, 2008, №6, С.8, 9.

53 Мельник В. Задний багажник велосипеда — спереди. — Майстер-конструктор, 2008, №6, С.20, 21.

54 Мельник В. Простая конструкция остекления балкона. — Майстер-конструктор, 2008, №7-8, С.15.

55 Мельник В. 7-канальное СДУ на светодиодах. — Радиомир, 2008, №9, С.19; 7-канальное устройство изменения яркости светодиодов. — Радиосхема, 2008, №4, С.8.

56 Мельник В. Питание через параллельный порт. — Радиомир, 2008, №9, С.35, 36.

57 Мельник В. Комфортная работа на любом РС. — Радіоаматор, 2008, №7, С.42, 43; Радиомир, 2008, №10, С.38-40.

58 Мельник В. Исполнительные устройства для контактного термометра. — Майстер-конструктор, 2008, №9, С.20, 21.

59 Мельник В. Немного об истории автомобильных радиоприемников. — Город за рулем, 2008, №40(78), от 13 октября, С.12.

60 Мельник В. Без заявки и рацпредложения… — Майстер-конструктор, 2008, №10, С.8, 9.

61 Мельник В. «Мягкое» включение мощных нагрузок. — Радиомир, 2008, №10, С.18, 19; Электрик, 2008, №10, С.45, 46.

62 Мельник В. Анимированные рисунки на светодиодной матрице . — Радиомир, 2008, №11, С.19, 20.

63 Мельник В. Простой способ экономии горячей воды. — Майстер-конструктор, 2008, №11, С.11.

64 Мельник В. Датчики давления «БД СЕНСОРС РУС». — Радиокомпоненты, 2008, №5, С.18, 19.

65 Мельник В. 8-канальное включение освещения инфракрасным ПДУ. — Радиокомпоненты, 2008, №6, С.18; Радиоаматор, 2009, №1, С.34.

66 Мельник В. Не массовые, но уже привычные радиосервисы — Радиоаматор, 2008, №11, С.49, 50.

67 Мельник В. Бегущие огни с автореверсом — Радиоаматор, 2008, №12, С.43.

68 Мельник В. Необычное охранное устройство — Электрик, 2009, №5, С. 53.

69 Мельник В. Загрузка и автозагрузка с USB Flash — Радиомир, 2009, №5, С.41, 42.

70 Мельник В. Таблица умножения в «исполнении» микроконтроллера — Радиомир, 2009, №5, С.41.

71 Мельник В. Необычный 3-разрядный счетчик импульсов. — Электрик, 2009, №7-8, С.65.

72 Мельник В. Детектор «нуля» на таймере КР1006ВИ1. — Электрик, 2009, №9, С.61.

73 Мельник В. Плавное включение нагрузки с управлением по числу периодов сетевого напряжения. — Электрик, 2009, №10, С.46.

74 Мельник В. 3-фазный двигатель в однофазной сети. — Радиомир, 2009, №11, С.20.

75 Мельник В. Детектор «нуля». — Радиомир, 2009, №12, С.24.

76 Мельник В. 6-канальное устройство плавного включения нагрузок — Электрик, 2009, №11-12, С.69.

77 Мельник В. Генератор секундных, минутных и часовых импульсов в одном устройстве — Электрик, 2010, №3-4, С.68.

78 Мельник В. Новый подход в реализации реле времени для работы с активной нагрузкой — Электрик, 2010, №5-6, С.70.

79 Мельник В. Аналог семи электронных ключей — Электрик, 2010, №10, С.57, 58.

80 Мельник В. Устройство для светодиодной иллюминации — Электрик, 2011, №4, С.72, 73.

81 Мельник В. Особенности расчета вибрационных устройств. — Металлургическая и горнорудная промышленность, 2011, №5, С.84-86.

82 Мельник В. Особенности расчета виброизолирующих опор грохотов. — Доклад на научно-технической конференции «Дзержинка-2012».

83 Мельник В. Профессиональный набор инструмента для прочистки канализации.

84 Мельник В. Активирование воды кинескопным телевизором.

85 Мельник В. О модулировании гравитационных волн.

86 Мельник В. Активирование воды магниевым активатором.

87 Мельник В. Лечение импульсами света. — Изобретатель и рационализатор, 2020, №2-3, С.74.

88 Мельник В. Колонка с усилителем из нескольких комплектующих. — Изобретатель и рационализатор, 2020, №2-3, С.76-77.

89 Мельник В. Стремянка из деревянного поддона.

90 Мельник В. Бейдж В1248, защита от угона и другие функции.

91 Мельник В. Малогабаритная активная АС для смартфона. — Радио, 2020, №9, С.10, 11.

92 Мельник В. Улучшаем свое зрение самостоятельно. — Изобретатель, международный научно-технический журнал Республики Беларусь, статья размещена на сайте журнала.

93 Мельник В. Малогабаритный высоковольтный генератор. — Электрик, 2020, №10, С.52, 53.

94 Мельник В. Малогабаритный излучатель аэроионов для люстры Чижевского. — Изобретатель, международный научно-технический журнал Республики Беларусь, статья размещена на сайте журнала.

95 Мельник В. Моноусилитель класса D. — Радиоаматор, 2020, №11-12, С.14, 15.

96 Мельник В. Электростатический аэроионизатор с использованием штырьков с двумя остриями. — Радиоаматор, 2020, №11-12, С. 22-25.

97 Мельник В. Малогабаритная акустическая система. — Радиоаматор, 2021, №1-2, С.18-20.

98 Мельник В. Тестер CCFL ламп подсветки экранов мониторов и телевизоров. — Радиоаматор, 2021, №1-2, С.34, 35.

99 Мельник В. Точка зрения на выбор сабвуферного динамика. — Радиоаматор, 2021, №3-4, С.22-26.

100 Мельник В. Малогабаритная активная колонка. — Моделист-конструктор, статья размещена на сайте журнала.

101 Мельник В. Малогабаритный электростатический аэроионизатор. — Изобретатель и рационализатор, 2021, №1-2, С.66-67.

102 Мельник В. Малогабаритная антенна для DVB-T2. — Изобретатель и рационализатор, 2021, №3, С.50-51.

103 Мельник В. О блоке питания USB SATA IDE 2.5/3.5. — Радиоаматор, 2021, №9-10, С.15.

104 Мельник В. Аэроионизатор с малогабаритным излучателем аэроионов. — Радиоаматор, 2021, №9-10, С.44-46.

105 Мельник В. Способ уменьшения оборотов асинхронного двигателя. — Радиолюбитель, 2021, №10, С.14-16.

106 Мельник В. Светодинамическая установка. — Радиолюбитель, 2022, №1, С.12-13.

107 Мельник В. Малогабаритный излучатель аэроионов. — Изобретатель и рационализатор, 2021, №5-6, С.78.

108 Мельник В. Джерело аероіонів із призматичною електростатичною лінзою. — Радиоаматор, 2022, №1-2, С.42-43.

109 Мельник В. Электрод для генератора ионного ветра. — Изобретатель и рационализатор, 2022, №1, С.55-57.

110 Мельник В. Єлектростатический нагрев и охлаждение. — Изобретатель и рационализатор, 2022, №2, С.56-57.

111 Мельник В. Источник аэроионов с фокусирующей линзой. — Изобретатель и рационализатор, 2022, №2, С.57.

112 Мельник В. Варіанти випромінювачів аероіонів — Радиоаматор, 2022, №3-4, С.18-19.

113 Мельник В. На пути к єффективному излучателю аєроионов. — Изобретатель и рационализатор, 2022, №3, С.32-33.

114 Мельник В. Способ интенсификации ионного ветра. — Изобретатель и рационализатор, 2022, №4, С.51-52.

115 Мельник В. Электронный переключатель для люстры или точечных светильников. — Радиолюбитель, 2022, №5, С.7-8.

116 Мельник В. Світлосигнальний пристрій. — Радиоаматор, 2022, №5-6, С.11-12.

117 Мельник В. Источник аєроионов с фокусирующей линзой. — Радиолюбитель, 2022, №6, С.42-43.

118 Мельник В. Ревербератор из DVD плеера BBK. — Радиолюбитель, 2022, №8, С.14-16.

119 Мельник В. Расширение понятия эффекта Бифельда-Брауна. — Радиолюбитель, 2022, №8, С.45.

120 Мельник В. Используем принцип суперпозиции в электростатике. — Радиолюбитель, 2022, №9, С.41-42.

121 Мельник В.

схем с нуля | Давайте добавим светодиоды в вещи!

Схемы с нуля

Сохранить Подписаться

Пожалуйста, войдите, чтобы подписаться на это руководство.

После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.

До этого момента мы сосредоточились на механике электроники — проводке и пайке — обходя теорию , следуя некоторым сокращениям и рецептам. Этого достаточно для нужд многих людей.

Изучение основных принципов открывает возможности для использования других типов батарей (включая перезаряжаемые) и увеличения времени работы. А может вам просто интересно! Есть немного чтения, новые термины и немного математики, но ничего обременительного.

Наука!

Электричество — это перенос электронов — отрицательно заряженных частиц в каждом атоме. Это невидимая сила природы, но мы можем представить ее как воду. Поскольку электричество перетекает с места на место, в этот поток могут быть вставлены предметы для получения полезной работы, точно так же, как водяное колесо использует текущий поток для измельчения зерна. Электроника, затем , это креативная сантехника.

Батареи

Батарея содержит две дополнительные химические реакции; один производит избыток электронов, другой дефицит. Две реакции внутри батареи разделены, но притяжение настолько сильно, что добавление внешнего проводника — пути для электронов — завершает эти реакции. Вот почему у батареек есть «+» и «-» конец, и почему вся электроника состоит из цепи — петля между ними. Когда эта петля замкнута, электроны текут, что-то происходит. (Это то, что делает переключатель — он открывает или замыкает цепь.)

В разных батареях химические вещества используют разные комбинации реакций. Эта смесь определяет Напряжение, своего рода «неотложность» реакции. Используя нашу аналогию с сантехникой, напряжение похоже на давление воды.

Наш стандартный рецепт предусматривал использование трех щелочных батарей типа AAA или AA (одноразового использования). Химия этих батарей дает около 1,5 Вольт. Связаны впритык в корпусе ( «последовательно» на жаргоне электроники), напряжения складываются, чтобы получить в сумме: 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 Вольта. Наш рецепт был построен вокруг этого числа; , поэтому есть простой выбор двух резисторов в зависимости от цвета светодиода. Измените это, и вместе с этим должно измениться что-то еще.

(В электронике технический термин для обозначения одной батареи — элемент . «Батарея» означает группу элементов . В дальнейшем мы будем использовать эти термины.)

Химия перезаряжаемых никель-кадмиевых (NiCd) или никель-металлогидридных (NiMH) элементов дает около 1,2 В каждый. Литий-ионные или литий-полимерные элементы имеют напряжение от 3,7 до 4,2 В (в зависимости от используемой химии). Аккумуляторные блоки для аккумуляторных инструментов и радиоуправляемых транспортных средств часто соединяют несколько элементов последовательно для более высокого напряжения. А внутри щелочной батареи на 9 В действительно есть несколько небольших последовательно соединенных элементов на 1,5 В. Мы можем работать с любыми из них, имея немного больше знаний…

Ток, сопротивление и закон Ома

Ток — это напор потока электронов в единицах, называемых Ампер (А). Один Ампер = 6,2 квинтиллионов электронов, проходящих данную точку за одну секунду!

Что регулирует ток? В сантехнике ширина трубы. В электронике это сопротивление , измеряется в Ом (Ом). Как упоминалось в нашем рецепте, сопротивление в цепи тормозит химическую реакцию клеток, удерживая ее от слишком быстрого протекания.

Напряжение, ток и сопротивление напрямую взаимосвязаны; зная любых двух из этих значений, можно вывести третье. Это соотношение называется Законом Ома:

В = IR

Напряжение (В) = Ток (Ампер) × Сопротивление (Ом). («I» происходит от французского слова intensité …C уже было занято.) Или, посредством алгебраической замены:

R = V÷I (Сопротивление = Напряжение ÷ Ток)

I = V÷R (ток = напряжение ÷ сопротивление)

Это соотношение лежит в основе всей электроники и столь же фундаментально, как F=ma в физике.

Светодиоды

Светодиоды торгуют электронов за фотонов — свет! И точно так же, как батареи имеют разный химический состав и напряжение, светодиоды также имеют уникальное прямое напряжение (сокращенно V _F ), при котором они работают, в зависимости от их химического состава.

Цвет	Типичное прямое напряжение (В F )
Красный, оранжевый	2,0
Желтый	2.1
Зеленый (старый желто-зеленый сорт)	2,2
Синий, белый, ультрафиолетовый и более новый «настоящий» зеленый	3,3

Эти цифры являются приблизительными ориентирами, они подходят для большинства ситуаций. Для более точных значений и для других цветов, не перечисленных здесь, точное напряжение можно найти на упаковке, странице продукта или в техническом описании (документы, опубликованные производителями электронных компонентов, в которых перечислены все мельчайшие детали устройства). Вот задняя часть бирюзового светодиода :

Вот номер, который нам нужен, V _F : 3,2 Вольта.

 

Следующее значение — I _F  — тоже скоро пригодится. Помните, что «I» представляет ток в наших уравнениях. I _F  — прямой ток .

Ток определяет яркость светодиода …до определенного предела. Слишком сильный ток разрушит его!

Приведенный выше светодиод показывает максимальный ток 20 миллиампер (1 мА = 0,001 ампер, поэтому 20 мА = 0,020 А). Это значение типично для большинства светодиодов, но некоторые работают выше или ниже… опять же, проверьте упаковку, страницу продукта или техническое описание.

Обратите внимание, что это максимум . Мне нравится немного отступать, 10–15%, чтобы обеспечить более длительный срок службы. То есть 17-18 мА.

Напряжение светодиода (вместо этого назовем его В _LED ) должно быть ниже напряжения аккумулятора ( В _BAT ), иначе он не загорится. Затем, взяв разницу двух напряжений и применив закон Ома, мы точно узнаем, какое сопротивление требуется в этом промежутке для получения желаемого тока:

R = ( В _BAT  –  В _{Светодиод} ) ÷ I

Предполагая, что в рецепте используется батарея 4,5 В и синий светодиод 3,3 В, ток 18 мА:

8 ÷ 0,018 = 66,67 Ом

Но резисторы обычно имеют ограниченный набор значений, , поэтому мы округляем до следующего общего размера… 68 Ом (как показано в рецепте), или, возможно, 100 Ом, если это все ты можешь найти.

Как насчет литий-полимерного аккумулятора на 3,7 В и красного светодиода на 2 В?

R = (3,7 — 2,0) ÷ 0,018 = 94,44 Ом

Шаг до ближайшего стандартного размера, 100 Ом. Вот и все! Никто не может дать вам отпор за то, что вы больше не занимаетесь «настоящей электроникой».

Резисторы просты, если они промаркированы на упаковке. Не так много, когда они перемешаны с другими частями. Таблицы цветов резисторов, подобные этой, помогают расшифровать коды.

Напомним, что аккумуляторы в серии обеспечивают более высокое напряжение питания. Светодиоды, соединенные последовательно, также имеют более высокое прямое напряжение.

 

Если в вашей конструкции используется несколько светодиодов, и если это позволяют напряжение батареи и светодиодов, последовательное соединение таким образом несколько эффективнее и продлевает срок службы батареи.

Светодиоды серии   (как показано выше) могут использовать один резистор для цепи. Светодиоды в параллельно (как изначально показано в рецепте) требуют отдельных резисторов для каждого, даже если светодиоды одного типа. Комбинация этих — последовательно-параллельная схема — по одному резистору на цепочку. Это объединяет все изученное до сих пор, и это возможность попрактиковаться в математике:

Светодиоды

и связанные с ними формулы более подробно объясняются в нашем руководстве Все о светодиодах . Это включает в себя викторины, чтобы убедиться, что вы на правильном пути.

Несколько раз попрактикуйтесь вручную, чтобы закрепить понятия. Если вам просто нужны быстрые ответы, в Интернете есть онлайн-калькуляторы светодиодных резисторов, а отличный калькулятор включен в Приложение Adafruit Circuit Playground для iOS:

Если напряжение питания и прямое напряжение очень близки, значение резистора может быть близким к нулю. В качестве страховки всегда включайте по крайней мере небольшое сопротивление — возможно, 50 Ом — чтобы учесть разницу между «типичным» и фактическим напряжением. Например, новая батарея имеет немного более высокое напряжение, чем почти разряженная.

При использовании батареи или корпуса без собственного переключателя рассмотрите возможность добавления одного из этих тактильных переключателей включения/выключения с выводами. Положительный щелчок и низкий профиль делают его идеальным для носимых проектов.

Светодиодный «бросок» не включает резистор. Как дела?

Батарейки-таблетки обладают внутренним сопротивлением — они могут пропускать не больше тока, это присуще их размеру и химическому составу.

Так что да, они могут запускать светодиод напрямую… , но … это создает нагрузку на ячейку и сокращает время работы. Вам может сойти с рук это для быстрых результатов, но выполнение математических расчетов и добавление резистора увеличивает долговечность.

Сшиваемые цепи Абсолютная светодиодология

Это руководство было впервые опубликовано 06 сентября 2014 года. обновлено 06 сентября 2014 г.

Эта страница (Схемы с нуля) последний раз обновлялась 30 августа 2014 г.

Текстовый редактор на базе tinymce.

простых светодиодных схем | Проекты самодельных схем

В этом посте мы узнаем, как собрать несколько интересных схем со светодиодами, а также узнаем, как правильно соединить светодиоды в цепи.

Светодиод означает светоизлучающий диод, который на самом деле представляет собой полупроводниковый диод, обладающий свойством излучать свет, когда через него проходит ток в правильном направлении или когда светодиод смещен в прямом направлении.

Светодиод имеет две клеммы для подключения к электрической цепи. Поскольку светодиод в основном представляет собой диод, его клеммы имеют полярность в виде анода и катода.

Анодный вывод должен быть подключен к положительному источнику питания, а катод к отрицательному источнику питания.

Обычно максимальное напряжение, которое может выдержать светодиод, составляет 3,5 В, однако 3,3 В является оптимальным значением, рекомендуемым для большинства стандартных светодиодов.

Светодиодный резистор

Несмотря на то, что светодиод является диодом, он очень чувствителен к току и не может выдержать ничего, что выходит за пределы указанного диапазона.

Чтобы гарантировать, что светодиод защищен от перегрузки по току, расчетный резистор обычно добавляется последовательно с одной из клемм светодиода. Этот резистор может быть соединен последовательно либо с катодной клеммой, либо с анодной клеммой светодиода.

Токоограничивающий резистор можно легко рассчитать по следующей формуле:

R = входное питание — номинальное напряжение светодиода / максимальный ток светодиода.

Например, предположим, что светодиод имеет номинальное прямое напряжение 3,3 В и максимальное ограничение тока 20 мА (0,02 А), тогда при входном напряжении 6 В значение последовательного ограничительного резистора можно рассчитать следующим образом. :

R = 6 — 3,3 / 0,02 = 135 Ом, ближайшее безопасное доступное значение равно 150 Ом.

Как подключить светодиод

Подключить светодиод к источнику постоянного тока для получения оптимального освещения очень просто. На следующем изображении можно увидеть простую схему подключения, которая применима ко всем светодиодам. Токоограничивающий резистор должен быть рассчитан, как описано в предыдущих параграфах.

Здесь более короткая клемма, которая является катодом, идет к отрицательному входу питания, а более длинная клемма, которая является анодным выводом светодиода, соединена с положительным входом источника постоянного тока через ограничивающий резистор.

Схемы применения

Светодиоды представляют собой очаровательные устройства, поскольку они способны производить мощный световой поток различных цветов в соответствии с пожеланиями пользователя для данного приложения.

Светодиоды можно использовать для изготовления множества привлекательных декоративных или индикаторных схем для многих полезных целей.

Без лишних слов давайте рассмотрим несколько интересных схем применения светодиодов, представленных в следующих параграфах.

Самая маленькая светодиодная мигалка

Мигающий светодиодный индикатор выглядит очень привлекательно, но дизайн может быть более интересным, если в схеме используется наименьшее количество деталей. На следующей схеме показано, как можно сконфигурировать один светодиод с одним транзистором для создания надежного мигающего светодиодного индикатора.

Для получения дополнительной информации об этой схеме вы можете обратиться к этой статье.

Случайный светодиодный мигающий свет для рождественской елки

Лучшее применение светодиодных устройств — это их способность украшать все, что угодно пользователю. На следующей схеме показано, как можно использовать одну микросхему IC 4060 для построения схемы с несколькими светодиодными мигалками, как показано на следующей схеме. Все подключенные светодиодные цепочки будут мигать и мерцать с разной случайной частотой в зависимости от настройки потенциометра P1 или емкости конденсатора C1. Его используют для украшения елки или применяют для изготовления мерцающего светодиодного ожерелья вокруг идола.

Полное описание конструкции приведено в этой статье.

Вращающийся светодиодный фонарь

Если вы заинтересованы в создании вращающегося светового эффекта для полиции или скорой помощи без фактического использования вращающегося механизма для лампы, вам может помочь следующая схема.

Светодиод, используемый в этой схеме, представляет собой светодиод мощностью 1 Вт, который будет генерировать медленное чередующееся яркое свечение и затухание, создавая эффект вращающегося светодиодного света.

Более подробную информацию о схеме можно найти в этой статье.

Задняя светодиодная подсветка Паспортная табличка

На следующем рисунке показан пример того, как можно построить привлекательную схему светодиодной таблички с задней подсветкой, используя всего 4 светодиода, прикрепленных горизонтально к 4 углам паспортной таблички внутри.

Более подробную информацию об этом и полную процедуру сборки можно прочитать в этой статье

Схема светодиодного куба

Чтобы построить светодиодный куб, вам понадобится пластиковый куб, группа светодиодов и каскадная схема задержки. Для каждого светодиода используется схема включения с задержкой на двух транзисторах, и многие из этих схем включения с задержкой каскадируются друг с другом, в зависимости от количества светодиодов, для формирования длинной цепи задержки, зацикленной от конца до конца. При подаче питания светодиоды начинают включаться один за другим, пока не загорятся все светодиоды, установленные на кубе. После того, как загорятся все светодиоды, происходит обратное, светодиоды гаснут один за другим, и цикл повторяется.

Детали схемы можно найти в этой статье

Индикатор уровня воды

Светодиоды также могут использоваться для индикации уровня воды в резервуаре для воды. Для этого нам понадобится горсть светодиодов, несколько транзисторов и резисторов. Полную конструкцию можно увидеть на следующей схеме.

Когда вода замыкает контакты (от A до D) между базовыми резисторами транзистора и плюсом питания, соответствующие светодиоды загораются последовательно, указывая на повышение уровня воды.

Подробнее об этом можно узнать из этой статьи.

Простой тестер целостности цепи

Пара транзисторов и светодиод — это все, что может понадобиться для создания простой схемы тестера целостности цепи. Эту схему можно использовать для проверки непрерывности трансформаторов, жгутов проводов или любой электрической системы со сложной системой проводки.