Как сделать мигающий светодиод своими руками
Содержание
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
Мигающие или моргающие светодиоды, по своей сути, являются завершенными, уже готовыми функциональными устройствами, которые играют роль стандартной световой сигнализации и хорошо привлекают внимание.
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 транзистора, 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;
- показателями мощности;
- рабочими токовыми величинами;
- эффективностью или световой отдачей;
- температурой свечения или цветом;
- углом излучения;
- размерами;
- сроком деградации.
При подключении световых диодов 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
Для самостоятельной сборки мигающего светодиодного осветительного прибора, потребуется приобрести несколько компонентов, представленных:
- 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%.
Бегущие огни на мощных светодиодах своими руками
Устанавливаемые в «бегущие огни» диоды (HL1 — HL16) могут обладать любым цветом свечения, но обязательным критерием выбора таких источников света является рабочее напряжение на уровне 3,0 В.
Как сделать гирлянду из светодиодов
Для самостоятельной сборки гирлянды потребуется не только подготовить правильную схему устройства, но также приобрести минимальный набор материалов и основной рабочий инструмент:
- светодиоды 20 мАч;
- провода, имеющие сечение 0,5/0,25 мм;
- блок питания 6V;
- резистор 100 Ом;
- паяльник с тонким жалом, припой и канифоль;
- острый канцелярский или строительный нож;
- 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 с применением ленты 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.
Как сделать своими руками мигающий светодиод для автомобиля
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 LED-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.
Далее нужно тщательно заизолировать места пайки при использовании обычного или термоусадочного кембрика.
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.
Схема мигающих светодиодов со схемами и пояснениями
Схема мигающих светодиодов похожа на электронную версию программы «Hello World». Это простая электронная схема, которая визуально показывает, работает ли она. Это была первая трасса, которую я когда-либо построил, и это было ВЕЛИКОЛЕПНО!
Цель состоит в том, чтобы заставить светодиод (LED) мигать.
Три разных способа сборки схемы с мигающими светодиодами
Существует несколько способов сборки схемы с мигающими светодиодами. Вы можете сделать это с помощью реле. Вы можете сделать один из транзисторов.
Или вы можете сделать его, используя такие компоненты, как инвертор, таймер 555 или микроконтроллер.
Я покажу вам три способа создания схемы мигающего светодиода, используя:
- Реле
- Транзисторы
- Инвертор (логический вентиль НЕ)
Мигание светодиода с помощью реле
Самый простой способ заставить свет мигать (или, по крайней мере, самый простой для понимания) следующий:
В приведенной выше схеме вы видите батарею, реле (в красном квадрате) и лампочку. Чтобы понять схему, вам нужно понять, как работает реле.
Когда на катушку реле подается питание, переключатель отключает питание от электромагнита и вместо этого подключает питание к лампочке, чтобы она загорелась.
Но когда на реле больше нет питания, оно переключится обратно и отключит питание от лампочки и снова подаст питание на электромагнит.
Затем цикл начинается заново.
Проблема с приведенной выше схемой заключается в том, что она будет переключаться так быстро, что вы не увидите мигания лампочки.
Чтобы решить эту проблему, вы можете ввести временную задержку, используя резистор и конденсатор.
При подаче питания на вышеуказанную цепь аккумулятор начинает заряжать конденсатор через резистор R2.
Через мгновение катушка реле переводит реле в другое положение.
Включение светодиода.
Поскольку теперь конденсатор заряжен, он будет удерживать реле в этом положении. Но у конденсатора достаточно энергии только для того, чтобы немного поддерживать электромагнит в реле, прежде чем он опустеет (или разрядится).
Когда конденсатор разряжается, реле возвращается в исходное состояние и снова выключает светодиод.
Затем цикл повторяется.
Для этой схемы с вышеуказанными значениями компонентов я рекомендую реле DS2Y-S-DC5V или подобное. Вот как вы можете подключить его на макетной плате:
Мигание двух светодиодов с помощью транзисторов
Схема для мигания светодиода с помощью транзисторов называется Нестабильный мультивибратор .
Чтобы понять эту схему, вам нужно знать, как ведут себя напряжения и токи вокруг резисторов, конденсаторов и диодов (это то, что вы можете узнать в Ohmify).
Вот краткий обзор того, что происходит:
Два конденсатора C1 и C2 будут попеременно заряжаться и разряжаться, тем самым включая и выключая транзисторы. Когда транзистор включен, он позволяет току течь через него, так что светодиод над ним загорается.
Если вы хотите углубиться в детали, ознакомьтесь с моей статьей «Как работают схемы нестабильного мультивибратора».
Как мигать светодиодом с помощью инвертора
Это, вероятно, самая простая схема мигания светодиода, когда речь идет о количестве компонентов: вам нужно всего три компонента для мигающей части!
Но вам, конечно, нужно, чтобы резистор и светодиод тоже мигали.
Эта схема взята из моего бесплатного электронного курса о том, как заставить свет мигать.
Я разработал схему на основе инвертора .
Также называется шлюзом НЕ.
Инвертор — это логический компонент, который выдает противоположное тому, что получает. Если на вход подается высокое напряжение, на выходе получается низкое напряжение. Наоборот.
Высокое напряжение – это напряжение, близкое к напряжению питания. Низкое напряжение – это напряжение, близкое к нулю вольт.
На принципиальной схеме видно, что выход инвертора (U1) соединен обратно с входом с помощью резистора. Это означает, что если на входе высокое напряжение, на выходе будет низкое. Но поскольку выход соединен обратно со входом, вход будет низким. Теперь, когда вход низкий, выход будет высоким. Это означает, что вход снова будет высоким, и так далее…
Таким образом, он будет продолжать прыгать между высоким и низким.
Чтобы замедлить скачки туда-сюда, я использовал конденсатор на входе инвертора. Резистор R1 контролирует, сколько тока уходит на зарядку конденсатора на входе. Таким образом, размер резистора R1 и конденсатора C1 будет определять скорость мигания.
Инвертор, который я использовал, представляет собой инвертор с триггером Шмитта. Триггер Шмитта просто означает, что порог переключения с высокого уровня на низкий отличается от порога переключения с низкого уровня на высокий.
Ознакомьтесь с полными инструкциями по сборке здесь.
Начать сборку
Теперь вы читали о них. Пора начинать строить! Найдите нужные детали в одном из интернет-магазинов, закажите их и соберите.
Вас также может заинтересовать Ohmify:
Ohmify — это онлайн-академия для людей, мало или совсем не разбирающихся в электронике, которые хотят иметь возможность уверенно создавать электронные гаджеты и инструменты — и готовы принять меры, чтобы это произошло.
Подробнее здесь:
https://ohmify.com/join/
Вы их построили?
Вы собрали схему мигающего светодиода из этой статьи?
Как все прошло?
Дайте мне знать в поле для комментариев ниже.
Есть ли способ заставить светодиод мигать с помощью пассивной схемы?
Я попытаюсь обобщить эти конкретные схемные решения в виде «философии» простейшего из возможных релаксационного генератора .
При таком расположении в резервуаре скапливается какое-то вещество, такое как вода, воздух, песок, данные, деньги и т. д., и его уровень постоянно повышается (движется в одном направлении). В нашем случае это электрический заряд (потенциальная энергия) в конденсаторе. Он заряжается от источника напряжения (через последовательный проводящий путь), поэтому его напряжение «движется» к положительной шине питания. Наконец, он подходит к рельсу и останавливается там. Проблема в том, «Что мы делаем, чтобы это движение продолжалось вечно?»
Решение состоит в том, чтобы изменить направление движения (точно так же, как мы плаваем взад и вперед в бассейне), разрядив конденсатор. Мы можем сделать это, подключив параллельно конденсатору другой проводящий путь (даже не отключая зарядный путь). Напряжение начнет «двигаться» к отрицательной шине питания. Когда он приближается к рельсу, мы меняем его «движение», снова заряжая конденсатор… и так далее и тому подобное…
Выключатель 0053 с памятью , который переключается, когда напряжение достигает шин питания (подобно концевым выключателям, управляющим моторизованным занавесом).
Его можно реализовать несколькими способами. Некоторые из них более сложны, как, например, таймер 555, состоящий из пороговых компараторов, защелки и транзисторного ключа. Другие простые, например. состоящий из триггера Шмитта 7414 и RC-цепи. Но «элегантная простота» заключается в подключении 2-контактного элемента, совмещающего функции памяти и коммутации в одном. Что это за загадочный элемент «2 в 1»?
Он ведет себя как «переигрывающий динамический резистор», сопротивление которого в некоторых регионах существенно зависит от напряжения на нем. Первоначально при низком напряжении он имеет относительно высокое сопротивление. Конденсатор заряжается и напряжение на нем увеличивается. Затем, при некотором уровне напряжения, сопротивление резко лавинообразно уменьшается… и остается в этом состоянии до тех пор, пока конденсатор не разрядится и напряжение не достигнет порога низкого напряжения. Затем сопротивление резко увеличивается, и конденсатор снова начинает заряжаться…
Этот элемент известен как отрицательный дифференциальный резистор с S-образной кривой ВАХ .
Когда он управляется напряжением, он ведет себя как триггер Шмитта. Проще говоря, это динамический резистор с памятью (он же гистерезис ). Примером такого элемента с S-образной кривой является неоновая лампа.
Возможно, вам было бы интересно понять, как этот магический элемент «прыгает» при переключении (в источниках это не очень понятно). Посмотрите на две картинки ниже. Чтобы подробно показать механизм работы, представлены два отдельных графика. Первый — для случая, когда напряжение на элементе увеличивается; второй — когда он уменьшается (элементы с гистерезисом ведут себя по-разному в зависимости от направления изменения входа). При наложении две частичные кривые составляют полную кривую гистерезиса.
В этом режиме всего имеется три точки пересечения двух наложенных ВАХ: средняя точка неустойчива; только конечные точки стабильны. ВАХ является многозначной функцией и выходная величина может принимать только конечные устойчивые значения. Переключение между двумя состояниями представляет собой лавинообразный процесс, ускоряемый внутренней положительной обратной связью. Начиная с одного конечного значения и «ища» равновесное состояние, отрицательный резистор сильно меняет, но в «неправильную» сторону свое мгновенное сопротивление. Таким образом, она лавинообразно удаляется все дальше и дальше от точки равновесия и в конце концов достигает другого конечного значения.
Повышение напряжения (рис. 1). Посмотрите на кривую IV (синяя) S-образного NDR, управляемого источником напряжения (красная). Когда возрастающее напряжение достигает VH, мгновенное сопротивление мгновенно уменьшается. Его кривая IV (оранжевая) вращается против часовой стрелки; рабочая точка А перемещается вверх («подпрыгивает») по кривой ВАХ источника напряжения и изображает эту вертикальную часть кривой. Таким образом, во время скачка ток мгновенно увеличивается (подскакивает), но напряжение остается постоянным.
Рис. 1. S-образный НДР, управляемый возрастающим напряжением
Падающим напряжением (рис. 2). Когда уменьшающееся напряжение достигает VL, мгновенное сопротивление увеличивается на мгновение.