Stap 4: Opbouw van het Circuit: theorie
-x 12 3906 General Purpose PNP Transistors (x25 voor 3$)
-x 1 2kohm weerstand (centen)
-x 1 TLC5940 (3$)
-x 1 Breadboard (10$)
-x 1 Arduino Uno (15$)
-22g draad (3$)
Voor dit project, zal ik een hele breadboard en Arduino Uno wijdt. Hoewel ik de neiging om niet de voorkeur voor het gebruik van een vooraf gemaakte Arduino board voor de uiteindelijke constructie, noch naar I willen houden van het definitieve ontwerp op breadboard - eenvoudig te houden dit project en beschikbaar voor de overgrote meerderheid van de mensen - ik hield deze route. Als er genoeg belangstelling voor is, zou ik overwegen ontwerpen en afdrukken van PCB's voor dit project gebruik van het breadboard te vermijden en maken een standalone discrete Arduino.
LED-Type :
De LEDs die ik had gekozen, zijn gemeenschappelijke kathode. Zoals we eerder besproken, betekent dit dat ze delen een gemeenschappelijke negatief. Er is enige verwarring in de wereld van LED wanneer gaat om digitale logica, welk soort LED (gemeenschappelijke kathode- of anode +) afhankelijk van de niveaus van de logica en de hardware worden gebruikt. Laat het me uitleggen in termen van het TLC5940 dat we zullen gebruiken.
De TLC5940 is een 16 kanaals PWM controller van Texas Instruments. Het kan worden gebruikt voor het genereren van 16 verschillende Pulse breedte gemoduleerde signalen. In de LED-wereld is dit een gemeenschappelijke en efficiënte manier om de LEDs te dimmen. In plaats van traditioneel verlagen de spanning of stroom te dim de LED, met een PWM signaal - we razendsnel pulsen van spanning van toepassing op de LEDs. Door het veranderen van de breedte (of op tijd) van de pulsen, kunnen wij effectief draaien de LEDs in- en uitschakelen sneller dan het oog kan zien. De pulsbreedte verhoogt, worden de off tijd - het creëren van een dimmer lichtniveau. Verminderen van de pulsbreedte vermindert de weg tijd, dus de LED inschakelen voor langere periodes en het creëren van een helderder licht niveau. Deze PWM-signalen kunnen ook worden gebruikt om te vertellen motor servo's verplaatsen naar een specifieke invalshoek van rotatie, maar dat is voor een volledig gescheiden Instructable.
Er zijn 16 kanalen die uitvoer een PWM-signaal op de TLC5940. Met behulp van de bijbehorende mediawisselaar, kan we rechtstreeks pakken elke pin en label ze met de referentie-aanduidingen 0 t/m 15. De vraag komt in het spel, wanneer het uitgangskanalen observeren. Een niveau van de logica van een hoge zij niet van toepassing. Zij werken met een lage TTL logica niveau, wat betekent dat het PWM-signaal is onder 2vdc. Dit is het tegenovergestelde van wat we nodig hebben voor gemeenschappelijke kathode LEDs.
Foto van de output achter wat wij in digitale termen, op een hoog niveau noemen (of + 5vdc). Het PWM-signaal gaat laag, neer onder 2vdc. Beurt onze LEDs inschakelen, moeten we de gemeenschappelijke negatieve pin op de grond, en 5vdc toepassen op elke positieve pin voor de LEDs. Door simpelweg de output van de TLC5940 kanalen rechtstreeks naar elk + pin, de diodes zal niet naar behoren omdat zij een hoge + 5vdc uit positieve spanning van de thly naar de anode (+), en een lager potentieel moeten: ten minste 2vdc lager, naar de kathode (negatieve) van de LED. Dit heet vertekenende. Wij nood voor voorwaarts bias de diodes hen inschakelen, en de output van de TLC doet niet een hoog om onze voorwaartse vooringenomen voorwaarden output: wat betekent dat de LEDs niet zal aanzetten van de PWM-signalen.
Omdat er een botsing tussen de uitvoer logica van de lage niveau van de TLC5940 kanalen, en het niveau van de hoge logica vereist door de LEDs positieve pinnen. U voorkomt dit probleem, gebruik ik PNP 3906 transistoren. Door de basis van de transistor te koppelen aan de output van de PWM-kanaal, zal de transistor wachten op een niveau van lage logica. Wanneer zij het ontvangen, zal het de transistor, draaien op effectief verzadigen. De transistor, in deze applicatie werkt precies hetzelfde als een schakelaar: alleen draaien op wanneer een laag TTL logica PWM-signaal wordt uitgezonden van de TLC5940 aan de basis van de transistor. Wanneer u een hoog niveau ontvangt van de TLC, de transistor opent als een schakelaar en voorkomt huidige uit stroomt in de LEDs--ze uit te schakelen.
We kunnen nu de verzamelaar van de transistor verbinden met een afzonderlijke 5vdc levering dan van de Arduino en de Emitter rechtstreeks verbinden met de positieve pennen van de LED's. Ik gebruik een transistor voor elke kleur: rood, groen en blauw. Zodat elke LED krijgt 3 transistors, een controle van elke kleur: de lage logica van de TLC, omzetten in een + 5vdc PWM-signaal dat de LED zal oplichten.
MAGIE.
Deze zelfde logica kan worden toegepast op elke situatie. Als u wilt "omgekeerde"-- of omkeren--een logica niveau, kunnen we gebruik van apparaten zoals NPN of PNP transistors, omvormers of andere digitale apparaten zoals en en hekken of poorten, die logica niveaus nemen, en hen omzetten in een signaal dat we eigenlijk kunnen. Hebt u gemeenschappelijke anode, kunt u de gemeenschappelijke positieve van de LED's rechtstreeks naar de bron van een 5vdc plaats en elke gekleurde negatieve pin op de TLCs PWM-kanalen op de grond. Dit zal voldoende werken. Als u als me bent, en gemeenschappelijke kathode LEDs hebben, hebt u vele opties om het omkeren van deze logica aanpassen aan uw type lading.
Dit is de route die ik koos, als gevolg van de extreem lage kosten van de 3906 PNP transistors, fatsoenlijk snel naar andere overschakelen snelheden (hoe snel kan het inschakelen) en gebruiksgemak.
Er is een goed geschreven website volledig uitleggen van de werking van de TLC5940, maar we zullen alleen de basisfuncties gebruiken.
Hoewel het schema ingewikkeld lijkt - is de theorie eenvoudig. Elke PWM-uitvoerkanaal van de TLC5940 gaat naar de basis van een PNP transistor. De verzamelaar van dat transistor is gebonden hoog, de + 5vdc uitgang van uw computer ATX power supply. De emitter van elke transistor is gebonden aan een enkele anode (+) voorsprong van één LED. Herhaal dit proces voor elk van de drie LED-leads: een voor rood, voor groen, en een voor blauw. Elke LED zal hebben drie transistors, bestuurd door drie PWM kanalen van de 5940. Deze zelfde logica wordt toegepast op alle vier LED's van de ventilator. Alle LEDs kathoden (-) zal laag worden gekoppeld aan de grond van uw computer ATX voeding.
In de volgende sectie zal ik beginnen weergegeven: bouw van het circuit.
