Stap 5: Ontwerp LED Circuit
Het LED-circuit bestaat uit drie lijnen van de microcontroller overgeschakeld: een voor rood, voor groen, voor blauw. Elke LED heeft vier verschillende leads: rood, groen, blauw en grond. Elk van de kleur leads is verbonden met de respectieve lus via een huidige beperkende weerstand parallel met de andere leads van hetzelfde kleurtype. De grond leidt allemaal met elkaar zijn verbonden.
1) bepalen hoeveel LED's moet. De hoge helderheid RGB LED's moet ongeveer 0,5 in verdeelde-0,75 in apart op center. De totale lengte van polycarbonaat delen door een getal in het bereik gegeven (10,75 / 0,7 = 15.36). In dit geval gebruiken 16 LED's.
2) bepalen voedingsspanning, Vs. 5VDC is een goed nummer omdat de microcontroller van 5VDC uitvoeren kunt zonder een spanningsomvormer.
3) bepalen weerstand waarden vereist. Controleer de LED's gegevensblad de spanning naar voren, Vf en de MAX uit huidige, als. De waarde van weerstand wordt bepaald door de volgende vergelijking: R = (Vs-Vf) / als
Red -> Vf = 2.0V @ als = 20mA = > R = 150 Ohm
Groen -> Vf = 3.2V @ als = 20mA = > R = 90 Ohm
Blauw -> Vf = 3.2V @ als = 20mA = > R = 90 Ohm
Opmerking: De weerstand die berekend is de weerstand die nodig is voor de LED op 20mA van voorwaartse huidige. Vergeet niet dat het overschrijden van de max nominale stroom aanzienlijk de levensduur van de LED zal afnemen. Denk er ook aan dat gemeenschappelijke weerstanden een tolerantie van 5 hebben %. Om te voorkomen dat per ongeluk meer dan de nominale stroom van max, een gemeenschappelijk gewaardeerd weerstand waarde meer dan 5% van het berekende minimum verzet te selecteren. Ik koos voor een 100 Ohm weerstand in plaats van de 90 Ohm weerstand en een weerstand van 180 Ohm in plaats van de weerstand van 150 Ohm.
4) bepalen weerstand vermogen. Weerstanden hebben een maximaal toegestane vermogen, Pmax rating. Als u dit cijfer hoger zijn dan zal de weerstand blijvende schade oplopen en onvermijdelijk mislukt. Het maximale vermogen verdwenen elk weerstand is als volgt: Pmax = R x als ^ 2
100 Ohm @ 20mA = > P = 40mW
180 Ohm @ 20mA = > P = 72mW
Dit zijn beide onder 1/4W dus 1/4W weerstanden toereikend zal zijn.
5) bepalen totale vermogen verdwenen in elke lus en het totale huidige in het circuit. De som van het totale vermogen bepaalt het stroombereik die nodig zijn voor de voeding. Bovendien kan de microcontroller alleen bron 20mA stroom per pin; Dus, een Darlington Driver IC wordt gebruikt om dat de microcontroller uitgangen voor het besturen van hoge huidige belastingen. Deze IC heeft een max stroombereik van 500mA per kanaal. Pmax #LED van x = [(Vf x als) + (R x als ^ 2)]
P(Red) = 16 x [(2V)(20mA) + (180Ohm) (20mA) ^ 2] = 1.792W <---Pmax
P(Green) = 16 x [(3.2V)(20mA) + (100Ohm) (20mA) ^ 2] = 1.664W
P(Blue) = 16 x [(3.2V)(20mA) + (100Ohm) (20mA) ^ 2] = 1.664W
Max huidige = Pmax/Vs = 1.792W / 5V = 358.4mA
Total Current = [P(red) + P(green) + P(blue)] / 5V = 1.024A
De Max Current in elke lus is minder dan de max rating van de Darlington Driver zodat het kan worden gebruikt. De totale huidige is zeer dicht bij 1A. Van Sparkfun 5VDC 1A Wall Adapter Power Supply wordt beoordeeld voor ruim 1A dus het zal geschikt.
