0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何构建能够根据大气条件调整其亮度的光源

科技观察员 来源:gadgetronicx 作者:gadgetronicx 2023-06-18 15:30 次阅读

定时器IC555还没有死,这是因为它以低成本提供的扩展功能。无论是振荡器、定时器还是触发器,该芯片都可以很好地完成工作。在本文中,我们将了解如何构建能够根据大气条件调整其亮度的光源。换句话说,这个 LED 信标会在黑暗中明亮地亮起,而在日光下它会熄灭或产生最小的光。

该电路采用IC 555的PWM功能。对于那些不知道PWM是一种改变脉冲的关闭和开启时间的技术。这主要用于控制电机的速度,灯光强度和节省功耗。

在本电路中,我们将使用PWM来控制光的强度。为此,我们将生成一个高频方波并修改其标记和空间比或开/关时间。在这个高频信号中增加脉冲的导通时间会增加灯的亮度,而增加关时间会降低我们光的亮度。

测量 LDR 的电阻

测量LDR在各种光照条件下的电阻。这一点很重要,因为不同制造商的电阻差异很大。因此,我测量了LDR在各种光照条件下的电阻(只是选择电路中的电容器和电阻值的粗略测量),并在下表中注明。

1.png

请记住,如前所述,上述表格大致用于校准。但是,如果您需要非常准确地做到这一点,您可能需要使用照度计测量流明中的光强度,然后将其与相应的LDR电阻制成表格。在我看来,这个项目不需要高水平的准确性,所以我保持简单。

电路工作原理:

要了解上述电路,最好阅读“定时器IC 555”的工作原理。在该电路中,该IC被连接为非稳态多谐振荡器,以产生一系列方波脉冲。该方波脉冲的产生取决于IC

6的两个引脚“阈值/第2引脚”和“触发/第555引脚”中的电压。输出将一直为高电平,直到阈值引脚中的电压达到所提供VCC的+《》/《》,一旦达到标记值,输出将切换为低电平。低电平状态将一直保持,直到触发引脚中的电压降至供电VCC的+《》/《》以下。

如上电路所示,这两个引脚连接到电容器的正极端子。因此,从某种意义上说,IC

555的输出状态取决于电容器两端的电压。当系统打开时,电容C1将通过LDR和二极管D1开始充电。众所周知,LDR中的电阻随着入射光强度的增加而降低。因此,在白天或光线充足的条件下,LDR的电阻会很低,这反过来又允许电容器快速充电到+《》/《》

Vcc。

由于二极管D1对电流的限制,电阻R2在为电容器充电时不会发挥作用。一旦电容电压达到+2/3

Vcc标记,输出将切换到低电平,进而激活引脚7中的内部放电晶体管。现在,电容器通过电阻R1放电,电容器两端的电压开始下降。输出中的低电平状态将一直保持,直到电容电压切换回高电平后达到+1/3

Vcc。这将关闭放电晶体管,整个循环重复。

指示灯:

光激活-LED信标-项目

这部分非常简单,将生成的PWM信号馈送到晶体管的基极,并驱动连接到其集电极端子的LED。晶体管基极将通过此PWM信号激活,LED将在信号的ON时间段内激活。当由更高频率的PWM信号驱动时,LED是一个慢速元件,将表现出连续照明或非照明效果作为输出。那里有你的光响应

LED 信标.LED将消耗约60mA的电流。您可以增加 LED 的数量,以制造出强大的 LED 信标。

计算:

以下是有关该电路背后的计算的简要说明。我们需要固定R1和C1的值,因为这些分量的值决定了输出中PWM脉冲的频率和关断时间。我们需要一个高频脉冲,以避免输出中的闪烁。电容越小,电容器的充放电周期越快。所以我选择了

C1 = 0.22uF

我需要信标根据入射光在 LED

信标中产生衰落效果。所以我需要选择一个介于“人造光下”和“弱光条件下”之间的电阻值,所以我选择了47K,这将在PWM脉冲的ON和OFF周期之间提供良好的平衡,从而产生平滑的衰落效果。

为了确定各种条件的开和关时间,我们使用以下公式 T1 = 接通时间 , T2 = 关断时间

T1 = 0.693 x LDR分辨率 x C1

T2 = 0.693 x R1 x C1

使用上述公式计算时间段、占空比和频率

i) 使用手电筒照明(高强度灯)

LDR分辨率 = 400 欧姆

T1 = 0.693 x 400 x 0.22uF

= 0.000069 秒

T2 = 0.693 x 47k x 0.22uF

= 0.0072 秒

计算PWM波的频率

总和 = T1 + T2 = 0.000069 + 0.0072 = 0.0073

F = 1 / 0.0073 = 137Hz

占空比 = LDRres / LDRres + R1

= 400 / 400 + 47K

= 0.84 %

因此,正如您在上面看到的,当周围的光线非常高时,导通时间非常低,为 0.84%,因此 LED 将处于非常暗淡的状态。

ii) 漆黑

LDR分辨率 = 170k

T1 = 0.693 x 170k x 0.22uF = 0.025

T2 = 0.693 x 47k x 0.22uF = 0.007

F = 1 / 0.032 = 31.25 Hz

占空比 = 170k / 170k + 47k = 78.3%

以上两个条件是两个极端,正如您在计算中观察到的那样,该电路在不同的光照条件下在增亮和调光方面做得相当好。

用直流风扇替换 LED 信标:

您可以通过用直流风扇替换 LED

来尝试此电路的另一种变体。该电路将以类似的性质工作,并根据入射到LDR上的光强度控制直流风扇的速度。当光强度较小时风扇会运行得更快,当强度高时风扇会运行得更慢.

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • PWM
    PWM
    +关注

    关注

    114

    文章

    5109

    浏览量

    213051
  • ic555
    +关注

    关注

    0

    文章

    70

    浏览量

    10308
  • LDR
    LDR
    +关注

    关注

    0

    文章

    98

    浏览量

    7546
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    PDF Transformer+“调整亮度”警告消息解决办法

    在扫描期间,如果亮度设置不正确,ABBYY PDF Transformer+将显示警告消息。用黑白模式扫描时,也可能需要调整亮度设置。下面小编给大家讲讲ABBYY PDF Transformer+
    发表于 10-13 14:20

    不同色温的荧光粉类led光源中间视觉照度值的方法

    测量仪(4)或便携式反 射率测量仪(5)。特征是对不同色温的荧光粉类LED光源在10_3cd/m2至3cd/m2不同背  3景亮度条件L下的中间视觉照度值进行修正,得到一组修正系数B
    发表于 11-06 17:15

    成像亮度计有什么原理?

    成像亮度计适用于路面亮度、景观照明、仪表盘亮度、显示屏亮度光源和发光器件、电影电视、交通信号标志、建筑、
    发表于 10-15 09:01

    深圳机器视觉led光源有什么优势

    及光学系统设计的成败是决定系统成败的重要因素。LED灯是目前工业上采用较为广泛的光源,使用寿命约10000-30000小时,可以使用多个LED达到高亮度,同时可组合不同的形状,响应速度快,波长可以根据
    发表于 01-11 10:54

    根据环境自动控制亮度的调光台灯资料推荐

    这个自动调光台灯能根据周围环境照度强弱自动调整台灯发光量。当环境照度弱,它发光亮度就增大;环境照度强,发光亮度就减暗。
    发表于 04-27 07:24

    怎么调整自己电脑的亮度呢?

    问题有很多电脑的控制面板里面压根没有亮度这个选项,那么我们怎么调整自己电脑的亮度呢?解决方案1、打开控制面板2、显示-屏幕分辨率3、高级设置 --英特尔 核芯显卡控制面板4、点击图形属性 5、点击显示 --点击颜色,如下图所示,
    发表于 01-03 08:31

    LED背光源亮度均匀性研究

    本文重点讨论在LED 并联设计中, 如何提高亮度的均匀性。讨论LED 的偏置电阻和发光亮度对LED背光源亮度均匀性的影响。
    发表于 03-06 16:13 2233次阅读
    LED背<b class='flag-5'>光源</b><b class='flag-5'>亮度</b>均匀性研究

    应用自动调整光系统,提高行车安全

    目前大众经常使用的车灯,多数没有自动亮度调整与切换功能,因此本文提出结合光源调整机构与自动控制概念的车灯光源系统。
    发表于 04-25 10:23 1177次阅读
    应用自动<b class='flag-5'>调整</b>光系统,提高行车安全

    LED背光源亮度均匀性的研究

    关键词:LED背光源 , 均匀性 , 亮度 1 、引言 LED正成为背光照明的主流器件。一般背光源设计中有多个LED, 所以要考虑各个LED 亮度的一致性。在实际应用中, 可
    发表于 03-07 00:39 1596次阅读
    LED背<b class='flag-5'>光源</b><b class='flag-5'>亮度</b>均匀性的研究

    环境亮度与LED显示屏亮度调整方案的设计资料说明

    实时监测 显 示屏周 边环 境 亮度 的变化 ,并将 采样 的亮度 值进行 处 理 ,去除 中的异 常值 进 行 自动 校 正算 法 处理 ,而后 再把 需要 调整
    发表于 05-26 08:00 4次下载
    环境<b class='flag-5'>亮度</b>与LED显示屏<b class='flag-5'>亮度</b><b class='flag-5'>调整</b>方案的设计资料说明

    使用LM317调整LED亮度

    电子发烧友网站提供《使用LM317调整LED亮度.zip》资料免费下载
    发表于 08-15 10:29 8次下载
    使用LM317<b class='flag-5'>调整</b>LED<b class='flag-5'>亮度</b>

    Snap:bit调整LED亮度

    电子发烧友网站提供《Snap:bit调整LED亮度.zip》资料免费下载
    发表于 06-20 10:32 0次下载
    Snap:bit<b class='flag-5'>调整</b>LED<b class='flag-5'>亮度</b>

    如何调整LED的亮度

    您想调整发光二极管 (LED) 的亮度吗?如果我们将其分解为最基本的,有两种方法可以更改LED的亮度
    的头像 发表于 06-29 14:37 5376次阅读
    如何<b class='flag-5'>调整</b>LED的<b class='flag-5'>亮度</b>?

    机器视觉如何选择光源

    亮度过高或过低都会影响图像的清晰度和对比度。因此,在选择合适的光源时,需要根据具体的应用场景和需求来确定光源亮度
    的头像 发表于 07-04 10:01 379次阅读

    机器视觉光源控制器的作用有哪些

    的清晰度和稳定性,光源控制器需要提供稳定的光源。通过调节光源亮度、色温、波长等参数,可以适应不同的拍摄环境,提高图像质量。 调节光源
    的头像 发表于 07-04 10:33 560次阅读