Автоматическая регулировка яркости светодиодных индикаторов

Автоматическая регулировка яркости светодиодных индикаторов

В настоящее время большую популярность в различной радиолюбительской измерительной и другой технике получили светодиодные цифровые индикаторы. Немалую роль играет то что такие индикаторы, кроме таких важных характеристик как высокая механическая прочность и высокая яркость, отличаются еще и относительной доступностью, они имеются в широкой продаже, на рынках и в каталогах фирм. Но им присущ один общий для всех светящихся индикаторов недостаток.

Показания табло хорошо считывается только при умеренной внешней освещенности, когда индикатор днем находится в тени. В сумерках цифры светятся слишком ярко и становятся трудноразличимыми. А в солнечный день яркости свечения индикаторов явно не достаточно и показания также становятся трудноразличимыми.

В этом смысле более привлекательны новые типы жидкокристаллических индикаторов с встроенной цветной фоновой подсветкой, но такие приборы в широкой продаже практически не встречаются, во всяком случае автору данной статьи держать в руках такой индикатор не доводилось.

В связи с этим определенный интерес должны вызывать несложные схемы автоматической регулировки яркости светодиодных индикаторов, которые соответственно внешней освещенности либо уменьшают яркость свечения индикаторов либо её увеличивают.

Предлагаемый регулятор (рисунок 1) включается в разрыв цепи питания общих анодов индикаторов, и работает по принципу питания их импульсным напряжением, скважность импульсов которого изменяется под действием внешнего освещения.

Регулятор состоит из генератора прямоугольных импульсов на элементах D1.1 и D1.2, узла регулировки скважности этих импульсов (на элементах D1.3, D1.4 и VD2, R3 R4, С2), и ключевого каскада на транзисторах VT1 и VT2. Частота импульсов на выходе мультивибратора около 400-500 Гц, длительность положительных перепадов этих импульсов около 2 мс.

Читайте также:  Регулировка пассажирской двери газели своими руками видео

Узел регулировки скважности задерживает фронт поступающего на его вход импульса в зависимости от яркости освещения фотодиода VD2, при том чем больше света попадает на этот фотодиод тем менее задержка, и тем ярче будут светиться индикаторы.

При всем этом точка спада импульса сохраняется. Таким образом частота не изменяется, но меняется длительность положительных перепадов, поступающих на базу транзистора VT1, а значит и скважность импульсов, а также и общая энергия, поступающая на общие аноды индикаторов. В результате изменяется и яркость их свечения.

Настройка автоматического регулятора заключается в установке начальной яркости свечения индикаторов в темноте (при полном затемнении фотодиода) подстройкой резистора R3. При указанных на схеме номиналах элементов яркость свечения изменяется в диапазоне от темноты до прямого солнечного света, примерно в 4-5 раз.

При установке такого регулятора в устройство с дешифраторами на микросхемах серии К176ИД2 или К176ИЕ3-4 можно исключить токоограничивающие резисторы, включаемые между выходами этих микросхем и индикаторами, или в несколько раз уменьшить сопротивления гасящих резисторов, включенных на выходах микросхем ТТЛ или транзисторных ключей, через которые поступают сигналы на сегменты.

Напряжение питания микросхемы D1 может быть от 5-ти до 15-ти Вольт. При этом напряжение питания индикаторов может быть любым (таким как в схеме прибора до переделки).

Если нужно управлять яркостью свечения индикаторов с общими катодами выходной ключевой каскад нужно собрать по схеме показанной на рисунке 2.
При отсутствии фотодиода можно устроить ручную регулировку заменив его переменным резистором.

Источник

Автоматическая регулировка яркости LED часов

Недавно купил сетевые светодиодные часы VST-731. Часы выгодно отличает от других моделей функциональность, большой размер символов индикатора и яркое свечение этих символов. К сожалению, заявленного на сайте интернет-магазина программного уменьшения яркости в ночное время (22-00 – 7-00) в этой модели часов не оказалось. В связи с отсутствием программного управления яркостью индикаторов, одно из достоинств часов – яркое свечение символов является и их недостатком: цифры часов слишком ярко светятся в темноте, создавая определенный дискомфорт ночью.

Читайте также:  Регулировка клапанов ямз 238 с турбиной

Предлагаемая схема автоматической регулировки яркости индикаторов часов позволяет автоматически устанавливать яркость индикатора в зависимости от уровня освещенности того места, где расположены часы.

Принцип работы автоматической регулировки яркости индикатора для часов VST-731 или похожих по построению цепей питания иллюстрирует схема:

Транзистор T1 в этой схеме выполняет функции регулирующего элемента и выпрямительного диода. Элементы D1, C1 – цепь формирования постоянного напряжения. В случае, если все узлы часов подключены к одному источнику постоянного напряжения, то в этой цепи нет необходимости: цепочку на резисторах R1 – R3, задающую ток базы транзистора T1, можно подключить к +UCC. С увеличением освещенности сопротивление фоторезистора R1 уменьшается, при этом увеличивается ток через транзистор T1, что приводит к увеличению яркости свечения включенных управляемыми ключами микросхемы сегментов индикаторов. Резистор R2, сопротивление которого на несколько порядков ниже сопротивления фоторезистора R1 в темноте, определяет яркость свечения светодиодов в темноте. На транзисторе T2 собран второй канал управления яркостью по аналогии с первым. В нашем случае второй канал необходим, поскольку, как было отмечено выше, питание узлов в часах осуществляется от двух источников постоянного напряжения.

Схема автоматической регулировки яркости индикаторов для часов VST-731 (выделена цветом) выглядит так:

Источник

Эксперимент № 3. ШИМ. Управление яркостью светодиода

Введение. Понятие ШИМ

Широко-импульсная модуляция (сокращенно ШИП) — это техника, используемая для преобразования аналогового сигнала в цифровой. Ведь компьютер не может выдавать аналоговый сигнал: выходы цифровой техники могут принимать только одно из двух значений – например, 0V или 5V. Поэтому используется счетчик высокой точности для кодирования аналогового сигнала в ШИМ-сигнал, которые – уже цифровой, поскольку в любой момент времени он принимает значение либо 5V (ВКЛ), либо 0V (ВЫКЛ). Напряжение подается на аналоговую нагрузку (например, светодиод, или сервопривод) в виде повторяющейся последовательности ВКЛ и ВЫКЛ. Получаемое выходное напряжение вычисляется по продолжительности сигналов ВКЛ и ВЫКЛ, по следующей формуле:

Читайте также:  Регулировка плоскости стола и пильного диска относительно направляющей

Выходное напряжение = (Время ВКЛ / время импульса) * максимальное напряжение.

Взгляните на рисунок ниже для лучшего понимания.

ШИМ имеет множество применений, например:

ШИМ имеет 3 параметра:

У Ардуино 6 портов, поддерживающие ШИМ: это цифровые пины 3, 5, 6, 9, 10 и 11.

В предыдущем примере мы подключили LED к цифровому пину. Теперь мы будем менять его яркость с помощью ШИМ-сигнала.

Часть 1. Управление яркостью светодиода

Необходимые компоненты

Схема

Соберем вот эту схему:

Обратите внимание, что мы подключаем LED к цифровому пину 11, которые поддерживает ШИМ. Если подключить к пину 12, то желаемого результата мы не получим.

Скетч

Результат

Часть 2. Управление яркостью с помощью потенциометра

Необходимые компоненты

Схема

Добавим на схему потенциометр:

Среднюю ногу потенциометра мы подключаем к аналоговому входу A0.

Скетч

Результат

Когда вы вращаете ручку потенциометра, вы видите в мониторе последовательно порта как меняется напряжение и яркость светодиода в соответствии с ним.

Объяснение

В программе мы считываем аналоговое значение, задаваемое потенциометром, и применяем его к цифровому ШИМ порту, к которому подключен светодиод. В соответствии с изменением ШИМ-сигналом, меняется и яркость светодиода.

Обратите внимание, что максимальное значение для порта ШИМ – это 255, а аналогового порта – 1024. Поэтому считанное значение приходится делить на 4.

Заключение

В этом примере мы показали как использовать ШИМ, изменять напряжение на цифровом выходе, использовать потенциометр для управления нагрузкой.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки