Dieser LED-DIMMER ist eine Arduino Uno-basierte PWM-Schaltung (Pulse Width Modulation), die entwickelt wurde, um eine variable Spannung über eine konstante Spannung zu bringen. Die Methode der PWM wird unten erläutert. Bevor wir mit dem Aufbau einer 1-Watt-LED-Dimmerschaltung beginnen, betrachten Sie zunächst eine einfache Schaltung, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
Wenn nun der Schalter in der Abbildung über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich geschlossen ist, leuchtet die Glühlampe während dieser Zeit kontinuierlich. Wenn der Schalter 8 ms lang geschlossen und über einen Zyklus von 10 ms 2 ms lang geöffnet ist, leuchtet die Lampe nur in der Zeit von 8 ms. Jetzt ist das durchschnittliche Terminal über einen Zeitraum von 10 ms = Einschaltzeit / (Einschaltzeit + Ausschaltzeit), dies wird als Arbeitszyklus bezeichnet und beträgt 80% (8 / (8 + 2)), also der Durchschnitt Die Ausgangsspannung beträgt 80% der Batteriespannung.
Im zweiten Fall wird der Schalter für 5 ms geschlossen und über einen Zeitraum von 10 ms für 5 ms geöffnet, sodass die durchschnittliche Klemmenspannung am Ausgang 50% der Batteriespannung beträgt. Angenommen, die Batteriespannung beträgt 5 V und das Tastverhältnis beträgt 50%, sodass die durchschnittliche Klemmenspannung 2,5 V beträgt.
Im dritten Fall beträgt das Tastverhältnis 20% und die durchschnittliche Klemmenspannung 20% der Batteriespannung.
Wie wird diese Technik nun in diesem LED-Dimmer angewendet ? Dies wird im folgenden Abschnitt dieses Tutorials erläutert.
Wie in der Abbildung gezeigt, verfügt ein Arduino UNO über 6PWM-Kanäle, sodass wir an jedem dieser sechs Pins PWM (variable Spannung) erhalten können. In diesem Kapitel verwenden wir PIN3 als PWM-Ausgang.
Erforderliche Komponenten
Hardware: ARDUINO UNO, Netzteil (5 V), 100 uF Kondensator, LED, Tasten (zweiteilig), 10 kΩ Widerstand (zweiteilig).
Software: Arduino IDE
Schaltplan und Erklärung
Die Schaltung wird gemäß Schaltplan auf einem Steckbrett angeschlossen. Beim Anschließen der LED-Klemmen ist jedoch darauf zu achten. Obwohl die Tasten in diesem Fall einen Bouncing-Effekt zeigen, verursacht dies keine wesentlichen Fehler, sodass wir uns diesmal keine Sorgen machen müssen.
Das PWM von UNO ist ganz einfach. Während das Einrichten eines ATMEGA-Controllers für das PWM-Signal nicht einfach ist, müssen wir viele Register und Einstellungen für ein genaues Signal definieren, aber in ARDUINO müssen wir uns nicht mit all diesen Dingen befassen.
Standardmäßig sind alle Header-Dateien und Register von ARDUINO IDE vordefiniert. Wir müssen sie nur aufrufen und haben einen PWM-Ausgang an der entsprechenden PIN.
Um nun einen PWM-Ausgang an einem geeigneten Pin zu erhalten, müssen wir an zwei Dingen arbeiten:
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Zuerst müssen wir den PWM-Ausgangspin aus sechs Pins auswählen, danach müssen wir diesen Pin als Ausgang setzen.
Als nächstes müssen wir die PWM-Funktion von UNO aktivieren, indem wir die Funktion "analogWrite (Pin, Wert)" aufrufen. Hier steht 'Pin' für die Pin-Nummer, bei der wir einen PWM-Ausgang benötigen. Wir setzen ihn als '3'. Bei PIN3 erhalten wir also eine PWM-Ausgabe. Der Wert ist der Einschaltzyklus zwischen 0 (immer aus) und 255 (immer ein). Wir werden diese Zahl durch Drücken einer Taste erhöhen und verringern.
Die Verwendung von PWM-Pins in Arduino Uno wird im folgenden C-Code erläutert.