Όλα τα χρώματα μπορούν να κατασκευαστούν από κόκκινο, πράσινο και μπλε χρώμα (RGB), αυτά είναι τα βασικά τρία χρώματα από τα οποία μπορούμε να δημιουργήσουμε οποιοδήποτε χρώμα. Μεταβάλλοντας την ποσότητα αυτών των τριών χρωμάτων, μπορούν να δημιουργηθούν πολλά χρώματα. Σε περίπτωση φωτός, μπορούμε να παράγουμε οποιοδήποτε χρώμα φωτός χρησιμοποιώντας τα τρία βασικά φώτα, δηλαδή κόκκινο, πράσινο και μπλε και μεταβάλλοντας την ένταση αυτών των τριών φωτός. Ο βασικός μας στόχος λοιπόν είναι να ελέγξουμε την ένταση αυτών των τριών φωτός.
Κατασκευάζουμε εδώ έναν λαμπτήρα RGB χρησιμοποιώντας κόκκινες, πράσινες και μπλε λυχνίες LED, απλώς πρέπει να προσθέσουμε έναν μηχανισμό για τον έλεγχο της φωτεινότητας ή της έντασης αυτών των φωτός ξεχωριστά. Για τον έλεγχο της φωτεινότητας, χρησιμοποιούμε τη μέθοδο PWM (Pulse width Modulation) με 555 IC time. Ο χρονοδιακόπτης 555 IC μπορεί να δημιουργήσει έναν παλμό μεταβλητού πλάτους και το πλάτος του παλμού μπορεί να ελέγξει τον κύκλο Duty. Ο κύκλος εργασίας δεν είναι παρά ο λόγος Υψηλού χρόνου προς το συνολικό χρόνο.
Duty Cycle% = Χρόνος Ενεργοποίησης / (Χρόνος ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ + Χρόνος απενεργοποίησης) * 100
Όσο υψηλότερος είναι ο κύκλος λειτουργίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η φωτεινότητα των LED και χαμηλότερος ο κύκλος λειτουργίας Μειώστε τη φωτεινότητα. Για παράδειγμα, ο χρόνος ΥΨΗΛΗΣ είναι 8ms και ο ΧΑΜΗΛΟΣ χρόνος είναι 2ms, τότε ο κύκλος λειτουργίας θα είναι 80%, σημαίνει ότι η λυχνία LED ταλαντεύεται μεταξύ ON (8ms) και OFF (2ms). Τώρα τα μάτια μας δεν μπορούν να δουν τέτοιες ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας και το LED μοιάζει συνεχώς αναμμένο με φωτεινότητα 80%.
Διαβάστε αυτό το άρθρο PWM LED Dimmer Circuit, για να κατανοήσετε σωστά την έννοια PWM.
Συστατικά
- 555 IC Timer - 3
- Αντίσταση: 3 - 1k και 3 - 220 ohm
- Μεταβλητός αντιστάτης: 3 - 10k ή 100k
- Πυκνωτής: Three - 0,01uF και Three - 0,1uF
- Δίοδοι -6
- LED (ΚΟΚΚΙΝΟ, πράσινο και μπλε)
- Μπαταρία: 5-9v
Διάγραμμα κυκλώματος και επεξήγηση
Πρέπει να δημιουργήσουμε τρία ίδια μπλοκ κυκλωμάτων για τρία LED (ΚΟΚΚΙΝΟ, ΠΡΑΣΙΝΟ, ΜΠΛΕ). Εδώ εξηγείται το κύκλωμα ενός μπλοκ (Block of Blue LED), άλλα δύο είναι τα ίδια.
Το κύκλωμα είναι εύκολο να κατανοηθεί, ο χρονοδιακόπτης 555 έχει διαμορφωθεί σε λειτουργία Astable και γνωρίζουμε ότι η συχνότητα και ο κύκλος λειτουργίας εξαρτώνται από τις αντιστάσεις μεταξύ των PIN 8 & 7 και PIN 7 και 6 και του πυκνωτή χρονισμού C1.
- Έχουμε συνδέσει μια μεταβλητή αντίσταση μεταξύ του PIN 6 και 7, με δύο διόδους, έτσι ώστε ο πυκνωτής C1 φορτίζεται μέσω του ενός μέρους της μεταβλητής αντίστασης και εκφόρτισης χρησιμοποιώντας ένα άλλο μέρος της μεταβλητής αντίστασης.
- Όπως για παράδειγμα, έχουμε ρυθμίσει το κουμπί μεταβλητής αντίστασης (10k), όπως αυτή η αντίσταση χωρίζεται μεταξύ 7k και 3k, οπότε ο πυκνωτής θα φορτιστεί μέσω της αντίστασης 7k και θα αποφορτιστεί μέσω της αντίστασης 3k.
- Και όπως γνωρίζουμε ότι η έξοδος είναι Υψηλή όταν ο πυκνωτής φορτίζεται και Χαμηλός όταν ο πυκνωτής εκφορτώνεται, έτσι σε αυτή την περίπτωση ο χρόνος ΥΨΗΛΗΣ είναι μεγαλύτερος από τον ΧΑΜΗΛΟ και ο κύκλος λειτουργίας είναι επίσης μεγαλύτερος, οπότε το LED θα είναι φωτεινότερο.
- Και αν περιστρέψουμε το κουμπί προς την αντίστροφη κατεύθυνση, αυτό θα κάνει το LED πιο αμυδρό επειδή το μέρος της αντίστασης μέσω του οποίου φορτώνεται ο πυκνωτής, θα είναι μικρότερο από αυτό που σκέφτηκε το οποίο, ο πυκνωτής εκφορτώνει.
- Έτσι περιστρέφοντας το κουμπί του Ποτενσιόμετρου μπορούμε να ελέγξουμε τη φωτεινότητα των LED. Το ίδιο κύκλωμα εφαρμόζεται για άλλα δύο LED (ΚΟΚΚΙΝΟ και ΠΡΑΣΙΝΟ).
Τώρα έχουμε τον έλεγχο της φωτεινότητας κάθε LED, ώστε να μπορούμε να συνδυάσουμε και τα τρία LED και να παράγουμε οποιοδήποτε χρώμα αυξάνοντας ή μειώνοντας τη φωτεινότητα οποιουδήποτε LED.
Έχουμε χρησιμοποιήσει μια Λευκή Πλαστική Μπάλα, και κάναμε μια τρύπα σε αυτό, στη συνέχεια την τοποθετήσαμε πάνω από τις λυχνίες LED, για να χρησιμοποιήσουμε σαν λάμπα. Δείτε το βίντεο για επίδειξη.