حلبة LED لمحاكاة شروق الشمس الغروب

حلبة LED لمحاكاة شروق الشمس الغروب

في هذا المنشور ، نتعلم كيفية إنشاء دائرة محاكاة شروق / غروب الشمس باستخدام مصابيح LED واثنين فقط من BJTs.



الفكرة طلبها السيد جيري

أهداف الدائرة ومتطلباتها





  1. يبدو أن ضوء النهار الطبيعي هو الأفضل للإنسان في تنظيم إيقاع الساعة البيولوجية لدينا. أرغب في بناء دائرة إضاءة LED للتحكم في مصابيح السقف LED لغرفتي المظلمة وعديمة النوافذ. أنا آمل أن المصابيح الرفيعة المسطحة ذات الزخرفة الجميلة يمكن أن تحاكي خصائص ضوء النهار الطبيعي (كما يأتي من خلال النافذة).
  2. أتخيل لوحة شمسية خارجية تنظم دائرتنا وربما شحن بطارية احتياطية .
  3. لإنشاء التغيير في كلفن والسطوع الذي يتمتع به ضوء النهار الطبيعي خلال يوم عادي ، قد نحتاج إلى استخدام مزيج LED أبيض ناعم وأبيض ساطع لإنشاء حوالي 1100 إضاءة من كل مصباح.
  4. يبدأ مستوى الكلفن والسطوع في الانخفاض في الصباح ثم يزداد في منتصف النهار ثم يتراجع مع اقتراب المساء.
  5. لا أحد من الشركات التي رأيتها تفعل هذا أيًا من هذا IMO الجيد. البعض لا يملك تعديل كلفن. ذهبت شركات أخرى إلى مسار المصباح الذكي Wi-FI ، لكن لديهم دوائر توقيت تخرج عن المزامنة مع المواسم ومشكلات أخرى.
  6. أرغب في صنع مصابيح مسطحة رفيعة مع حواف صب لطيفة وربما تحتوي على مصباحين لكل دائرة. سيكون جعلها تتعامل مع 1 إلى 4 مصابيح خيارًا مثاليًا ، ولكن المزيد من المشكلات في بناء الدائرة.
  7. استخدام لوحة شمسية صغيرة بالخارج ودائرة بطارية / شحن في الداخل لاستخدام المصباح أثناء الليل وإضاءة انقطاع التيار الكهربائي.
  8. أنا أقدر أي أفكار. سيكون إنشاء دائرة مصباح واحدة فقط واستخدام مصدر طاقة بسيط للاستخدام الليلي بداية رائعة لجعل الإضاءة تعمل هذا الشتاء

التصميم

كما هو مقترح ، يمكن تنفيذ دائرة محاكاة شروق وغروب بسيطة باستخدام الدائرة الموضحة في الرسم البياني التالي:



يمكن رؤية الدائرة بأكملها تعمل بالطاقة من لوحة شمسية واحدة لتأثير محاكاة شروق / غروب الشمس المطلوب على مصابيح LED المتصلة.

تصبح مرحلة NPN BJT باستخدام TIP122 القسم الرئيسي للدائرة ويمكن توقع تنفيذ السطوع البطيء المطلوب لمصابيح LED الصفراء / البيضاء بشكل متناسب استجابةً لارتفاع مستوى ضوء الشمس المكشوف على اللوحة الشمسية.

تعد مرحلة PNP باستخدام TIP127 اختيارية ويتم تقديم هذه المرحلة للقيام بالعكس تمامًا لنظيرتها NPN. من المفترض أن تضيء مصابيح LED البيضاء / الزرقاء المُشار إليها تدريجيًا وتصبح أكثر إشراقًا مع غروب الشمس.

خلال النهار ، تقوم اللوحة الشمسية بتشغيل السطوع التدريجي لمصابيح LED الدافئة التي تحاكي تأثير شروق الشمس ، وفي نفس الوقت تقوم أيضًا بشحن بطارية احتياطية متصلة.

عندما يحل الليل ، توفر نفس البطارية الطاقة لمصابيح LED البيضاء الرائعة التي تحافظ على إضاءة المنزل عندما يكون الظلام تمامًا.

البطارية محمية أيضًا تحت الشحن نظرًا لأن المصابيح الأربعة المتصلة في سلسلة تتوقف ببساطة عن التوصيل بمجرد انخفاض جهد البطارية عن علامة 11 فولت مع التأكد من أنها لا تمر بتفريغ عميق.

بالنسبة للمثال الموضح أعلاه على دارة محاكاة شروق / غروب الشمس باستخدام مصابيح LED ، يمكن تحديد المواصفات التقريبية للمكونات كما هو موضح أدناه:

تحديد

لوحة شمسية: 18 فولت ، 1 أمبير
البطارية: 12 فولت / 7 أمبير
المصابيح: 3.3 فولت 1 وات




السابق: كيفية واجهة لوحة المفاتيح 4 × 4 مع Arduino التالي: دائرة قفل أمان كلمة المرور باستخدام لوحة مفاتيح 4 × 4 واردوينو