Делаем простой мигающий светодиод для мигалки своими руками

Мигаем встроенным светодиодом

Всегда лучше сделать самый первый проект максимально простым и понятным. Лучше всего сначала просто сказать миру, что программа работает. В других языках программирования это достигается выводом на экран текста с фразой «Hello, World», ставшей поистине знаковой. С ее помощью уже полвека мир встречают новые программы.

На плате Ардуино нет встроенного дисплея, поэтому вывести нашу хитроумную надпись мы не можем. Конечно, вы можете использовать экран компьютера, но тогда первый проект становится слишком сложным. Именно поэтому почти все проекты для начинающих основаны на использовании светодиодов. Мы прошьем их и изучим основы схемотехники и программирования.

Встроенный светодиод в Ардуино Uno, Nano и Mega

Почти каждая плата Arduino имеет несколько встроенных светодиодов для индикации. Один из них подключен к пину 13 и им можно управлять программно — включать и выключать. Подробнее об этом читайте в нашей статье о светодиодах.

Нам нужно написать и загрузить в ардуино скетч, который будет мигать встроенным в плату ардуино светодиодом — включать его каждую секунду, и выключать на секунду.

Вам нужно: ничего, кроме платы arduino. Сложность: легкий проект.

Что мы узнаем:

• Как мигает светодиод.
• Что такое скетч и как написать программу.
• Как включить и зажечь светодиод.
• Как выключить светодиод.
• Как сделать отсрочку в программе.

Вопросы, на которые вы уже должны знать ответы:

• Как выбрать доску и где ее купить?
• Как подключить плату к компьютеру?
• Как установить Arduino IDE
• Как работать в среде программирования Arduino IDE
• Как загрузить программу на плату?

Как мигает светодиод

Алгоритм программы очень прост.

1. Нам нужно подать напряжение на светодиод (на контакт, к которому подключен светодиод, в нашем случае 13).
2. Затем ждем некоторое время. Например, секунду.
3. Затем отпускаем напряжение.
4. И снова немного ждем, чтобы глаз заметил, что света нет.
5. Начнем с первого пункта

На русском все выглядит очень просто. Осталось только перевести на язык, понятный Arduino. Мы заменяем каждую строку нашего алгоритма командой.

1. Включить — команда digitalWrite
2. Ждать — команда задержки
3. Отключить — команда digitalWrite
4. Ждать — команда задержки

Чтобы записать все эти команды, а затем перевести их на машиночитаемый язык и загрузить в микроконтроллер, воспользуемся программой Arduio IDE. В нем пишем наш код (или вставляем готовый из примера), в нем будем нажимать несколько кнопок для проверки, перевода и загрузки программы в Arduino.

Давайте соберем все, что нам нужно, в один гайд.

Пошаговая инструкция

Идем по шагам – в результате обязательно получим результат.

1. Берем плату Arduino UNO. Мы гарантируем, что он имеет встроенный светодиод.
2. Подключите плату Arduino к компьютеру через USB-кабель. В результате лампочки должны загореться.
3. Открываем на компьютере программу Arduino IDE (вы уже должны знать, как это сделать или читать статьи на нашем сайте по ссылкам выше).
4. Проверяем, что ардуино подключено: находим меню «Инструменты», подменю «Порт». Он должен быть активен. Нажмите на этот пункт и увидите список портов. Один из них должен быть вычеркнут. Если это не так, выберите порт с наибольшим номером и пометьте его. Если это не помогло, см раздел с описанием типичных проблем ниже.
   1. Проверка порта ардуино
5. откройте меню «Файл». В нем находим подменю «Примеры», а в том же подменю «Основы». В открывшемся списке меню находим строчку Blink и нажимаем на нее. Должно открыться отдельное окно Arduino с текстом программы (в самом верху будет серый текст).
   откройте пример Blink в Arduino IDE
6. Найдите в меню кнопку «загрузить скетч» (со стрелкой) и нажмите ее. Начнется процесс проверки (компиляции) скетча и загрузки его на плату.
7. После загрузки скетча и появления сообщения «Загрузка завершена» в окне состояния ниже можно проверить результат. Посмотрите на доску — вы должны увидеть мигающий свет. Итак, мы сделали это!
8. Проверьте правильность работы программы — замерьте паузы между выключением и включением.

Примечание! Если отключить контроллер от компьютера и подать на него только питание (например, от батареек), программа все равно будет работать! Ваша программа записывается в память микроконтроллера и теперь останется в ней до тех пор, пока вы не перезапишете ее другой программой.

Если что-то пошло не так

• У вас нет платы контроллера Arduino. Это большая проблема, потому что научиться Arduino без платы практически невозможно. Проблему можно решить, купив контроллер в одном из интернет-магазинов. Еще одним вариантом может быть один из сервисов, имитирующий работу ардуино. Например, Тинкеркад.
• Плата не найдена. Эта проблема может возникнуть, если у вас нет драйвера USB для карты. См эту статью для описания того, что можно сделать. В некоторых случаях помогает и отключение антивируса. Если ничего не помогает, попробуйте переключить плату, а затем компьютер (подключить ардуино к другому компьютеру). Гораздо меньше проблем возникает при работе с arduino в среде Windows.
• Программы нет. Ситуация почти невероятная, ведь примеры всегда идут с программой Arduino IDE. Скачать программу можно с нашего сайта — далее в статье вы найдете ссылку
• Скетч не загружается. Возможно, вы выбрали не тот контроллер в списке плат. Убедитесь, что выбран Arduino/Genuino Uno или Nano, если вы работаете с платой Uno и Nano соответственно. В некоторых случаях проблема может быть вызвана использованием устаревшего чипа ATMEGA 168. В этом случае выберите тип платы Nano и в пункте меню «процессор» — версию 168.

Простая мигалка на светодиоде

Есть более простые схемы мигания светодиодами. Один из них показан на следующем рисунке.

Схема с простейшим поворотником

Если внимательно присмотреться к этому светодиодному поворотнику, то видно, что транзистор в схеме поворотника включен «неправильно». Во-первых, эмиттер и коллектор подключены неправильно. Во-вторых, «база висит в воздухе». Тем не менее, схема мигания светодиода работает достаточно хорошо.

Дело в том, что в нем КТ315 работает как динистор. При достижении на нем порогового значения обратного напряжения происходит пробой полупроводниковых структур и транзистор открывается. Напряжение на транзисторе возрастает по мере заряда конденсатора. После открытия транзистора конденсатор светодиода разряжается. Поскольку в схеме мигания светодиода используется нестандартное подключение транзистора, при вводе в эксплуатацию может потребоваться выбор резистора или конденсатора.

После того, как вы сделали простую мигалку своими руками, можно переходить к более сложным мигающим устройствам, например, цветомузыке на светодиодах.

Причины моргания светодиода при выключенном свете

Есть три основных случая, когда светодиод моргает в выключенном состоянии: проблемы с проводкой, проблемы с подсветкой и плохое качество осветительного блока.

Проблемы с проводкой

В ситуации, когда свет мерцает после выключения света, нужно определить, куда подключается фазный провод, направленный от распределительного блока: к контакту реле выключателя или к самому светодиодному блоку. Первый вариант правильный, но если провод подключить к лампе, его цепь будет находиться под постоянным потенциалом, что вызовет моргание вне зависимости от действий, которые вы будете выполнять впоследствии. То есть этот параметр следует проверять в первую очередь. Чтобы понять, где фаза, а где ноль, используйте индикаторную отвертку: она будет гореть в фазе.

Если провода на месте и правильно подключены, но светодиод мигает, проверьте, нет ли в сети наведенного напряжения. Появление электричества на отключенном от источника питания проводе происходит при размещении рядом с ним другого кабеля, который остается подключенным к сети.

Близко расположенные провода в стене

Провода можно разместить в стене. Если для управления лампой используется обычный выключатель, без подсветки, это повод заменить провода. Эта задача не самая простая, так как придется снимать отделку на стене. Если ваше устройство использует подсветку, лучше сначала попробовать другие варианты.

Неисправности выключателя с подсветкой

Светодиодная лампа также мигает из-за установки в светодиодную лампу штатной лампы накаливания, к которой подключен выключатель с подсветкой.

Мерцание начинается из-за того, что при отключении питания через нить накала (неоновую или светодиодную) протекает небольшой ток от подсветки, вызывая мерцание. Токоведущая цепь замыкается и непроизвольно заряжает компенсатор. Когда в них достаточно тока, они начинают «пытаться» включить светодиодные элементы. Происходит одна вспышка, после которой компенсатор необходимо перезарядить.

Такая ошибка может возникать во всех светильниках, оснащенных электронным модулем управления: как светодиодных, так и люминесцентных.

Светодиодные лампы с подсветкой в ​​салоне

Для устранения проблемы используется резистор или конденсатор. Деталь подключается одновременно с лампой, расположенной либо с обратной стороны реле, либо внутри патрона. В первом варианте используется емкостной элемент объемом 0,1-1 мкФ, способный работать на нагрузку 630В.

Рекомендуется использовать конденсаторы с металлическим покрытием с маркировкой 104-630В или 105-630В. Плюсы такого компонента: инерционность к активной мощности (она ее не использует), отсутствие нагрева, устранение помех, возникающих от другого оборудования.

Во втором варианте используется резистивный элемент, рассчитанный на нагрузку 0,5–1 Вт при сопротивлении 1 МОм. Размеры детали меньше, чем у конденсатора, поэтому ее удобно использовать в небольших светильниках.

Важно: если в устройстве два переключателя (две клавиши), для каждого требуется отдельный резистор или конденсатор.

При использовании описанных компонентов важно соблюдать правила пожарной безопасности. Не прикасайтесь к проводам и другим токопроводящим поверхностям при монтаже, термоусадочный элемент должен быть покрыт изоляционным материалом.

Спецодежда и снаряжение для домашнего электрика

Если светодиод мигает в выключенном состоянии и в приборе установлено более одного картриджа, проблема устраняется без использования электронных средств. Нормальная работа светильника будет восстановлена, если просто установить в соседний потолочный светильник обычную лампочку накаливания. Он будет работать как резистор.

Светодиоды низкого качества

Надежные светодиодные лампы имеют высокую стоимость, поэтому часто покупают дешевые изделия, которые известны своей невысокой ценой, но не слишком высокого качества. В процессе эксплуатации такие осветительные приборы вполне могут мерцать. Причина в конденсаторе малой емкости, который используется в конструкции бюджетных изделий. Зарядка осуществляется через диоды, из-за чего он мигает.

Чтобы это исправить, нужно просто установить качественный элемент, имеющий драйвер, устраняющий мерцание. Проще говоря, он предотвращает протекание частиц тока от подсветки к светодиодным лампам.

Разобранная светодиодная лампа с драйвером

Устройство и принцип работы

Флэшер состоит из следующих элементов:

• источник власти;
• сопротивление;
• конденсатор;
• транзистор;
• вЕЛ.

Схема работает по очень простому принципу. В первой фазе цикла транзистор «закрыт», то есть не пропускает ток от источника питания. Следовательно, светодиод не горит. Конденсатор ставится в цепь перед закрытым транзистором, поэтому он накапливает электрическую энергию. Это происходит до тех пор, пока напряжение на клеммах не достигнет значения, достаточного для обеспечения так называемого лавинного пробоя.

Во второй фазе цикла энергия, запасенная в конденсаторе, «пробивает» транзистор, и через светодиод протекает ток. Он кратковременно мигает, затем снова гаснет, так как транзистор снова закрывается. При этом поворотник работает в циклическом режиме и все процессы повторяются.

Необходимые материалы и радиодетали

Чтобы собрать своими руками светодиодную вспышку с питанием от источника питания 12 В, вам потребуется следующее:

• паяльник;
• канифоль;
• припой;
• резистор 1 кОм;
• конденсатор емкостью 470-1000 мкФ на 16 В;
• транзистор КТ315 или его более современный аналог;
• классический светодиод;
• одиночный провод;
• Источник питания 12 В;
• спичечный коробок (по желанию).

Последний компонент служит корпусом, хотя можно собрать схему и без него. В качестве альтернативы можно использовать печатную плату. Описанный ниже поверхностный монтаж рекомендуется для начинающих радиолюбителей. Такой способ сборки позволяет быстро сориентироваться в схеме и сделать все правильно с первого раза.

Программа и скетч мигающего светодиода

Теперь давайте посмотрим на скачанную нами программу из примеров и проанализируем.

Пример программы поворотников

Во-первых, давайте пока удалим большой блок комментариев — они неактивны в Arduino IDE. На данном этапе они нам немного мешают, хотя они крайне важны и вы всегда должны писать комментарии к своим программам.

Флеш программа без комментариев

У нас остался участок кода и сразу же замечаем два блока со словами setup и loop. Это две функции, которые всегда вызываются при запуске нашего скетча. Блоки ограничены фигурными скобками — все, что внутри них, принадлежит блоку. Подробнее о них написано в статье по ссылке.

Если вы заметили блок loop, в нем сосредоточены наши команды, управляющие светодиодом:

Функции настройки и цикла в программном коде Blink

digitalWrite — название функции, отвечающей за подачу напряжения на пин. Подробнее об этом можно прочитать в отдельной статье о digitalWrite.

LED_BUILDIN — это имя внутреннего светодиода. На большинстве досок за этим названием скрывается цифра 13. Для плат Uno, Nano можно смело писать 13 вместо LED_BUILDIN.

HIGH — условное название высокого уровня сигнала. Включает светодиод. Можно заменить на 1.

LOW — символ низкого уровня сигнала. Выключает светодиод. Можно заменить на 0.

задержка — это функция, которая останавливает выполнение скетча на определенное время. Крайне нежелательно использовать его в реальных проектах, но в нашем простом примере он вполне сработает. В скобках указываем число — это количество микросекунд ожидания. 1000 это 1 секунда. Вы можете прочитать больше в нашем посте о delay() .

// LED_BUILTIN — это встроенная константа, определяющая номер вывода. В Arduino Uno и Nano это вывод 13 void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // Установить вывод в режим OUTPUT } // Этот блок команд выполняется непрерывно void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // Включаем светодиод delay(1000); // Задержка digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // Выключаем светодиод delay(1000); // Задержка // Когда программа достигает этой точки, она автоматически продолжается с самого начала }

Как только программа достигнет конца, контроллер перейдет к началу блока цикла и снова выполнит все команды. И так раз за разом, на всю вечность (пока есть свет). Наш светодиод постоянно мигает.

Проект маяка с мигающим светодиодом

В этом проекте мы практически повторим предыдущий, но при этом добавим реальную схему. Подключите светодиод и токоограничивающий резистор. Чтобы не повторяться, пришлем вам подробное описание в статье о правильном подключении светодиода к плате Arduino.

Тебе понадобится:

• Плата Arduino Uno или Nano
• Макетная плата для сборки без пайки
• сопротивление 220 Ом
• ВЕЛ
• Соединительные кабели

Сложность: легкий проект.

Что мы узнаем:

• Как подключить светодиод к ардуино.
• Повторим процедуру загрузки скетча в микроконтроллер.

Мы будем использовать макетную плату для монтажа элементов. Если вы до сих пор не совсем понимаете, что это такое, рекомендуем сначала прочитать отдельную статью о макетных платах.

Соедините все элементы согласно следующей схеме для Arduino UNO. Для Arduino Nano светодиод подключается так же — к пину 13.

Схема подключения мигающего светодиода к Arduino

Если вы не меняли программу с предыдущего шага, можно считать, что все сделано. Подключаем плату к компьютеру — светодиод должен немного хаотично мигать, а потом с точно установленным периодом.

Если вы еще не скачали программу, вам нужно повторить ту же последовательность действий, что и для работы со встроенным светодиодом. Загружаем пример, затем программу в контроллер и наблюдаем за результатом.

Попробуйте внести изменения в программу. Заставьте маяк мигать медленнее и быстрее (чаще). Убедитесь, что частота мигания такова, что мигание света становится незаметным.

Читайте также: Как сделать 380 В из 220 Вольт: обзор приемов и способов

Принципиальная схема

Если единственным местом возможного питания является сеть, можно подключить мигающий светодиод по очень проверенной схеме, показанной на рисунке. Резистор R1-R3 предотвращает перенапряжение. Там три резистора на 75 кОм, а не один на 220 кОм, потому провод желательно сделать длиннее, чтобы избежать пробоя. Диод VD1 выполняет роль выпрямителя. Конденсатор С1 накопительный. Теперь самое интересное, что в схеме есть стабилитрон VD1. В принципе, если бы не моргал светодиод HL1, то и этот стабилитрон был бы не нужен, как и резистор R4.

Но NI — это мигающий светодиод. Поэтому в моменты, когда он гаснет, резко возрастает сопротивление, а соответственно и падающее на него напряжение. При отсутствии стабилитрона VD1 постоянное напряжение на НИ в момент его погасания будет достигать 300В, а может быть и больше. Что приведет к его провалу. Здесь же находится стабилитрон, который будет ограничивать напряжение на светодиоде в моменты, когда он гаснет.

Напряжение стабилизации стабилитрона вообще не обязательно должно быть 12В. Стабилитрон может быть на любое напряжение, которое нормально выдерживает светодиод в выключенном состоянии. Но не ниже напряжения постоянного тока в горящем состоянии. То есть где-то от ЗВ до 30В. Практически любой стабилитрон на любое напряжение в этих пределах. Следовательно, конденсатор С1 должен иметь напряжение не ниже напряжения стабилитрона.

Резистор R4 необходим для ограничения тока разряда конденсатора через светодиод в момент зажигания. В принципе можно обойтись и без него, но вполне вероятно, что светодиод прослужит недолго. Так что R4 здесь на всякий случай. R4 особенно актуален при использовании стабилитрона для напряжения на верхнем пределе (до 30В). Потому что чем выше это напряжение, тем больше ток включения в момент загорания светодиода.

Область применения

Светодиоды, работающие в мигающем ритме, применяются в различных сферах:

1. В сфере развлечений, в игрушках, для украшения, в качестве гирлянд.
2. По показаниям в бытовой и промышленной технике.
3. Блоки освещения.
4. В рекламных элементах, вывесках.
5. Информационные щиты.

Важно! Светодиоды, излучающие свет в мигающем ритме, используются не только в видимой области спектра, но и в инфракрасном и ультрафиолетовом сегментах. Область их назначения – системы автоматики и телемеханики для различного оборудования – отопления, вентиляции, бытовой техники.

Тестирование мигающих RGB светодиодов

Блок питания компьютера идеально подходит для тестирования светодиодов SMD0603. Нужно просто поставить резистивный делитель. По форме технической документации сопротивление p-n-перехода в прямом направлении оценивают с помощью тестера. Прямое измерение здесь невозможно. Давайте составим схему ниже:

Схема оценки сопротивления p-n-переходов

1. Микросхема приводится вместе с номерами выводов согласно техническим характеристикам.
2. На катод подается ток, полярность напряжения отрицательная. 3,3 вольта достаточно, чтобы разомкнуть p-n переход.
3. Переменный резистор нужен небольшого номинала. Число установлено с максимальным ограничением в 680 Ом. Он должен быть в этом положении с самого начала.
4. Сопротивление открытого p-n перехода невелико, нужен значительный запас, чтобы диоды не перегорели (помните, что максимальное прямое напряжение 3 В). Учитывается факт: при низком напряжении сопротивление каждого светодиода будет 700 Ом. При параллельном соединении общее сопротивление рассчитывается по формуле, приведенной на рисунке. Подстановка 700 в качестве трех входных параметров дает нам 233 Ом. Сопротивление светодиодов, когда они только начинают открываться (по крайней мере мы так думаем).
   

   Формула расчета полного сопротивления

5. Необходимо проверить режим тестером (см рисунок). Постоянно измеряем напряжение на микросхеме светодиода, уменьшая при этом значение сопротивления, пока разность потенциалов не поднимется до 2,5 В. Дальнейшее повышение напряжения просто опасно, возможно многие остановятся на 2,2 В.
6. Итак, из пропорции находим искомое сопротивление микросхемы светодиода: (3,3 — 2,5)/2,5 = R-контур/Rобщ, R-контур — сопротивление переменного резистора при достижении напряжения на экране тестера 2,5 V. Rобщ = 3,125 R пути

Провод +3,3 В питания компьютера имеет оранжевую изоляцию, массу цепи берем с черного. Примечание: опасно включать модуль без нагрузки. Идеально подходит для подключения DVD-привода или другого устройства. Допускается, при наличии возможности обращаться с устройствами под питанием, снимать боковую крышку, вынимать оттуда нужные контакты, блок питания не вынимать. Подключение светодиодов показано на схеме. Измерили сопротивление при параллельном подключении к светодиодам и остановились?

Объясняем: в рабочем состоянии светодиодов нужно включить несколько, сделаем аналогичную настройку. Напряжение питания на микросхеме будет 2,5 вольта. Обратите внимание, что светодиоды мигают, показания неточны. Максимальное не более 2,5 вольт. Об успешной работе схемы свидетельствует мигание светодиодов. Чтобы детали мерцали, снимаем ток с ненужных. Допустимо собрать схему отладки с тремя переменными резисторами — по одному на ветвь каждого цвета.

Теперь мы знаем, как сделать мигающую светодиодную подсветку своими руками. Можно ли изменить время отклика. Мы считаем, что контейнеры следует использовать внутри. Возможно собственные паразитные элементы в p-n переходах светодиодов. Подключив переменный конденсатор параллельно входной цепи, можно попытаться что-то изменить. Номинальное значение очень маленькое, измеряется в пФ.

Маленькая микросхема лишена большой емкости. Будем считать, что резистор, включенный параллельно микросхеме (см пунктирную линию на рисунке), сидящий на земле, будет образовывать точную разделительную линию. Стабильность повысится.

К соображениям нужно отнестись серьезно, не забывайте: мы хотим значительно ограничить ток, протекающий через светодиоды. На самом деле надо будет продумать вопрос по ситуации.

Бегущие огни на светодиодах своими руками

Одним из направлений работы мигающих светодиодов является устройство «бегущий свет». Для сборки схемы используются следующие компоненты:

1. Генератор прямоугольных импульсов.
2. Дисплейное устройство.
3. Декодер.
4. Диск.

Схема выполнена на макетной плате без пайки. При этом допускается небольшой разброс по номиналу резисторов и конденсаторов, но не более 20 %. Светодиоды от HL1 до HL16 не обязательно должны быть одного цвета, но разных оттенков. Однако падение напряжения каждой ледяной ячейки должно быть в пределах 3 вольт.

Проект “Мигалка”

Попробуем усложнить проект. Добавим два светодиода, которые будут мигать попеременно.

Тебе понадобится:

• Плата Arduino Uno или Nano
• Хлебная доска
• Два резистора по 220 Ом
• Два светодиода. Если есть возможность, то лучше взять синий и красный.
• Провода для подключения.

Сложность: легкий проект.

Что мы узнаем:

• Как подключить светодиод к ардуино.
• Как изменить программу мигания по умолчанию.
• Повторим процедуру загрузки скетча в микроконтроллер.

Принцип крепления не меняется. Для подключения светодиодов используем два вывода на плате контроллера — 13 и 12. Можно использовать следующую схему:

Схема подключения светодиодов для проекта Flasher

Подключаем плюсовые контакты светодиода к цифровым пинам, минусовые к GND.

Программирование мигалки

В скетч с мигающим светодиодом нам нужно внести некоторые изменения. Алгоритм действий следующий:

• Включите синий светодиод
• Подождите некоторое время (1 секунда)
• Выключить синий светодиод и одновременно включить красный
• Подождите некоторое время (1 секунда)
• Мы повторяем снова

Попробуйте написать программу самостоятельно, основываясь на опыте предыдущего проекта. Если возникнут трудности, см пример ниже.

// Этот командный блок выполняется один раз void setup() { pinMode(13, OUTPUT); // Эти строки необходимы для яркого свечения обоих светодиодов pinMode(12, OUTPUT); } // Этот блок команд выполняется непрерывно void loop() { digitalWrite(13, HIGH); // Включаем синий светодиод digitalWrite(12, LOW); // Выключаем красный светодиод delay(1000); // Задержка digitalWrite(13, LOW); // Выключаем синий светодиод digitalWrite(12, HIGH); // Включаем красный светодиод delay(1000); // Задерживать }

В этой программе мы снова встречаемся с командным блоком цикла. В нем мы включаем и выключаем пины с помощью digitalWrite. Это не должно вызвать никаких проблем.

Поговорим подробнее о блоке настройки. Мы видели это в предыдущем примере. Внутри установки обычно есть команды инициализации, которые запускаются только один раз, в момент включения контроллера.

В примерах с мигающими лампочками ставим пины в нужный режим — OUTPUT. В этом режиме мы работаем с внешними устройствами, которые получают питание от этого вывода arduino. Например, наш светодиод ничего не посылает на плату, он использует контакт 13 для включения. Поэтому мы устанавливаем режим OUTPUT на «выход». По умолчанию все пины находятся в режиме INPUT, оптимальном для подключения датчиков. Дополнительную информацию можно найти в описании функции pinMode.

Надеемся, что процедура проверки скетча и прошивки контроллера не вызвала затруднений. Запустите программу и вы увидите, как забавно мигают светодиоды на плате. Поздравляем с написанием ваших первых проектов для Arduino!

Готовые мигающие светодиоды

Мигающие светодиоды разных производителей практически готовы, готовы к использованию в различных участках схемы. Что касается внешних параметров, то они мало чем отличаются от стандартных ледовых агрегатов. Однако в их конструкцию введена схема генераторного типа и сопутствующие ей элементы.

Среди основных преимуществ готовых мигающих светодиодов можно выделить:

1. Компактный прочный корпус, все компоненты в одном корпусе.
2. Большой диапазон напряжения питания.
3. Многоцветное исполнение, большое разнообразие ритмов смены цвета.
4. Прибыльность.

Совет! Простейший мигающий светодиод можно сделать, соединив в одну цепочку кристалл светодиода, батарейку CR и резистор 160-230 Ом, соблюдая правила полярности.

Схемы использования

Самый простой вариант схемы мигающего света на основе производимых сегодня светодиодов, изготовление которого возможно только для радиолюбителей, включает в себя:

1. Транзистор малой мощности.
2. Конденсатор полярного типа 16 вольт и 470 мкФ.
3. Сопротивление.
4. Ледяной элемент.

По мере накопления заряда происходит лавинообразный пробой с открытием транзисторного модуля и свечением диода. Устройство такого типа часто используется в елочном венке. Недостатком схемы является необходимость использования специального источника питания.

Видео описание

Как устранить мерцание лампы при включенном свете смотрите в этом видео:

Большинство проблем с мерцанием светодиодов можно решить самостоятельно. Но если вы не уверены в своей компетентности в этом вопросе, то лучше поручить диагностику и ремонт оборудования профессионалу, или человеку, разбирающемуся в электротехнике. Помните, что светодиодная лампочка взаимодействует с электрической сетью, поэтому важно соблюдать правила безопасности для защиты от поражения электрическим током.

Обычные светодиоды и семы мигалок на их основе

Начинающий радиолюбитель может собрать проблесковую лампу на простом одноцветном светодиоде, с минимальным набором радиоэлементов. Для этого рассмотрим несколько практических схем, отличающихся минимальным набором используемых радиодеталей, простотой, долговечностью и надежностью.

Первая схема состоит из маломощного транзистора Q1 (КТ315, КТ3102 или аналогичный импортный аналог), полярного конденсатора С1 на 16В емкостью 470 мкФ, резистора R1 сопротивлением 820-1000 Ом и светодиода L1 типа АЛ307. Вся схема питается от источника напряжения 12В.

Приведенная выше схема работает по принципу лавинного пробоя, поэтому база транзистора остается «висеть в воздухе», а на эмиттер подается положительный потенциал. При включении конденсатор заряжается до прибл. 10В, после чего транзистор на мгновение открывается с возвратом накопленной энергии в нагрузку, что проявляется в виде мигания светодиода. Недостатком схемы является необходимость источника напряжения 12В.

Вторая схема собрана по принципу транзисторного мультивибратора и считается более надежной. Для его реализации нужно:

• два транзистора КТ3102 (или аналог);
• два полярных конденсатора на 16В емкостью 10 мкФ;
• два резистора (R1 и R4) по 300 Ом для ограничения тока нагрузки;
• два резистора (R2 и R3) по 27 кОм для установки тока базы транзистора;
• два светодиода любого цвета.

При этом на элементы подается постоянное напряжение 5В. Схема работает по принципу попеременного заряда-разряда конденсаторов С1 и С2, что приводит к открытию соответствующего транзистора. Когда VT1 сбрасывает накопленную энергию C1 через открытый переход коллектор-эмиттер, загорается первый светодиод. В этот момент происходит установившийся заряд С2, что способствует уменьшению тока базы VT1. В определенное время VT1 закрывается, а VT2 открывается и загорается второй светодиод.

Вторая схема имеет одновременно несколько преимуществ:

1. Может работать в широком диапазоне напряжений от 3В. При подаче на вход более 5В нужно пересчитывать значения сопротивлений, чтобы не пробить светодиод и не превысить максимальный ток базы транзистора.
2. 2-3 светодиода можно подключить к нагрузке параллельно или последовательно, пересчитав значения сопротивлений.
3. Равное увеличение емкости конденсаторов приводит к увеличению продолжительности свечения.
4. Изменяя емкость конденсатора, мы получаем несимметричный мультивибратор, где время накала будет другим.

В обоих случаях возможно применение строчных транзисторов pnp, но с исправлением принципиальной схемы.

Иногда вместо мигания светодиодов радиолюбитель наблюдает нормальное свечение, то есть оба транзистора частично открыты. В этом случае необходимо либо заменить транзисторы, либо впаять резисторы R2 и R3 с меньшим номиналом, увеличив тем самым ток базы.

Помните, что тока 3 В будет недостаточно, чтобы зажечь светодиод с высоким значением прямого напряжения. Например, белый, синий или зеленый светодиод потребует большего напряжения.

Помимо рассмотренных принципиальных схем, существует множество других простых решений, заставляющих мигать светодиодную лампочку. Начинающим радиолюбителям стоит обратить внимание на недорогую и широко распространенную микросхему NE555, которая также может реализовать этот эффект. Его универсальность поможет собрать и другие интересные аранжировки.

Принцип действия

Светодиод с мигающим световым излучением представляет собой стандартный светодиодный кристалл, электрическая цепь которого включает емкость и сопротивление, указывающее режим работы. Внешне он ничем не отличается от обычных аналогов. При этом механизм его работы на уровне процессов, происходящих в электрической цепи, сводится к следующему:

1. При подаче тока на резистор R заряд и напряжение накапливаются в конденсаторе С.
2. При достижении потенциала 12 вольт на p-n границе в транзисторе образуется пробой. Это увеличивает проводимость, что инициирует образование светового потока из кристалла льда.
3. Когда напряжение падает, транзистор снова закрывается, и процесс начинается заново.

Все модули в такой схеме работают с одной частотой.

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Существует множество схем, в которых можно заставить мигать светодиод. Прошивающие устройства могут быть выполнены как из отдельных радиодеталей, так и на основе различных микросхем. Сначала рассмотрим схему двухтранзисторного мультивибратора-мигалки. Для сборки подходят самые ходовые детали. Их можно приобрести в магазине радиодеталей или «достать» из устаревших телевизоров, радиоприемников и другой радиоаппаратуры. Также во многих интернет-магазинах можно купить наборы деталей для монтажа таких схем светодиодного мигания.

Схема поворотника мультивибратора, состоящего всего из девяти частей. Для его монтажа нужно:

• два резистора 6,8 — 15 кОм;
• два резистора сопротивлением 470 – 680 Ом;
• два маломощных транзистора с npn-структурой, например, КТ315 Б;
• два электролитических конденсатора емкостью 47-100 мкФ
• один слаботочный светодиод любого цвета, например красного.

Не обязательно, чтобы подключенные детали, такие как резисторы R2 и R3, имели одинаковое значение. Небольшой разброс номиналов практически не влияет на работу мультивибратора. Эта схема мигания светодиода также не критична к напряжению питания. Безопасно работает в диапазоне напряжений от 3 до 12 вольт.

Схема мигания мультивибратора работает следующим образом. В момент подачи в цепь тока один из транзисторов всегда будет открыт чуть больше другого. Причиной может быть, например, несколько более высокий коэффициент передачи тока. Сначала позвольте транзистору T2 открыться больше. Тогда зарядный ток конденсатора С1 потечет через базу и резистор R1. Транзистор Т2 будет в открытом состоянии, а его коллекторный ток будет протекать через R4.

На положительной пластине конденсатора С2, подключенной к коллектору Т2, будет низкое напряжение и он не будет заряжаться. Когда C1 заряжен, ток базы T2 уменьшится, а напряжение коллектора возрастет. В какой-то момент это напряжение станет таким, что потечет зарядный ток конденсатора С2 и транзистор Т3 начнет открываться. С1 начнет разряжаться через транзистор Т3 и резистор R2. Падение напряжения на R2 безопасно закроет T2.

Схематическая диаграмма.

В это время через открытый транзистор Т3 будет протекать ток, а резистор R1 и светодиод 1 загорятся. В дальнейшем циклы заряда-разряда конденсаторов будут повторяться поочередно. Если посмотреть осциллограммы на коллекторах транзисторов, то они будут иметь вид прямоугольных импульсов. Когда ширина (длительность) прямоугольных импульсов равна расстоянию между ними, говорят, что сигнал имеет форму меандра.

Снимая сигналы с коллекторов обоих транзисторов одновременно, можно увидеть, что они всегда не совпадают по фазе. Длительность импульсов и время между их повторениями напрямую зависят от произведений R2C2 и R3C1. Изменяя соотношение продуктов, можно изменить продолжительность и частоту вспышек светодиода.

Для сборки схемы мигающего светодиода вам понадобится паяльник, паяльник и флюс. В качестве флюса можно использовать продаваемую в магазинах канифоль или жидкий припой. Перед сборкой конструкции необходимо тщательно зачистить и залудить выводы радиодеталей. Выходы транзисторов и светодиода необходимо соединить в соответствии с их назначением. Также необходимо соблюдать полярность включения электролитических конденсаторов. Маркировка и назначение выводов транзисторов КТ315 показаны на картинке.

Самый простой способ определить катод светодиода — рассмотреть устройство на свету. Катод представляет собой электрод с большей площадью. Минусовая клемма «электролита» обычно маркируется белой полосой на корпусе прибора. В зависимости от задач, которые ставит перед собой радиолюбитель, схема поворотника может быть собрана в «навес», соединив выводы радиодеталей между собой с помощью отрезков тонкой проволоки. В этом случае вы можете получить дизайн, подобный тому, который показан на изображении ниже.

Если вам нужно собрать поворотник для последующего использования, сборку можно произвести на куске твердого картона или сделать монтажную плату из текстолита.

Используются мигающие светодиоды.

Простая мигалка на светодиоде

Если внимательно присмотреться к этому светодиодному поворотнику, то видно, что транзистор в схеме поворотника включен «неправильно». Во-первых, эмиттер и коллектор подключены неправильно. Во-вторых, «база висит в воздухе». Тем не менее, схема мигания светодиода работает достаточно хорошо. Дело в том, что в нем КТ315 работает как динистор. При достижении на нем порогового значения обратного напряжения происходит пробой полупроводниковых структур и транзистор открывается.

Напряжение на транзисторе возрастает по мере заряда конденсатора. После открытия транзистора конденсатор светодиода разряжается. Поскольку в схеме мигания светодиода используется нестандартное подключение транзистора, при вводе в эксплуатацию может потребоваться выбор резистора или конденсатора. После того, как вы сделали простую мигалку своими руками, можно переходить к более сложным мигающим устройствам, например, цветомузыке на светодиодах.

Мигающий светодиод на одной батарейке

Большинство светодиодов работают при напряжении выше 1,5 вольт. Поэтому их нельзя зажечь простым способом от одной пальчиковой батарейки. Однако существуют схемы светодиодных мигающих ламп, позволяющие преодолеть эту трудность. Один из них показан ниже. В схеме мигания светодиода есть две цепи заряда конденсаторов: R1C1R2 и R3C2R2. Время зарядки конденсатора С1 намного больше, чем время зарядки конденсатора С2.

После заряда С1 оба транзистора открываются, и конденсатор С2 включается последовательно с батареей. Через транзистор Т2 на светодиод подается суммарное напряжение батареи и конденсатора. Светодиод загорается. После разрядки конденсаторов С1 и С2 транзисторы закрываются и начинается новый цикл заряда конденсаторов. Такая схема мигания светодиода называется схемой усиления напряжения.