9 konumlu bir anahtarı nasıl bağlayabilirim, böylece her konum bir öncekinden daha fazla LED'i açabilir mi?

Bu adam gibi 9 yönlü bir anahtar var:

Ve 1, 2, 2 numaralı konumlarla, 9, 9 numaralı konumların hepsine kadar nasıl açabileceğimi anlamaya çalışıyorum.

Açıkçası, LED'lerin tüm kablolarını her pozisyonda tekrarlayabilirim, ama bu aptalca görünüyor.

Benim fikrim, aşağıdaki gibi bir düzende, anahtarın tüm ışıkları birbirine bağlayana kadar art arda her pozisyonda sağa doğru uzayacak olan daire şeklindeki kırmızı çizgiyi (3 numaralı pozisyonda gösterilen) göstereceğidir. Bunu nasıl yapabilirim?

İşte çok fazla parça gerektiren düşük teknolojili bir çözüm. Sadece 4 pozisyon gösteriliyor, 9 pozisyon için 45 diyot gerekiyor.

Sunyskyguy'un yüksek bir geriliminiz varsa akıllıca bir çözümü var.

Onları aydınlatmak için düzenlenmiş bir akım kaynağı kullanarak, LED'leri seri olarak bağlayın ve karanlık olmasını istediğiniz bölümü kısa devre yapın.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Zaten uygun bir voltajınız yoksa, 30V'luk bir güçlendirici dönüştürücü kullanabilirsiniz.

LM2596S modülünü kullanarak bir tane oluşturmak için basit bir yol:

1. Potansiyometreyi ve her iki büyük kapasitörleri çıkarın
2. Kurtarılabilir kapasitörlerden birini + giriş ve + çıkış (pozitif + +) arasına bağlayın ve çıkış kapasitörünün bulunduğu 1 uF seramik kapasitöre takın.
3. Çıkıştan merkez potansiyometre terminaline 100 ohm'luk bir direnç bağlayın.

Bu şekilde modifiye edildiğinde, çıkış terminallerinde negatif voltaj oluşturur ve + in ve + out arasında güç uygulanırsa, merkezdeki potansiyometre terminalinde (kaynak + çıkışlı) 12,5mA akım havuzu görevi görür.

^{bu devreyi simüle et}

veya bir XL6009 kova yükseltme modülü değiştirilebilir. bu kez sadece potansiyometreyi çıkarın ve 100 ohm'luk bir direnç ekleyin, nirmal giriş terminallerine 3-30V bağlayın ve LED dizisini çıkışa ve rezistöre bağlayın.

^{bu devreyi simüle et}

Sahip olduğunuz özel anahtara bağlı değilseniz, değiştirmek için “aşamalı kısa devre düğmesi” alın. Bu senin çizimin gibi çalışıyor.

Döner düğmeyi çevirirken ilerlemeli LED ışığınıza ulaşmanın bir yolu, anahtarın ortak tarafında bir akım havuzu kullanmak ve sonra LED'leri aşağıda gösterildiği gibi seçici anahtar terminallerine bağlamaktır. Gösterilen sabit akım havuzu, LED'ler için 20mA lavabo elde etmenin düşük maliyetli bir yoludur, böylece yanan LED'lerin sayısı değiştikçe parlaklık değişmez. Bu şema, dokuz LED'e kadar olan dizi dizisinin ileri voltaj düşüşünü aşan, yeterince yüksek bir besleme voltajı gerektirir.

Oldfart ve Mattman944, karmaşık diyot ağlarını içeren çok benzer cevaplar vermektedir. Parlaklık değişimi kabul edilebilir ise, basit bir diyot merdiveni yeterlidir. Kırmızı LED'ler tipik olarak 2V voltaj düşüşüne sahiptir ve diyotlar tipik olarak 0.6V voltaj düşüşüne sahiptir, bu nedenle bir basamaktaki diyot voltaj düşüşlerinin birleşik etkisi önemli olabilir.

9V batarya ve anahtar 9 konumundayken, LED 9 için akım sınırlama direnci 9-2 = 7V'yi ve LED 1 için akım sınırlama direnci 9-2'yi (0,6 * 8) = 2,2V olarak görecektir; akım sınırlama dirençleri aynı değerdeyse, LED'ler üzerinden akımda üç kattan fazla bir fark ortaya çıkar.

Eşit parlaklıkta ısrar ediyorsanız, Oldfart ve Mattman944 ​​tarafından önerilen tüm diyotları dahil etmeniz gerekir, ancak sadece birkaç ekstra diyotla parlaklıktaki değişimi umarım farkedilmeyen seviyelere düşürebilirsiniz. Yukarıdaki çizimde olduğu gibi sol tarafa üç tane daha diyot ekleyerek, anahtar 9 konumundayken LED 5'in LED 8 ile aynı voltajı görmesini sağlıyoruz. Akım sınırlandırma dirençleri arasındaki gerçek voltaj aşağıdaki gibidir. LED'in 5 ve 2 arasındaki ek diyotun (aşağıdaki tabloda göz önüne alınmaz) devreyi daha da iyileştireceğini unutmayın.

LED  Voltage across current limiting resistor
9             7
8    7-0.6   =6.4
7    7-0.6*2 =5.8
6    7-0.6*3 =5.2
5    7-0.6   =6.4
4    7-0.6*2 =5.8
3    7-0.6*3 =5.2
2    7-0.6*4 =4.6
1    7-0.6*5 =4

Parlaklıkları dengelemenin bir başka yolu da voltaj düşüşünü kasten artırmak için hatlara diyotları bazı LED'lere takmaktır. Yukarıdaki çizimde, anahtar kontağı 1'den LED 1'e hatta ek bir diyot sokulur, böylece LED 1, anahtarın 1 veya 2 konumunda olmasına bakılmaksızın, aynı voltajı görür; bu LED'in parlaklığını diğerleriyle dengelemek için diğerlerinden daha küçük bir değer.

Bunlar sadece fikirlerdir - bu tür bir proje için en iyi parlaklık ve karmaşıklık dengesi en iyi deneysel olarak bulunabilir.

Bu şekilde LED başına bir tampon kullanabilirsiniz.

Bu şemada, R1 ila R3 çekme dirençleridir. Anahtarlardan herhangi birinin kapatılması, doğrudan kendisine bağlı olan tamponun 0'a gitmesine neden olur ve bu da altındaki tüm tamponları azaltır. 4050'de 6 tampon var. 9 LED için bunlardan 2'sine ihtiyacınız olacak.

Bu çözüm sadece 4050'ye güç vermek için bir gerilime ihtiyaç duyar (CD4050B için 3V ila 20V). İstediğiniz kadar 4050'i zincirleyebilirsiniz.

Başka bir 0.5V düşüşe gücünüz varsa, büyük bir diyot dizisi kullanabilirsiniz. İşte 6 diyot gerektiren üç LED'li bir örnek.
(SW, SW2 .. için özür dilerim, devre laboratuarında bir döner anahtar sembolü yoktur)

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Overkill gibi görünebilir, ancak bir mikro denetleyici kullanmak için diğer çözümlerden daha az parça ve daha ucuzdur. Birçok Ardunio kartında 9'dan fazla dijital çıkış pini vardır - dokuz pinin her biriyle bir LED kullanabilirsiniz. Anahtarın bir voltaj bölücünün farklı noktalarını seçmesini ve onu bir analog pime beslemesini sağlayarak anahtarın konumunu belirleyebilir ve yanmaya karar verdiğiniz şeyi aydınlatabilirsiniz.

FPGA'ların öğrenme eğrisini tırmanmaya istekli olmadığınız sürece (programlama podunu satın alma ve bir SMT parçasıyla çok sayıda pim ile ilgilenme dahil) bunu önermem, ancak dahili flaş ve osilatörlü bir Lattice LCMXO2 serisi kullanabilirsiniz. Devre şöyle görünür (ayrıca bazı güç kaynağı bağlantıları, bir programlama konektörü ve bypass kapakları):

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Programlama yazılımı (Lattice Diamond) VHDL ve Verilog'u destekler.

Şanslı hissediyorsanız, çıkışları minimum akım sürücüye ayarlayabilir ve dirençleri atlayabilirsiniz.

Alternatif bir yaklaşım, LED'leri sürmek için LM3914'ü kullanmaktır, referans voltajından beslenen harici bir 10 direnç merdiveni ile. Ardından döner anahtar, istenen sayıda LED'i yakacak olan merdivenden bir voltaj seçer.

Bu sadece bir taslaktır; örneğin, merdivenin en üst direnci, LM3914 karşılaştırıcılarının toleransı dahilinde (benim deneyimime göre oldukça sıkı olan) adım voltajlarını ayarlamak için seçilecektir.

Buna ek olarak, her şey 3.3V beslemesi tükenecek

Mikro denetleyici yöntemine benzer şekilde, bir başka yol OP amper IC kullanmaktır. Pozitif girişlerin hepsi birbirine bağlanır ve bir anahtar yerine değişken voltaj üreten bir potansiyometreye bağlanırlar. Negatif bağlantılar, her birine farklı bir Gerilim vermek için bir dizi rezistöre bağlanır. Topuz çevrildiğinde ışıklar teker teker yanar.

Bu tür devre, sürücünün kaç Amper koyduğunu söylemek için bu 10 segmentli LED şeritlere sahip güç inverterlerinde kullanılır. Tek bir IC’de tüm OP amperlerinin olduğuna inanıyorum.

Anahtar kullanmıyor çünkü sorunun kesin bir cevabı olmadığını biliyorum, fakat muhtemelen ne istediğinizi gerçekleştiriyor.

Düzenleme 2: Her seferinde yalnızca bir kişiyi birbirine bağlayan normal bir anahtar kullanmak hala mümkündür. Tüm negatif OP amp girişlerini 1V gibi düşük bir Voltaj'a bağlayın. Ardından her bir anahtar çıkışını her bir amper Pozitif girişine bağlayın. Anahtar girişine 100k gibi büyük bir direnç koyun ve bunu pozitif güç kaynağına bağlayın. Pozitif girişler başka bir OP amperinden bir LED anotuna bağlanacağından yukarıdaki LED'in belirgin şekilde yanmasını sağlamak için yeterli akıma izin vermemek için büyük bir direnç olması gerekir. Şimdi düğmeyi çevirdiğinizde, bir defada bir LED yanacaktır. Yanındaki tüm LED'lerin de yanması için, her bir OP amp'in çıkışını altındaki birinin pozitif girişine bağlamanız yeterlidir. LED'lerin ileri gerilim düşüşü, 1V referans Gerilimi ile karşılaştırıldığında çok fazla yüksek olacaktır; bu nedenle, OP amperinin pozitif girişinden yeterince Gerilim almak için yeterlidir, böylece LED OP amperinin açılmasını engellemez, ancak diğer LED yükleri olabilir. Bu, OP amperinin sadece güncel kaynak tipi olduğunu varsayar. Diğer kaynak amperinin pozitif girişinin yükselmesini önleyeceği için akım kaynağı ve evye op Amp'leri kullanılamaz. Pek çok OP amper sadece akım alıcıdır, bu durumda LED'lerin OP amper girişlerine bağlanan katotlarla düzenlenmesi gerekecek ve devrenin geri kalanı etrafında dönecektir. Düğmeye bağlı OP amp girişleri için yukarı veya aşağı dirençleri kullanmayı unutmayın. Şalteri pozitif Gerilim beslemesine bağlamak için kullanılan aynı direnç değeri iyi olmalıdır.

Düzenleme 3: Bir başkası OP amp yerine tampon IC kullanarak benzer fakat basit bir çözüm yolladı gibi gözüküyor.