Я пытаюсь сделать свой первый проект Arduino, и я хотел бы управлять матрицей 5x5 ИК-светодиодов. Я хотел бы, чтобы только один включался за раз.
Я понимаю, что в массиве я могу сделать это с 5 линиями для анодов и 5 линиями для катодов. Моя проблема в том, что я не могу подать 100 мА с помощью Arduino.
Как мне проще всего подать 100 мА на эти светодиоды? Я думаю, что им не нужно ограничение тока, если бы я мог управлять ими с напряжением 1,35 В, это работало бы отлично. Я измерил пару своих светодиодов, и они использовали ровно 100 мА при 1,35 В.
Я знаю, что я могу использовать транзистор для питания источника питания с более высоким током, но я не понимаю, как я мог бы сделать это со светодиодной матрицей 5x5. Сколько транзисторов мне нужно? 5 или 10? А если мне нужно 10 транзисторов, то я понимаю 5, которые дают 1,35 В, а остальные 5 что делают? Как транзистор может подавать 0 В?
Или, в качестве безобразного трюка, я думал об использовании Меги и для каждой линии, используя 3 контакта параллельно . Я имею в виду, что один контакт имеет ограничение по току 40 мА, поэтому 3 контакта будет достаточно для 100 мА. Таким образом, мне не нужно было бы заботиться о другом источнике питания и транзисторах. Я мог бы просто запустить все это с USB. Все, что мне нужно, это 5 резисторов. Это хороший вариант?
Или, как вариант, я подумывал использовать Rainbowduino сам по себе. Он имеет ограничение по току, и теоретически я мог бы запустить все это от 5V USB. Но кажется очень сложным просто управлять светодиодами 5x5. Я не понимаю всей идеи об источнике, управляющем анодом, и токе, управляющем катодом! Разве это не схема , я имею в виду, что мы либо устанавливаем источник, либо ток? И почему у анода ограничение по току 500 мА, а у катода 120 мА? Поэтому, хотя на бумаге это выглядит хорошо, я думаю, что на самом деле я не на том уровне, чтобы понять, как это работает.
Все, что мне нужно, это управлять светодиодами 5x5, где каждому из них потребуется 100 мА при 1,35 В. Как бы вы лучше всего порекомендовали мне это сделать?
25 ИК-светодиодов по 100 мА каждый будут МНОГО ИК-излучения. Если они расположены близко друг к другу, ваши зрачки расширены (часто это бывает в помещении) и/или вы находитесь близко к матрице, вы можете серьезно повредить глаза.
Изображение матрицы будет сфокусировано на крошечной области вашей сетчатки, и вы услышите/почувствуете небольшой хлопок , когда кровь и жидкость там закипят. У вас будет постоянное слепое пятно. Не весело. Кстати, ваша работа — убедиться, что вы понимаете, что делаете, и не навредите себе, а не мне. Я помогу вам начать понимать, но я не несу ответственности.
Мой совет: для разработки (и, если возможно, производства) поставьте ярко-зеленые светодиоды последовательно и физически близко к ИК-светодиодам, чтобы ваш мигательный рефлекс активировался как минимум. Используйте аппаратные (в дополнение к программным) методы, чтобы ограничить количество горящих светодиодов и/или мощность, подаваемую на матрицу, чтобы обеспечить одновременную работу только одного светодиода.
Существует множество методов управления светодиодами. Ни один из них не зависит от подачи 1,35 В; это будет меняться между партиями светодиодов, с течением времени и в зависимости от температуры.
Если вас интересует только ограничение тока, нескольких транзисторов будет достаточно. Общее количество транзисторов будет зависеть от выбранной вами топологии схемы ограничения тока, которая зависит от ваших возможностей теплоотвода, области разводки и других ограничений. Существуют также микросхемы регулирования напряжения/тока и линейные драйверы светодиодов, которые упростят вашу работу. Если вы заинтересованы в энергосбережении, многие понижающие преобразователи могут быть настроены на ограничение тока, что продлит срок службы батареи.
Вы можете захотеть иметь неограниченный приемник и ограниченный источник (или наоборот). В качестве альтернативы вы можете иметь только один источник тока и мультиплексировать его между различными светодиодами. Из-за проблем с безопасностью, присущих этому проекту, я бы рекомендовал последний вариант.
Как вы измеряли ток светодиода? Светодиод будет действовать как диод, когда он находится в прямом направлении, и будет потреблять столько тока, сколько вы можете подать, или разрушится при его ограничении по току. Звучит так, как будто ваш источник питания 1,35 вольта мог быть ограничен 100 мА. Кроме того, если они ИК-светодиоды, ваша схема должна их импульсно модулировать?
В любом случае вы можете использовать ограничитель тока на высокой стороне, который может быть чем угодно, от одного резистора (только один светодиод за раз) до регулятора тока. См. техническое описание LM317, чтобы узнать, как сделать ограничитель тока только с одним резистором. Вам понадобится 10 коммутационных устройств. Пять, чтобы переключить высокую сторону (положительную) и пять, чтобы переключить низкую сторону (отрицательную).
Во-первых, я отмечаю, что вы хотите, чтобы за один раз горел только один светодиод. (Однако у меня нет ни малейшего понятия, почему вы это делаете, учитывая, что они IR.)
Давайте начнем с более простой ситуации: предположим, вам понадобится всего 1 мА. Затем вы можете использовать 74HC238 для привода 5 рядов. 74HC238 — демультиплексор с 1 выходом из 8 высоких. Используйте 74HC138 для управления 5 колоннами. Это похожее устройство, но с низким активным выходом. (Я следую своему собственному соглашению, согласно которому строки являются источником тока, а столбцы — током.) Таким образом, вы должны разместить светодиоды с анодами, подключенными к рядам, а катоды — к столбцам, и поместить токоограничивающий резистор в каждый ряд.
Теперь ни 74HC138, ни 74HC238 не могут напрямую управлять светодиодом 100 мА, поэтому нам понадобятся транзисторы для увеличения тока.
Начнем с 74HC238. У него есть активный высокий выход, который станет активным низким, если мы будем управлять транзистором NPN с ним через базовый резистор (транзистор работает как инвертор). Аналогично, 74HC138 имеет активный низкий уровень, но при управлении транзистором PNP он станет активным высоким. Опять же, не забудьте базовые резисторы. Таким образом, функции или строки и столбцы поменялись местами, и 74HC238 будет управлять столбцами (ток стока), а 74HC138 будет управлять строками (ток источника).
Не обращайте внимания на то, что 100 мА дадут прямое напряжение 1,35 В, поместите последовательные резисторы для светодиодов либо на коллекторы PNP, либо на коллекторы NPN. Внутреннее сопротивление светодиода слишком низкое, чтобы он мог контролировать ток, если напряжение будет немного отклоняться, например, из-за изменений температуры.
Вместо 5 транзисторов NPN вы можете использовать ULN2803A , если хотите. Это избавит вас от базовых резисторов.
гиперузел
SteveR
гиперузел