Giải pháp phần cứng làm mờ / tắt đèn LED với đầu ra kỹ thuật số

Tôi muốn tìm một giải pháp dựa trên phần cứng để làm cho đèn LED mờ dần từ các chân kỹ thuật số. tức là thay vì bật / tắt, từ từ mờ dần (500ms) thành / hết độ sáng. Tôi không thể tưởng tượng một tụ điện nhỏ mất nửa giây để xả ... Lý tưởng nhất là nó sẽ nằm trong một gói DIP16 đẹp để tôi có thể có được một loạt các đèn LED mờ. Có thành phần mơ ước của tôi tồn tại?

Cách thông thường để làm điều này là sử dụng PWM (Điều chế độ rộng xung)

Bất kỳ bộ vi điều khiển hiện đại nào cũng có thiết bị ngoại vi PWM có thể được thiết lập cho mục đích này. Nếu bạn không muốn sử dụng một bộ vi điều khiển, có thể sử dụng IC PWM chuyên dụng hoặc IC hẹn giờ như 555 phổ biến.

Quá trình này rất đơn giản, tần số xung được đặt đủ nhanh để mắt người không thể phát hiện nhấp nháy (thường trên 25Hz - xem Persistence Of Vision ) và thời gian tắt so với thời gian tắt được thay đổi từ 100% trên (độ sáng đầy đủ) đến 50% trên Giảm 50% (một nửa độ sáng) xuống 0% (tắt)
Lưu ý rằng điều này có thể dễ dàng sử dụng cho một mảng, bạn chỉ cần cung cấp PWM cho tất cả các bóng bán dẫn trình điều khiển LED (đảm bảo dòng điện cơ sở đủ cho lưỡng cực hoặc sử dụng MOSFET Lựa chọn thiết kế sẽ phụ thuộc vào loại đèn LED bạn đang lái, dòng điện cao / thấp)

Kiểm tra trên mạng để biết "555 LED Fade" và bạn sẽ nhận được nhiều kết quả. Đây là một cái được chọn ngẫu nhiên từ đây (Tôi chưa kiểm tra nó nên tôi không thể xác nhận nó hoạt động chính xác):

Ngoài ra, nếu độ chính xác tuyệt đối của thời gian không quá quan trọng, một lựa chọn đơn giản sẽ là sử dụng bộ lọc RC và công tắc bóng bán dẫn. Bằng cách này, nắp không phải cung cấp dòng LED, chỉ có dòng cơ sở. Một cái gì đó như thế này:

Mô phỏng:

Bất kỳ NPN mục đích chung nào cũng nên làm và bạn có thể điều chỉnh các giá trị R và C cho phù hợp.

Tùy chọn này có thể dễ dàng được mở rộng đến một mảng gương hiện tại với việc bổ sung opamp. Mạch này sẽ hoạt động tốt miễn là các bóng bán dẫn đều cùng loại (nguồn cung cấp được sử dụng là + 5V):

Mô phỏng:

Nếu bạn có điện áp cung cấp đủ cao, đèn LED có thể đi theo chuỗi như thế này (nguồn cung cấp được sử dụng ở đây là + 10V):

Mô phỏng:

Ngoài ra, nếu bạn có điện áp cung cấp thấp nhưng muốn lái các đèn LED nối tiếp, có rất nhiều IC tăng giá rẻ như CAT4238 . Phần này có thể làm mờ LEDS bằng cách sử dụng PWM hoặc điện áp DC khác nhau (chi tiết có trong biểu dữ liệu)

Cái này thế nào

FAN5646 là một giải pháp linh hoạt và nhỏ gọn cho đèn LED nhấp nháy / mờ dần.

Bảng dữ liệu FAN5646

Bạn có thể sử dụng một nắp nhỏ + điện trở lớn để tạo ra một đặc tính tích điện dài (t = RC), sau đó đưa nó vào đế của một bóng bán dẫn và điều khiển đèn LED từ đó.

Điều này cho phép có điện trở lớn hơn vì dòng điện qua đèn LED không bị giới hạn bởi kích thước điện trở, và sau đó bạn có thể sử dụng một nắp nhỏ.

Cần phải phân cực bóng bán dẫn để nó được sử dụng làm bộ khuếch đại (nếu nó đạt đến độ bão hòa, thì đèn LED sẽ vẫn sáng).

Nếu bằng ghim kỹ thuật số bạn đang sử dụng đầu ra từ một số loại bộ xử lý, có thể thay đổi độ sáng trong phần sụn. Khi bạn thay đổi chu kỳ làm việc của pin, mắt hoạt động như một bộ lọc và cảm nhận thời gian ngắn hơn là độ sáng giảm dần.

1 - Sử dụng đầu ra chân PWM thay vì chân GPIO kỹ thuật số. Bằng cách thay đổi một vài thanh ghi, bạn có thể thay đổi thời gian của đèn LED và do đó độ sáng.

2 - Sử dụng bộ hẹn giờ (bỏ phiếu hoặc ngắt) để thay đổi trạng thái của pin.

3 - Sử dụng IC đăng ký thay đổi bên ngoài để chốt thời gian bật / tắt của n đèn LED. Mặc dù điều này đòi hỏi nhiều nỗ lực lập trình hơn, nhưng nó có thể mở rộng và sử dụng ít chân GPIO hơn (1) và (2).

Trình điều khiển LED PWM. Họ cần cấu hình từ một vi điều khiển mặc dù. 555 Timer + một vài điện trở và mũ có thể làm tương tự, không cần phần mềm.