Circuito LED Sunrise Sunset Simulator

Prova Il Nostro Strumento Per Eliminare I Problemi





In questo post impariamo come realizzare un circuito simulatore di alba / tramonto utilizzando LED e solo un paio di BJT.

L'idea è stata richiesta dal signor Jerry



Obiettivi e requisiti del circuito

  1. Apparentemente la luce del giorno naturale è la migliore per gli esseri umani nel regolare il nostro ritmo circadiano. Vorrei costruire un circuito di illuminazione a LED per controllare le lampade a LED a soffitto per le mie stanze più buie e senza finestre. Spero che le lampade a schermo piatto sottili con un bel rivestimento possano imitare le caratteristiche della luce diurna naturale (come quella proveniente da una finestra).
  2. Immagino un pannello solare esterno che regoli il nostro circuito e possibilmente caricare una batteria di riserva .
  3. Per creare il cambiamento di kelvin e la luminosità che la luce diurna naturale ha durante una giornata tipica, potrebbe essere necessario utilizzare una combinazione di LED bianco tenue e bianco brillante per creare circa 1100 lumin da ciascuna lampada.
  4. I gradi Kelvin e la luminosità iniziano bassi al mattino e aumentano verso mezzogiorno per poi diminuire con l'avvicinarsi della sera.
  5. Nessuna delle aziende che ho visto lo fa così bene. Alcuni non hanno una regolazione kelvin. Altre aziende hanno scelto il percorso della lampadina intelligente Wi-Fi, ma hanno circuiti di temporizzazione che non sono sincronizzati con le stagioni e altri problemi.
  6. Vorrei realizzare lampade a schermo piatto sottili con una bella cornice stampata e magari avere 2 lampade per circuito. Farlo per gestire da 1 a 4 lampade sarebbe un'opzione ideale, ma più problemi nella costruzione del circuito.
  7. Utilizzo di un piccolo pannello solare all'esterno e di un circuito batteria / carica all'interno per l'uso notturno della lampada e l'illuminazione per interruzione di corrente.
  8. Apprezzo qualsiasi pensiero. Realizzare un solo circuito della lampada e utilizzare un semplice alimentatore per l'uso notturno sarebbe un ottimo inizio per far funzionare l'illuminazione quest'inverno

Il design

Come proposto, un semplice circuito simulatore di alba e tramonto può essere implementato utilizzando il circuito mostrato nel diagramma seguente:



L'intero circuito può essere visto alimentato da un singolo pannello solare per l'effetto di simulazione alba / tramonto richiesto sui LED collegati.

Lo stadio NPN BJT che utilizza il TIP122 diventa la sezione principale del circuito e ci si può aspettare che esegua la lenta illuminazione richiesta dei LED gialli / bianchi proporzionalmente in risposta al livello di luce solare crescente esposto sul pannello solare.

Lo stadio PNP che utilizza TIP127 è opzionale e questo stadio viene introdotto per fare l'esatto opposto della sua controparte NPN. I LED bianchi / blu freddi indicati dovrebbero illuminarsi gradualmente e diventare più luminosi al tramonto.

Durante il giorno, il pannello solare aziona la graduale illuminazione dei LED caldi che simulano l'effetto dell'alba e contemporaneamente carica anche una batteria di backup collegata.

Quando cala la notte, la stessa batteria alimenta i LED bianchi freddi che mantengono la casa illuminata quando è completamente buia.

La batteria è inoltre protetta da sotto-carica poiché i 4 LED che sono collegati in serie smettono semplicemente di condurre non appena la tensione della batteria scende al di sotto del segno 11V assicurandosi che non vada incontro a una scarica profonda.

Per il circuito simulatore di alba / tramonto mostrato sopra utilizzando i LED, è possibile selezionare le specifiche approssimative dei componenti come descritto di seguito:

Specifiche

Pannello solare: 18 V, 1 amp
Batteria: 12V / 7AH
LED: 3,3 V 1 watt




Precedente: Come interfacciare la tastiera 4 × 4 con Arduino Avanti: Circuito di blocco della sicurezza con password utilizzando la tastiera 4 × 4 e Arduino