각 위치가 이전보다 하나 더 많은 LED를 켜기 위해 9 위치 스위치를 어떻게 연결할 수 있습니까?

이 남자와 같은 9 웨이 스위치가 있습니다.

그리고 나는 위치 1에서 2, 위치 2에서 2, 위치 9에서 최대 9까지 LED를 켜는 방법을 알아 내려고 노력 중입니다.

분명히 각 위치에서 LED의 모든 배선을 반복 할 수는 있지만 어리석은 것처럼 보입니다.

내 생각은 아래의 레이아웃을 사용하면 스위치가 동그라미 모양의 빨간 선 (위치 3에 표시됨)을 나타내며 모든 조명이 연결될 때까지 각 연속 위치에서 오른쪽으로 연장됩니다. 어떻게해야합니까?

여기에는 많은 부품이 필요한 첨단 기술 솔루션이 있습니다. 4 개의 위치 만 표시되며 9 개의 위치에는 45 개의 다이오드가 필요합니다.

Sunyskyguy는 고전압을 사용할 수있는 경우 영리한 솔루션을 제공합니다.

조정 된 전류 소스를 사용하여 조명을 켜고 LED를 직렬로 연결하고 어둡게하려는 세그먼트를 단락시킵니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

적절한 전압이없는 경우 벅-부스트 컨버터를 사용하여 30V를 만들 수 있습니다.

LM2596S 모듈을 사용하여 간단한 빌드 방법은 다음과 같습니다.

1. 전위차계와 두 개의 큰 커패시터를 모두 제거하십시오.
2. 회수 된 커패시터 중 하나를 + in과 + out (+ in에 양) 사이에 연결하고 출력 커패시터가있는 곳에 1uF 세라믹 커패시터를 장착합니다.
3. -출력에서 중앙 전위차계 단자에 100ohm 저항을 연결합니다.

이 방식으로 수정하면 -in 단자에 음의 전압이 생성되고 + in과 + out 사이에 전원이 공급되면 중앙 전위차계 단자에서 12.5mA 전류 싱크 (소스가 + out)로 작동합니다.

^{이 회로를 시뮬레이션}

또는 XL6009 벅 부스트 모듈을 수정할 수 있습니다. 이번에는 포텐쇼미터를 제거하고 100ohm 저항, 3-30V를 nirmal 입력 단자에 연결하고 LED 스트링을 출력 및 저항에 연결하십시오.

^{이 회로를 시뮬레이션}

사용중인 특정 스위치에 연결되지 않은 경우 "프로그레시브 단락 회전 스위치"를 사용하여 교체하십시오. 그것은 당신의 그림처럼 작동합니다.

회전식 스위치를 돌릴 때 프로그레시브 LED 점등을 달성하는 한 가지 방법은 스위치 공통에 전류 싱크를 사용하고 아래 그림과 같이 선택기 스위치 단자에 LED를 연결하는 것입니다. 표시된 정전류 싱크는 LED의 20mA 싱크를 얻는 저비용의 방법이므로 점등 된 LED의 수가 변경 될 때 밝기 변화가 없습니다. 이 방식에는 최대 9 개의 LED로 구성된 직렬 스트링의 순방향 전압 강하를 극복 할 수있는 충분한 공급 전압이 필요합니다.

Oldfart와 Mattman944는 복잡한 다이오드 네트워크와 관련된 매우 유사한 답변을 제공합니다. 밝기 변화가 허용되는 경우 간단한 다이오드 래더로 충분합니다. 레드 LED는 일반적으로 2V 전압 강하를, 다이오드는 일반적으로 0.6V 전압 강하를 갖기 때문에 래더에서 다이오드 전압 강하의 결합 효과가 중요 할 수 있습니다.

9V 배터리와 9 번 스위치 위치에서 LED 9의 전류 제한 저항은 9-2 = 7V가되고 LED 1의 전류 제한 저항은 9-2- (0.6 * 8) = 2.2V가됩니다. 전류 제한 저항의 값이 같은 경우 LED를 통한 전류의 3 배 이상의 차이가 발생합니다.

동일한 밝기를 요구하는 경우 Oldfart 및 Mattman944에서 권장하는 모든 다이오드를 포함해야하지만 추가 다이오드가 몇 개만 있으면 밝기의 변화를 완화하여 눈에 띄지 않는 수준으로 줄일 수 있습니다. 위의 그림에서와 같이 왼쪽에 3 개의 다이오드를 더 추가하면 위치 9의 스위치에서 LED 5가 LED 8과 동일한 전압을 보게됩니다. 전류 제한 저항의 실제 전압은 다음과 같습니다. LED 5와 2 사이의 추가 다이오드 (아래 표에서는 고려하지 않음)는 회로를 더욱 향상시킵니다.

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

밝기 균형을 조정하는 또 다른 방법은 일부 LED에 라인에 다이오드를 설치하여 의도적으로 전압 강하를 높이는 것입니다. 위의 그림에서 스위치 접점 1에서 LED 1까지의 추가 다이오드가 라인에 삽입되므로 스위치 1의 위치에 관계없이 LED 1은 동일한 전압을 볼 수 있습니다. LED 1의 전류 제한 저항은 다음과 같습니다. 이 LED의 밝기와 다른 LED의 균형을 맞추기 위해 다른 것보다 작은 값.

이것들은 단지 아이디어 일뿐입니다. 이런 유형의 프로젝트에있어 실험에 의해 가장 밝고 복잡한 밝기의 균형이 가장 잘 드러날 수 있습니다.

이와 같이 LED 당 버퍼를 사용할 수 있습니다.

이 다이어그램에서 R1 ~ R3은 풀업 저항입니다. 스위치를 닫으면 스위치에 직접 연결된 버퍼가 0이되어 아래의 모든 버퍼가 낮아집니다. 4050에는 6 개의 버퍼가 있습니다. 9 개의 LED에는 2 개가 필요합니다.

이 솔루션은 4050에 전원을 공급하기위한 전압 만 필요합니다 (CD4050B의 경우 3V ~ 20V). 4050을 원하는만큼 연결할 수 있습니다.

또 다른 0.5V 드롭을 감당할 수 있다면 방대한 양의 다이오드를 사용할 수 있습니다. 다음은 6 개의 다이오드가 필요한 3 개의 LED가있는 예입니다.
(SW, SW2 .., 회로 실에는 회전 스위치 기호가 없습니다.)

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

과잉처럼 보일 수 있지만 마이크로 컨트롤러를 사용하는 다른 솔루션보다 부품 수가 적고 비용이 적게 듭니다. 많은 Ardunio 보드에는 9 개 이상의 디지털 출력 핀이 있습니다. 9 개의 핀으로 각각 하나의 LED를 구동 할 수 있습니다. 스위치가 전압 분배기의 다른 지점을 선택하여 하나의 아날로그 핀에 공급하게함으로써 스위치 위치를 결정하고 점등하기로 결정한 것을 점등시킬 수 있습니다.

FPGA에 대한 학습 곡선을 높이고 싶지 않다면 (프로그래밍 포드 구매 및 핀이 많은 SMT 부품 처리 등) 내부 플래시 및 발진기와 함께 Lattice LCMXO2 시리즈를 사용할 수 있습니다. 회로는 다음과 같습니다 (일부 전원 공급 장치 연결, 프로그래밍 커넥터 및 바이 패스 캡).

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

프로그래밍 소프트웨어 (Lattice Diamond)는 VHDL 및 Verilog를 지원합니다.

운이 좋으면 출력을 최소 전류 드라이브로 설정하고 저항을 생략 할 수 있습니다.

다른 방법은 LM3914를 사용하여 기준 전압으로부터 전원을 공급받는 외부 10 저항 래더와 함께 LED를 구동하는 것입니다. 그런 다음 로터리 스위치는 사다리에서 전압을 선택하기 만하면 필요한 수의 LED가 켜집니다.

이것은 단지 개요 일뿐입니다. 예를 들어, 래더의 최상위 저항은 LM3914 비교기의 공차 (내 경험상 매우 타이트한) 내에서 스텝 전압을 설정하도록 선택됩니다.

또한 모든 것이 3.3V 전원 공급을 차단합니다.

마이크로 컨트롤러 방법과 유사하게 다른 방법은 OP 앰프 IC를 사용하는 것입니다. 양의 입력은 모두 함께 연결되어 있으며 스위치 대신 다양한 전압을 생성하는 전위차계에 연결됩니다. 음극 연결은 일련의 저항기에 연결되어 각기 다른 전압을 제공합니다. 노브를 돌리면 표시등이 하나씩 켜집니다.

이 유형의 회로는 10 세그먼트 LED 스트립이있는 파워 인버터에 사용되어 인버터가 몇 암페어를 내는지 알려줍니다. 하나의 IC에 모든 OP 앰프가 있다고 생각합니다.

스위치를 사용하지 않기 때문에 질문에 대한 정확한 대답은 아니지만 원하는 것을 달성 할 가능성이 있음을 알고 있습니다.

편집 2 : 한 번에 하나의 접점 만 연결하는 일반 스위치를 계속 사용할 수 있습니다. 모든 네거티브 OP 앰프 입력을 1V와 같은 저전압에 연결하십시오. 그런 다음 각 스위치 출력을 각 연산 증폭기 양극 입력에 연결하십시오. 스위치 입력에 100k와 같은 큰 저항을 넣고 양극 전원 공급 장치에 연결하십시오. 양의 입력이 다른 OP 앰프의 LED 양극에 연결되므로 위의 LED가 눈에 띄게 켜지도록 충분한 전류가 흐르지 않도록하려면 큰 저항이 필요합니다. 이제 스위치를 켜면 한 번에 하나의 LED가 켜집니다. 옆에있는 모든 LED를 켜려면 각 OP 앰프의 출력을 그 아래의 포지티브 입력에 연결하십시오. LED의 순방향 전압 강하는 1V 기준 전압에 비해 너무 높아서 그 아래의 OP 앰프의 양의 입력에서 충분한 전압을 제거 할 수 있으므로 LED는 OP 앰프의 전원을 켤 수 없습니다. LED 부하 일 수 있습니다. 이것은 OP 앰프가 전류 소스 전용 유형이라고 가정합니다. 전류 소스 및 싱크 연산 증폭기는 다른 연산 증폭기의 양의 입력이 높아지지 않도록하기 때문에 사용할 수 없습니다. 많은 OP 앰프는 전류 싱크 전용이므로이 경우 LED는 OP 앰프 입력에 연결되는 음극과 나머지 회로는 서로 바꿔서 배치해야합니다. 스위치에 연결된 OP 앰프 입력에 풀업 또는 풀다운 저항을 사용하는 것을 잊지 마십시오. 스위치를 양극 전압 공급 장치에 연결하는 데 사용 된 것과 동일한 저항 값이 양호해야합니다.

편집 3 : 다른 사람이 OP 앰프 대신 버퍼 IC를 사용하여 유사하지만 더 간단한 솔루션을 게시 한 것처럼 보입니다.