디지털 출력으로 LED를 켜거나 끄는 하드웨어 솔루션

디지털 핀에서 LED가 희미 해 지도록하는 하드웨어 기반 솔루션을 찾고 싶습니다. 즉, 켜거나 끄는 대신 최대 밝기로 천천히 페이딩 (500ms)합니다. 작은 캐패시터가 방전하는 데 0.5 초가 걸리는 것을 상상할 수 없습니다 ... 이상적으로는 멋진 DIP16 패키지에 포함되어있어 페이딩 LED 배열을 얻을 수 있습니다. 내 꿈의 구성 요소가 존재합니까?

이를 수행하는 일반적인 방법은 PWM (Pulse Width Modulation)을 사용하는 것입니다.

최신 마이크로 컨트롤러에는 이러한 목적으로 설정할 수있는 PWM 주변 장치가 있습니다. 마이크로 컨트롤러를 사용하지 않으려는 경우 전용 PWM IC 또는 유비쿼터스 555와 같은 타이머 IC를 사용할 수 있습니다.

프로세스는 간단하고 펄스 주파수가 충분히 빠르게 설정되어 사람의 눈이 깜박임을 감지 할 수 없으며 (일반적으로 25Hz 이상- 지속성 참조 ) 시간 대 켜짐 시간은 100 % 켜짐 (최대 밝기)에서 50 % 켜짐까지 다양합니다. 50 % off (반 밝기) ~ 0 % on (off)
어레이에 쉽게 사용할 수 있습니다. PWM을 모든 LED 드라이버 트랜지스터에 공급하기 만하면됩니다 (베이스 전류가 바이폴라에 적합한 지 확인하거나 MOSFET을 사용하십시오) 디자인 선택은 어떤 유형의 LED, 고 / 저 전류에 따라 달라집니다)

인터넷에서 "555 LED Fade"를 확인하면 많은 결과를 얻을 수 있습니다. 여기에 하나에서 무작위로 고른 것 여기에 (내가 제대로 작동 확인할 수 있도록 체크하지 않은 경우) :

또는 타이밍의 절대 정확도가 그다지 중요하지 않은 경우 간단한 옵션은 RC 필터와 트랜지스터 스위치를 사용하는 것입니다. 이러한 방식으로 캡은 LED 전류를 공급할 필요가없고베이스 전류 만 공급할 수 있습니다. 이 같은:

시뮬레이션:

모든 범용 NPN이 수행해야하며 R 및 C 값을 적절하게 조정할 수 있습니다.

이 옵션은 opamp를 추가하여 현재 미러 어레이로 쉽게 확장 할 수 있습니다. 이 회로는 트랜지스터가 모두 같은 유형 (공급 전원은 + 5V) 인 한 잘 작동합니다.

시뮬레이션:

공급 전압이 충분히 높은 경우 LED는 다음과 같이 직렬로 연결될 수 있습니다 (공급은 + 10V 임).

시뮬레이션:

또는 공급 전압이 낮지 만 LED를 직렬로 구동하려는 경우 CAT4238 과 같은 저렴한 부스트 IC가 많이 있습니다. 이 부분은 PWM 또는 다양한 DC 전압을 사용하여 LED를 흐리게 할 수 있습니다 (자세한 내용은 데이터 시트 참조)

어때?

FAN5646은 깜박임 / 페이딩 LED를위한 유연하고 컴팩트 한 솔루션입니다.

FAN5646 데이터 시트

작은 캡 + 큰 저항을 사용하여 멋진 긴 충전 특성 (t = RC)을 생성 한 다음이를 트랜지스터베이스에 공급하고 거기서 LED를 구동 할 수 있습니다.

이는 LED를 통한 전류가 저항 크기에 의해 제한되지 않기 때문에 더 큰 저항을 허용하며 작은 캡을 사용할 수 있습니다.

증폭기로 사용되도록 트랜지스터를 바이어스해야합니다 (포화에 부딪히면 LED는 계속 켜져 있습니다).

디지털 핀으로 일부 유형의 프로세서에서 출력을 사용하는 경우 펌웨어의 밝기를 변경할 수 있습니다. 핀의 듀티 사이클을 변경하면 눈은 필터처럼 작동하며 밝기가 어두워 짐에 따라 시간이 짧아집니다.

1-디지털 GPIO 핀 대신 PWM 핀 출력을 사용하십시오. 몇 개의 레지스터를 변경하면 LED의 켜짐 시간과 밝기를 변경할 수 있습니다.

2-타이머 (폴링 또는 인터럽트)를 사용하여 핀 상태를 변경하십시오.

3-외부 시프트 레지스터 IC를 사용하여 n LED의 켜짐 / 꺼짐 시간을 래치하십시오. 이를 위해서는 더 많은 프로그래밍 노력이 필요하지만 확장 가능하고 (1) 및 (2)보다 적은 GPIO 핀을 사용합니다.

PWM LED 드라이버. 그래도 마이크로 컨트롤러에서 구성해야합니다. 555 타이머 + 몇 개의 저항과 캡은 소프트웨어 없이도 동일하게 수행 할 수 있습니다.