[067] To i owo o LED-ach dużej mocy – cz. 2

W poprzedniej części zakończyliśmy rozważania w sprawie chłodzenia diod mocy na wyborze radiatora. Co prawda wybór taki można zaplanować, lecz w praktyce różnie z tym bywa, wszak i docelowe położenie takiej lampy będzie mieć wpływ na chłodzenie i temperaturę dobrze jest sprawdzić empirycznie już w warunkach docelowych. Może się zdarzyć, że sama konwekcja nie wystarczy i będzie potrzebny wentylator. Z wiatraczkami zawsze są problemy, bo to element mechaniczny, lubi się brudzić i zacierać.

Ze swej strony polecam następujący patent: zdejmujemy nalepkę z tyłu i wyciągamy zawleczkę.

Teraz już w każdej chwili możemy wyjąć element z magnesem i łopatami.

W tuleję trzeba wlać odrobinę oliwy, ale tym razem nie tak zupełnie mało, a tyle, by po wstawieniu wirnika całość praktycznie pływała. Zapewni nam to dużą trwałość i ciszę, a w razie potrzeby szybkie wyczyszczenie łopat i uzupełnienie oliwy bez rozkręcania całości. Pole magnetyczne pierścienia utrzyma całość na miejscu i śmigiełko nie odleci, mimo braku zawleczki.

Obniżenie napięcie da cichą i trwałą pracę przy wystarczającym chłodzeniu. Zwykle wentylatorom o napięciu 12 woltów wystarczy woltów 7, czasem nawet 5. Do redukcji wystarczy dobrać rezystor, a przy pięciu woltach można pożyczyć sobie trochę prądu z pokładowego stabilizatora części cyfrowej.

Skoro już wszystko mamy skompletowane, podłączamy i… ależ to świeci! A mogłoby czasem trochę mniej. Tym bardziej, że to przecież strona o Arduino, a gdzieś nam go tu zabrakło. Spróbujmy sterować jasnością. Specjalnie wybrałem zasilacz, który ma wejście sterujące. Nieszczęśliwie jednak wymagające niearduinowych warunków do sterowania.

Producent opisuje trzy sposoby na regulację jasności: podanie napięcia od zera do 10 woltów, zmieniającego się oporu albo sterowanie przebiegiem o zmiennym wypełnieniu. W każdym wypadku trzeba tych nieszczęsnych 10 woltów. Podłączanie tego wejścia bezpośrednio do Arduino byłoby zresztą niebezpieczne ze względu na kilkanaście woltów, które tam się utrzymuje. Można oczywiście wstawić ogranicznik na diodzie Zenera, ale otrzymamy tylko połowę zakresu regulacji. Trzeba to zrobić inaczej.

Wykorzystamy wyjście PWM, ale będziemy nim zwierać ze sobą linie wejścia regulującego jasność. Gdy są zwarte, jasność jest najniższa, gdy otwarte – najwyższa. Zwierać będziemy transoptorem.

O transoptorze napiszę wkrótce, dziś tylko wspomnę: wewnątrz siedzi fototranzystor i dioda świecąca. Gdy podajemy napięcie, fototranzystor otwiera się i przewodzi.

Po podłączeniu wejścia zasilacza przewodzący fototranzystor zewrze je i dioda będzie świecić słabo. Tak, słabo, a nie zgaśnie. Niestety ze względu na pewne uproszczenia w konstrukcji zasilacza zakres ściemniania jest ograniczony, ale wystarczający. Najważniejsze, że udało się przekroczyć barierę dziesięciowoltową za pomocą dwóch tylko elementów.

Podłączmy całość do Arduino. Program będzie chyba najprostszy jaki dotąd przedstawiałem, ale tylko po to, by mieć pewność, że to działa. Co już z tym zrobimy – to już polecam wyobraźni widzów.

const byte potencjometr = A1;  // Port, do którego podłączymy ślizgacz potencjometru.
const byte transoptor = 11;    // Port, do którego podłączymy transoptor.

void setup() {
  pinMode(transoptor, OUTPUT);  // Zadeklaruj port transoptora jako wyjście.
}

void loop() {
  analogWrite(transoptor, 255 - analogRead(potencjometr) / 4);  // Wyślij na transoptor wartość ustawioną potencjometrem.
}

A więc: deklaruję tutaj dwa porty: czytający pozycję ślizgacza potencjometru, który znajduje się na płytce edukacyjnej TME oraz wychodzący na transoptor. Pin 11 ma funkcję PWM, więc go użyję. Potem już trzeba tylko zadeklarować zadania tego pinu, a w głównej pętli wysłać tam bezpośrednio wartość odczytaną z portu potencjometru. Ale nie wprost, a po pierwsze: podzieloną czterokrotnie, ponieważ przetwornik w tę stronę ma rozdzielczość dziesięciobitową, w drugą – ośmiobitową. Po drugie – odwróconą, żeby obrót gałki w prawo rozjaśniał nam diodę, a nie ściemniał.

I to tyle. A jak wyłączyć diodę w ogóle? Tu już należałoby użyć przekaźnika odłączającego zasilacz. Do tego wystarczy kolejny tranzystor i któryś z wolnych pinów. Małe Arduino może nadzorować sześć takich diod niezależnie. Z tym, że niestety jeden zasilacz może obsłużyć tylko jedną strukturę. A ściślej – tyle struktur, by spadek napięcia na nich w sumie był niższy od tego, co zasilacz może dostarczyć. No i na koniec jeszcze jedna uwaga: w takim projekcie doskonale sprawdzi się małe ATtiny. Obsłuży zasilacz, potencjometr i jeszcze pilota.