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用555芯片“简单”的RGB灯渐变

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简介

设计采用4个NE555, 其中3路产生依次输出的三角波信号,经过三极管恒流驱动LED,使其渐变。 另一路产生PWM信号,控制LED亮度

简介:设计采用4个NE555, 其中3路产生依次输出的三角波信号,经过三极管恒流驱动LED,使其渐变。 另一路产生PWM信号,控制LED亮度

开源协议

GPL 3.0

创建时间:2020-03-17 08:51:46更新时间:2021-12-11 04:24:20

描述

简要说明:

采用12V电源输入,实测9~18V均能工作(受限于NE555极限工作电压),

原设计上面还盖有带图案的亚克力面板,但没去设计,仅3d打印了一灯罩均光。

原理解析:

PWM.PNG

先分析左边,左边是由三极管构成的电压,电流转换电路。

输出电流为(基极电压-发射结压降)/发射极电阻。

右边是由NE555构成的PWM发生器,占空比0.1%~99.9%可调。

充电回路:D7->VR2上半->C10

放电回路:C10->VR2下半->D8

忽略二极管导通压降,一个周期的时间为0.693xVR2xC10。

555.PNG

C1,R1组成微分电路,对频率要求不高,故不展开计算。

R2是用来给C1放电,以备下一次触发。

结合后面的部分,其实这是一个555构成的单稳触发电路。

Vref.PNG

左边几个是用来产生参考电压的。串联电路,电压比等于电阻比,不多解释,

电位器两个极端分别是1:1:1和1:2:1。

右边是用来给电容恒流充放电的,公式和上面LED驱动的一样,这么做使得三角波的波形更直,

(旧版本就是普通的单稳态,没恒流,效果没那么好,不过元件少很多)

上电自启动是全部通道同时置高,然后逐个单稳态电路触发。

实机运行:

VID_20200317_113943.gif

下面操作分别是切换颜色速度,亮度,开机,关机,

视频地址:https://www.bilibili.com/video/av75030337/

c457e2bd3ec059f576057564869edd2.png

制作过程:

IMG_20200324_122624.jpg

IMG_20200324_122733.jpg

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IMG_20200328_094820.jpg

IMG_20200328_095019.jpg

右边两个555烧了,上电发烫,所以换了自己的,松香是对付1脚覆铜焊盘吸不干净。(现PCB已经改小覆铜散热连接)

IMG_20200328_095026.jpg

IMG_20200328_095059.jpg

IMG_20200328_095101.jpg

硬件BUG:

设计问题,OFF时微微亮,右边的NE555(U4)七脚串个4148会有改善。

补一个在技术文档里比较接近的一张图:

捕获.PNG

设计图

原理图
PCB

BOM

IDNameDesignatorFootprintQuantity
1RGB-CALEDLED-TH_4P-BD5.8-P1.301
210kR10,R12,R13,R3,R4,R14,R15,R1,R9,R5,R6,R8AXIAL-0.412
310kR11,R2,R7RAD-0.13
41kR18,R17,R16AXIAL-0.43
51N4148D2,D5,D6,D4,D3,D1,D7,D8DO-35_BD2.0-L4.2-P8.20-D0.5-R-RD8

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