Neste post aprendemos como fazer circuitos de luz de cubo simples, mas fascinantes, nos quais os LEDs são conectados dentro de um cubo de plástico para produzir efeitos de iluminação interessantes.
Todos os projetos apresentados abaixo são muito simples de construir e não envolvem nenhum microcontrolador complexo ou codificação Arduino.
Por que um cubo
Porque as luzes do cubo parecem muito atraentes em comparação com outras configurações de LED. Um cubo, como sabemos, é uma caixa quadrada que tem comprimento, largura, altura e profundidade visíveis, o que significa que um cubo é uma unidade perfeita que pode ser usada para exibir um parâmetro específico através de um interessante modo tridimensional.
Quando os LEDs são instalados nas paredes de uma caixa cúbica e iluminados com padrões específicos, podemos testemunhar um trabalho fascinante de relâmpagos, que pode ser atraente o suficiente para chamar a atenção de qualquer pessoa que o veja.
No projeto de luz do cubo, vamos encaixar um LED em cada bloco do cubo, e acendê-los um após o outro em sequência, para que todos os blocos comecem a acender um a um até que todo o cubo fique iluminado.
O padrão pode ser subdividido em outras variantes, por exemplo, os temporizadores de atraso podem ser aleatórios, de modo que cada bloco ilumine aleatoriamente imitando as luzes da casa de um prédio de apartamentos ligando aleatoriamente à noite.
Em outro padrão, os padrões de atraso podem ser acionados de duas extremidades para que os blocos comecem a iluminar a partir de duas extremidades e finalmente se encontrem no centro para iluminar todo o cubo.
Usando um temporizador de atraso
Já estudamos um temporizador de atraso simples em um de nossos posts anteriores, que é mostrado abaixo:
Lista de peças
- R1 = 47k
- R2 = 100k
- R3, R4 = 10k
- R5 = 1k
- D1 = 3V zener
- D3 = 1N4148
- T1 = BC547
- T2 = BC557
- C2 = 100uF/25V
A ideia é muito simples, quando a energia é comutada, T1 não consegue conduzir devido à presença de C2. Ao ligar o interruptor, C2 aterra a tensão de base T1 via R2 D3 e começa a carregar lentamente.
Durante este tempo, T2 também permanece DESLIGADO, pois não consegue obter a polarização de base necessária através do coletor T1.
À medida que o C2 carrega, a tensão através dele aumenta lentamente, até atingir um valor suficientemente alto do que as tensões diretas combinadas de D3, D1 e T1 (queda de base/emissor), que é igual a cerca de 4,2 V.
Uma vez que isso acontece, T1 agora conduz junto com T2, e o LED acende.
Assim, o atraso para o LED acender é determinado pelos valores de R2, C2, D1, D3.
Criando uma iluminação LED sequencial
É fácil colocar em cascata muitos desses módulos temporizadores para criar um efeito sequencial de LED ON, que pode ser implementado para iluminar nossas luzes de cubo. O projeto para 3 estágios de atraso de LED sequenciais em cascata pode ser visto no diagrama a seguir.
Você pode precisar de um total de 25 desses estágios ao todo para criar a iluminação LED de cubo sequencial pretendida, conforme mostrado na imagem GIF acima.
Se você quiser torná-lo mais rápido, você pode reduzir o número de estágios para 12 e adicionar dois LEDs em série em cada módulo para cobrir dois blocos por vez no cubo.
Alternativamente, você pode usar 3 desses estágios e conectar 8 LEDs de cada linha do cubo a cada temporizador de atraso, em sequência para criar um efeito de arranha-céu ascendente.
No entanto, se você quiser usar todos os 25 estágios especificados e quiser torná-lo mais rápido ou mais lento, você pode fazê-lo selecionando valores mais baixos ou mais altos para o capacitor C2 adequadamente.
Como funciona
Quando o primeiro LED acende após um atraso definido, o coletor de T2 fornece a tensão de carregamento para o C2 do próximo estágio do temporizador de atraso, o que faz com que o segundo LED acenda após um atraso predeterminado. Uma vez que o segundo LED acende, o coletor do T2 relevante alimenta o próximo estágio de atraso subsequente para acender o 3º LED após o atraso definido… e o sistema continua a acender os LEDs do cubo com uma sequência atrasada, um após o outro até todo o cubo é iluminado.
Adicionando uma reinicialização automática
O projeto em cascata de LED cubo mostrado acima tem uma função de reset manual, para adicionar um recurso de reset automático, você pode substituir a chave de reset por um transistor NPN ou um BC547, e conectar sua base ao coletor do último T2 através de um link de feedback, como mostrado no diagrama a seguir:
Perseguição de LED reverso
Adicionar um resistor de 10k em série com o coletor do transistor azul fará com que a sequência opere em sentido inverso lento, ou seja, agora todos os LEDs iluminados começarão a desligar lentamente, um após o outro, até que o último LED seja desligado, então o LED voltará a acender na direção de avanço sequencialmente e o ciclo continuará se repetindo.
VERMELHO, VERDE, AZUL, (RGB) Cubo de Luz
Se você tiver um cubo branco como caixa, poderá convertê-lo em um interessante circuito de luz de cubo de mudança de cor RGB, conforme descrito abaixo:
O diagrama completo pode ser testemunhado na imagem a seguir
Como você pode, é o mesmo circuito de antes, mas com apenas 3 estágios de temporizador de atraso. Os 3 estágios estão equipados com as respectivas luzes LED RGB, que acendem em sequência e depois desligam uma a uma em sequência, produzindo a iluminação de mudança de cor RGB pretendida através das paredes do cubo.
Todas as luzes vermelhas, verdes e azuis podem ser lâmpadas LED de 1 watt 300 mA.
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FONTE
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