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本帖最后由 晨洋宝贝 于 2016-7-1 01:40 编辑
DIY自制 9x18极光LED
视频中这个闪烁的美丽光轮就是“极光”——是利用二极管做出的一款艺术品。极光的电路中有162个RGB发光二极管,每圈的颜色变换都是由一个微型控制器用一种改进过的脉宽调制方式控制。下面我们一起看看9x18的极光LED的制作过程吧!
DIY自制极光LED 图1
一、工作原理
RGB发光二极管(也被叫做全彩发光二极管),可以发出各种颜色的光,涵盖的色彩范围一点儿也不比彩虹少。其原理:把红绿蓝三原色的三个小发光二极管装在一起,通过改变三原色的亮度比例,混合出各种颜色。
电路使用RGB发光二极管和12位的PWM,让亮度在变化时更加平滑,人眼对光强属于非线性响应,所以软件对亮度变化曲线做gamma修正,来给人以亮度均匀变化的视觉体验。
电路使用脉冲调制和多工驱动相结合的方式:把每个脉宽调制的循环拆成多个脉冲,再分别驱动三原色二极管,于是三原色二极管就一个脉冲调制循环里被分别点亮数次(大概有点像脉冲宽度调制和脉冲增量调制的混合吧),而整个全彩二极管的平均亮度输出与这段时间内的脉冲次数成正比。这样做不仅能通过以不同频率点亮三原色来减少发光二极管的可见闪烁,还能通过结合多个脉宽调制的脉冲增加脉冲调制分辨率。不过减少可见闪烁后的发光二极管闪烁频率还是很高的,让极光看上去的刷新率比123Hz高的多。
DIY自制极光LED 图2
在时序表中可以看到,小编取了7个发光二极管的R/G/B总线信号。R/G/B通道间隔着轮流点亮,这些脉冲控制着发光二极管确切的点亮时段。当R/G/B总线中任意一个处在高电平时,LED就会点亮。总的点亮时段和颜色则取决于R/G/B总线的高电平组合。
比如说,图中:
LED1只点亮在1级(最低的亮度)红
LED2会点亮到2级绿
LED3会亮到3级蓝
LED4会点亮到3级黄(红+绿)
LED5会点亮到3级紫(红+蓝)
LED6会点亮到3级青色(绿+蓝)
LED7会点亮到255级(最高的亮度)白
从1到255的时间大概为8.1毫秒,所以时续表看起来似乎是由暗到明点亮的,但是其实肉眼看只是有亮度差异而已。
二、电路图:
DIY自帮帮这父亲!也许他的孩子不在这座城市,也许万一,这个孩子,就在这座城市家。一切为了孩子制极光LED 图3
电路图见上图,在这一版本中增加了红外接收头,所有功能可以通过SONY的家电遥控器控制。
极光有18个全彩二极管在9个回路里。总共有162个发光二极管。每圈都是分隔开来控制的。所有有9个LED电路需要控制。
三、电路板
双层的电路板,全彩的LED管脚挺粗的,焊盘要大点。
DIY自制极光LED 图4
四、DIY 极光LED需要的元件清单
电阻:
4x 47 Ohm (0603)
162x 150Ohm (0603)
9x 220 Ohm (0603)
13x 1k Ohm (0603)
4x 10k Ohm (0603)
电容:
1x 0.1uF (0603)
2x 10uF (1206)
1x 22uF (1210)
三极管和MOSFET管:
3x DMP3098L
9x MMBT2222A
单片机:
1x PIC24FV16KA301
红外接收头:
1x VS1838
轻触开关:
1x Tactile Switch
全彩LED(共阴):
162x Tricolor LED (common-cathode)
4向摇杆开关(Panasonic EVQQ7)
5V直流电源或4x镍氢电池和电池盒
DIY自制极光LED 图5
制作过程中所用到的工具:
放大镜——焊接完检测是否有短路或者虚焊
镊子——贴片元件的拾取
可调温的防静电电烙铁——这里用的是936焊台,一般调温烙铁的请注意接地防静电。
烙铁头——用2C焊贴片,尖头焊LED,马蹄焊单片机。
焊锡——贴片用的是0.4mm,LED用的是1mm
松香——必需品
吸锡器——很重要,比吸锡带用起来要方便多了。
钳子——LED引脚剪切
剪刀——常用
电线——常用
Microchip PICKIT3编程器——对单片机PIC24FV16KA301烧写程序
DIY自制极光LED 图6
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