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DIY项目：光影灯的制作过程

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楼主
ID:241755 发表于 2019-11-16 20:02 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
去年做过的光影灯，用道林纸制作的，发光效果很美。


然后这个灯一直处于落灰状态，一直摆在书柜中间


今天准备拿出来改造一下，让其亮度可以调整，刚好给大家手把手分享一下关于LED小夜灯的改造方法
先通上电看看线路有没有损坏之类的


还是依旧很好看的
给大家看一下细节部分


下面改造开始，先打开光影灯后面的背板


看到有两条LED灯带作为光源


我使用的光源是某宝买的12V灯带，一般卖家都是按米卖的，一米大概十来块钱


我绘制好了电路图，拿出需要的元件，这些元件我会给出型号，大家可以很方便在某包买到


需要的零件有：
  • Arduino Nano开发板一个
  • IRFZ44n MOS管一个
  • S9013    三极管一个
  • 1K         电阻一个
  • 5.1K      电阻一个
  • 面包板   一块
  • DF滑动变阻器模块 一个

当然，作为调节亮度的输入模块，使用任何变阻器都可以，没必要拘泥于直线的滑动变阻器，使用电位计也可以。
焊接好之后


下面我讲解一下这个电路的原理以及LED亮度调节的原理
电路图中可以看到，滑动变阻器链接到了Arduino的模拟输入口，Arduino可以调用其芯片内部的数模转换器将引脚上的电压变成对应的数字，然后我们就可以知道滑动变阻器到底在什么位置，以便控制LED亮度。


对于LED亮度的控制其实是我最想说的一点。首先如果对电子知识不是很了解的人来说，控制灯泡的亮度可以理解成给灯泡施加不同的电压，这样灯泡亮度就可以变化，一个非常直观的例子就是手电筒电较满的时候亮度很亮，但是一旦快没电了就会很暗。
那么如何得到我想要的亮度呢？其实很简单，改变给LED灯带供电的电压即可，但是这并非易事，我们使用的绝大多数电源都属于恒压源，它的特性就是会尽量保持输出电压的稳定，但是我现在想要它输出不同的电压的话，显然它并不太愿意。
那么了解过一些电子知识的同学可能听说过电阻分压的原理，即利用电阻的特性去制造压降，将供给LED的电压降下来，但是这样带来个问题：功耗问题，当我想控制LED灯以较暗的亮度发光时，显然使用电阻的方式不太经济，因为此时电阻会分到很大的压降，有欧姆定律公式可知，此时电流较大，大部分能量全部用于电阻发热，不是很明智。


人们为了解决这个问题，引出了PWM这一个概念


我们可以看到上图中三个波的周期都是一样的，但是对外呈现了不同的电压，这是为什么？


从这张图可以看出，当阴影区域越大的时候，对外表现的电压也就越高
这里引入一个定义，占空比：


占空比的定义为：高电平时间/周期
所以对于周期相同的方波，如果高电平时间越长，则说明占空比越大


回看第一张图，在占空比越大的情况下，经过一些滤波电路之后，即可得到更大的电压


对于我们控制LED的亮度，采用同样的方法，使用占空比控制led的亮度，而由于人眼存在视觉暂留的现象，因此对于帧数高于24fps的画面来说，不会感觉到不适应，就像家中常用的白炽灯，其工作在50HZ交流下，每秒闪烁50次，由于速度过快，人眼无法察觉。对于Arduino来说，其输出的PWM波形可以达到500HZ左右，所以使用500HZ的PWM波对LED进行周期性开关，人眼不会察觉。


板子焊接完成之后就可以固定到光影灯背后了


测量一下滑动变阻器行程，准备在光影灯外壳上开槽


开好槽孔


放入


外面盖上帽子，灯光控制部分完成


下面使用电线对变阻器的线进行延长


烧录程序，只需要三行，即可完成


固定好Arduino Nano主板


盖上后盖


下面测试！


此光影灯还可以做出酒吧的灯光效果，请看：




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沙发
ID:493165 发表于 2019-12-2 01:33 | 只看该作者
用的什么纸？具体些。谢谢！
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板凳
ID:634809 发表于 2020-1-14 11:04 | 只看该作者
请问有资料么
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地板
ID:659397 发表于 2020-1-21 23:31 来自手机 | 只看该作者
非常有趣，特别是最后的那个灯光效果哈哈哈哈
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5#
ID:707892 发表于 2020-3-14 21:28 | 只看该作者
这个光影剪纸是怎么弄的...不会弄
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6#
ID:402344 发表于 2020-9-2 14:32 | 只看该作者
剪纸请找万能的τ 宝，话说楼主最后那一下确实6
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7#
ID:817987 发表于 2020-9-17 10:43 | 只看该作者
可以改成跟随音乐节奏吗？？
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8#
ID:852659 发表于 2020-12-1 20:20 | 只看该作者
51单片机可以做出来吗
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9#
ID:405102 发表于 2020-12-6 21:54 | 只看该作者
如果用呼吸灯电路再加上七彩灯效果是否要好。
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10#
ID:828341 发表于 2020-12-7 05:10 | 只看该作者
楼主手艺不错，值得学习。
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11#
ID:1043176 发表于 2022-10-11 10:54 | 只看该作者
liuhiong 发表于 2020-12-6 21:54
如果用呼吸灯电路再加上七彩灯效果是否要好。

如果灯光快速闪烁的话，就更像蹦野迪了
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12#
ID:62973 发表于 2022-10-12 08:12 | 只看该作者
画板前面再装一块亚克力板封住，就能避免落灰了！
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13#
ID:491577 发表于 2022-10-12 11:50 | 只看该作者
应该改用彩色LED，用一个蓝牙芯片输出到单片机AD，AD值越大LED越亮，这就成了音乐灯。
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