多年來(lai)，LED 已成為可(ke)用(yong)且廉(lian)價(jia)的庫(ku)存(cun)訂(ding)購(gou)光(guang)源(yuan)。此(ci)外(wai)，您可(ke)以(yi)將 LED 用(yong)於各(ge)種漂亮的燈光(guang)項(xiang)目(mu)。其中壹個項(xiang)目(mu)是(shi) LED 掃(sao)描儀(yi)。

LED 掃(sao)描儀(yi)可(ke)以(yi)提供(gong)強(qiang)烈的電(dian)子(zi)調(tiao)光(guang)燈，增強(qiang)您(nin)的照明設置，同時為(wei)您(nin)提供(gong)引(yin)人註(zhu)目的效果(guo)。此(ci)外(wai)，您可(ke)以(yi)將其用(yong)於增(zeng)強防(fang)盜系(xi)統(tong)的內(nei)置自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)序。因(yin)此，它(ta)可(ke)以(yi)保護(hu)信用(yong)卡詳(xiang)細信息的丟失(shi)。

然(ran)而(er)，LED 掃(sao)描儀(yi)的功率越(yue)大(da)，它(ta)的價格就(jiu)越(yue)高(gao)。

因(yin)此，在本(ben)文中，我們(men)將專註(zhu)於構(gou)建簡單(dan)的 LED 掃(sao)描器(qi)，而(er)無需安裝(zhuang)許多組件或制作印刷(shua)電(dian)路(lu)板。您還(hai)將看(kan)到(dao)測(ce)量的百(bai)分(fen)比(bi)細分(fen)和準(zhun)確(que)性(xing)。此(ci)外(wai)，該(gai)電(dian)路(lu)使用(yong)來回(hui)效(xiao)果(guo)來提供(gong)追逐效果(guo)。

妳(ni)準(zhun)備(bei)好了(le)嗎(ma)？那(na)麽，讓(rang)我們(men)開(kai)始(shi)吧。 

如何(he)構(gou)建(jian)簡單(dan)的 LED 掃(sao)描儀(yi)電(dian)路(lu)

本(ben)節將教(jiao)我們(men)如何(he)使用(yong)MOSFET、Arduino 和 16 個 LED制作 LED 掃(sao)描儀(yi)。因(yin)此(ci)，在我們(men)開(kai)始(shi)之前，先快速(su)瀏(liu)覽壹下該(gai)電(dian)路(lu)的原理(li)圖(tu)：

原(yuan)理(li)圖(tu) 1

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

Arduino 原(yuan)理圖(tu)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

TLC5940 原(yuan)理圖(tu)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

腳(jiao)步

以(yi)下是構建此電(dian)路(lu)的步驟：

第 1 步：收(shou)集(ji)材(cai)料、產(chan)品(pin)尺(chi)寸(cun)和組(zu)件

• 10W LED 燈 (16)

• 750 歐姆(mu) 1W 電(dian)阻器(qi) (1)

• TLCS940 分(fen)線板(1)

• 散熱器(qi)(16)

• ½” X 1 ½” 6 英尺(chi)角(jiao)鋁(lv)(1)

• 12 伏電(dian)源(yuan) (1)

• LED 掃(sao)描儀(yi)支架(jia) (1)

• Arduino pro 迷妳(ni)板 (1)

• 2N3904 三極管(guan) (1)

• 用(yong)於連接(jie)的 22 號(hao)線 (1)

• 用(yong)於電(dian)源(yuan)線(xian)的 18 號(hao)線 (1)

• 螺絲(si)和(he)螺母(mu)

• 烙(lao)鐵

• 焊(han)錫(xi)絲(si)

• 8-32 抽(chou)頭

• 4-40 抽(chou)頭

• 鉆頭和(he)鉆頭

• 熱縮(suo)管(guan)

• 領(ling)帶(dai)

第 2 步：構建您的 LED 模塊(kuai)

所以(yi)，在開(kai)始(shi)之前，妳必須知道(dao)每個LED模塊(kuai)必須有(you)壹個恒流調(tiao)節器(qi)才能(neng)正(zheng)常工(gong)作。首(shou)先，收(shou)集(ji)散熱器(qi)並(bing)鉆 4-40 個用(yong)於安裝(zhuang) LED 的孔(kong)。

接(jie)下(xia)來(lai)，拿起妳(ni)的鋁片(pian)，鉆 8-32 個孔(kong)。接(jie)下(xia)來(lai)，用(yong) 4-40 顆螺釘(ding)連接(jie)散(san)熱器(qi)。此(ci)外(wai)，彎(wan)曲散熱器(qi)的發射(she)器(qi)元(yuan)件的兩條(tiao)引(yin)線。然(ran)後，保(bao)持(chi)中間的鉛直。接(jie)下(xia)來(lai)，拿起妳(ni)的晶體(ti)管(guan)，將右(you)引線(xian)彎(wan)曲 90 度(du)角以(yi)滿足(zu)基本(ben)測量(liang)。

那不(bu)是全部。

接(jie)下(xia)來(lai)，將晶(jing)體(ti)管(guan)的其他支腿分(fen)開(kai)約 45 度(du)，並在引(yin)線(xian)末端創建半環並避(bi)免(mian)絕(jue)對誤(wu)差。 

晶(jing)體(ti)管(guan)引線(xian)半環

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

此(ci)外(wai)，將這(zhe)些(xie)半環連接(jie)到(dao)散(san)熱器(qi)的引線(xian)，並(bing)將壹個 75 歐姆電(dian)阻器(qi)連接(jie)到(dao)散(san)熱器(qi)右(you)端的引線(xian)。此(ci)外(wai)，采用(yong) 90 度(du)引線(xian)並(bing)形成壹個回(hui)路(lu)，以(yi)便它(ta)可(ke)以(yi)作為接(jie)地(di)連接(jie)。同(tong)樣(yang)，確(que)保(bao)您(nin)使用(yong)精確(que)的測量(liang)和(he)測(ce)量範圍(wei)以(yi)避免(mian)誤(wu)差線(xian)。如(ru)果(guo)可(ke)能(neng)，請(qing)確(que)認(ren)並檢(jian)查測(ce)量精度(du)和傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量(liang)值。

現在，是(shi)時(shi)候連接(jie)到(dao)您(nin)的 LED 模塊(kuai)了(le)。因(yin)此，將散(san)熱器(qi)的中心(xin)引(yin)線接(jie)到(dao) LED 模塊(kuai)的負極(ji)引(yin)線(xian)（陰極）：

現(xian)在對(dui)剩(sheng)余的 15 個 LED 模塊(kuai)重(zhong)復(fu)此過程(cheng)。

第 3 步：連接(jie) Arduino 和(he)分(fen)線板

Arduino 和分(fen)線板連接(jie)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

對(dui)於電(dian)源(yuan)，確(que)保(bao)在兩塊(kuai)板的接(jie)地(di)之間建立連接(jie)。此(ci)外(wai)，您還(hai)可(ke)以(yi)找到(dao)壹個未調(tiao)節的正(zheng)輸入電(dian)壓引(yin)腳 (RAW)。然(ran)後，您(nin)可(ke)以(yi)將其連接(jie)到(dao)分(fen)線板的 VCC 引腳(jiao)以(yi)避免(mian)絕(jue)對錯誤(wu)率。

分(fen)線板和 Arduino 板均具有(you)壹個 +5V 穩壓器(qi)，可(ke)處理(li)高(gao)達 17 伏的電(dian)壓。此(ci)外(wai)，在安裝(zhuang)電(dian)路(lu)之前，請(qing)先(xian)對(dui) Arduino 進(jin)行(xing)編(bian)程(cheng)。

因(yin)此(ci)，使用(yong)此代碼(ma)，我們(men)將淡入(ru)淡出功能(neng)分(fen)配(pei)給(gei)壹個 LED，並在切(qie)換(huan)到(dao)下(xia)壹個 LED 之前等(deng)待 40 毫秒(miao)。每(mei)個 LED 將有(you) 470 毫(hao)秒(miao)的漸(jian)變時間。

引領(ling)

壹旦(dan)電(dian)路(lu)完成壹個方(fang)向的掃(sao)描，它(ta)就會向另(ling)壹個方(fang)向掃(sao)描。此外(wai)，可(ke)以(yi)輕(qing)松(song)更改(gai) LED 的值或將其設置為僅在壹個方(fang)向上掃(sao)描。

因此(ci)，此(ci)代碼(ma)將淡入(ru)淡出的值從(cong) 0 設置為 4095。換(huan)句話(hua)說，它(ta)將它(ta)從(cong)完(wan)全打開(kai)設置為完全關(guan)閉(bi)。

代碼(ma)： 

#include “Tlc5940.h”
#include “tlc_fades.h”
TLC_CHANNEL_TYPE 通(tong)道(dao)；
void setup()
{
  Tlc.init(4095);
}
    uint16_t 持(chi)續時(shi)間 = 470;
    int maxValue = 4095;
    int 淡入(ru)淡出時間 = 40;
    uint32_t startMillis;
    uint32_t endMillis;
void loop()
{
  if (tlc_fadeBufferSize == 0)
  {
    // 當前(qian)沒有(you)漸(jian)變正(zheng)在運(yun)行(xing)
    startMillis = millis();
    endMillis = startMillis + 持(chi)續時(shi)間；
    for (int i=0; i<16; ++i) {
      tlc_addFade(15-i, 0, maxValue, startMillis+fadeTime*i, endMillis+fadeTime*i);
    }
  }
  tlc_updateFades（）;
  延遲（5）；
  if (tlc_fadeBufferSize == 0)
  {
    // 當前(qian)沒(mei)有(you)漸(jian)變正(zheng)在運(yun)行(xing)
    startMillis = millis();
    endMillis = startMillis + 持(chi)續時(shi)間；
   for (int i=0; i<16; ++i) {
      tlc_addFade(i, 0, maxValue, startMillis+fadeTime*i, endMillis+fadeTime*i);
    }
  }
  tlc_updateFades（）;
  延遲（5）；
}

第 4 步：安裝(zhuang) LED 模塊(kuai)

現在，是(shi)時(shi)候將 LED 模塊(kuai)連接(jie)到(dao)鋁(lv)制角鋼(gang)上了(le)。因(yin)此，測量間距均勻(yun)的 16 個孔(kong)並(bing)安裝(zhuang) LED 模塊(kuai)。另(ling)外(wai)，再做(zuo)幾(ji)個孔(kong)，將 Arduino 和(he) Breakout 板連接(jie)到(dao)鋁(lv)角上。

鋁角(jiao)

資(zi)料來(lai)源(yuan)：維(wei)基共(gong)享資(zi)源(yuan)

此(ci)外(wai)，使用(yong) 8-32 螺釘(ding)將散(san)熱器(qi)固(gu)定到(dao)鋁(lv)板上。現在，當(dang)壹切(qie)都設置好後，開(kai)始(shi)將您(nin)的模塊(kuai)連接(jie)到(dao)正(zheng)極有(you)源(yuan)單(dan)元(yuan)和接(jie)地(di)線(xian)。我們(men)還將十(shi)六(liu)個 LED 分(fen)成四(si)組。因(yin)此，請(qing)確(que)保(bao)在壹個接(jie)頭處將四(si)組與 18 號(hao)底(di)座(zuo)高度(du)的電(dian)線(xian)連接(jie)起(qi)來(lai)。

接(jie)下(xia)來(lai)，將所有(you)四(si)根(gen)電(dian)源(yuan)線(xian)和電(dian)路(lu)板的電(dian)源(yuan)線(xian)連接(jie)到(dao) 16 號(hao)線，然(ran)後將其連接(jie)到(dao) 12v 電(dian)源(yuan)。

完(wan)成電(dian)源(yuan)線(xian)後，請(qing)確(que)保(bao)連接(jie)每(mei)個 LED 模塊(kuai)的控制線並(bing)將晶(jing)體(ti)管(guan)的集(ji)電(dian)極(ji)引腳連接(jie)到(dao)分(fen)線板。此外(wai)，您可(ke)以(yi)使用(yong)紮帶(dai)保持(chi)連接(jie)整(zheng)潔(jie)。

建立連接(jie)後(hou)，檢(jian)查(zha)您(nin)所做(zuo)的工作並確(que)保(bao)您(nin)擁(yong)有(you)正(zheng)確(que)的連接(jie)。如(ru)果(guo)連接(jie)錯誤(wu)，可(ke)能(neng)會損壞(huai) LED。

如(ru)果(guo)您對自(zi)己(ji)的工作滿意(yi)，請(qing)打開(kai)您的緊(jin)湊型 LED 掃(sao)描儀(yi)電(dian)路(lu)並觀看它(ta)發光(guang)。

包起(qi)來(lai)

在我們(men)總(zong)結(jie)這(zhe)篇文章之前，最(zui)好知道(dao) LED 掃(sao)描儀(yi)需(xu)要(yao)電(dian)流(liu)調(tiao)節器(qi)才能(neng)正(zheng)常工(gong)作。因此，對(dui)於該(gai)電(dian)路(lu)，您可(ke)以(yi)使用(yong) 2N3904 NPN 晶體(ti)管(guan)作為主要(yao)組件。此(ci)外(wai)，當基極-發射(she)極(ji)結(jie)正(zheng)向偏(pian)置(zhi)且達到(dao)上述高(gao)度(du)時，您(nin)可(ke)能(neng)會註(zhu)意到(dao)基極-發射(she)極(ji)結(jie)上的電(dian)壓降(jiang)。

NPN晶體(ti)管(guan)

該(gai)電(dian)壓也(ye)作用(yong)於電(dian)流(liu)檢測電(dian)阻器(qi)。另(ling)外(wai)，這(zhe)是來(lai)自(zi) LED 的電(dian)流(liu)流向地面(mian)的地方(fang)。

此外(wai)，電(dian)流(liu)調(tiao)節器(qi)可(ke)處理(li)此(ci) LED 電(dian)路(lu)的三個版(ban)本(ben)：首(shou)先，無需控制即可(ke)恒(heng)定供(gong)應(ying) LED 電(dian)流(liu)。其次(ci)，從(cong) Arduino 板直接(jie)控制，最(zui)後(hou)，從(cong) SparkFun 分(fen)線板控制。

Arduino板

這(zhe)篇文章到(dao)此(ci)結束(shu)。如(ru)果(guo)您(nin)需要(yao)更多信息，請(qing)隨(sui)時(shi)與我們(men)聯系。我們(men)總(zong)是(shi)樂(le)於(yu)提供(gong)幫(bang)助。