Примечательно, что изобретатель занял первое место в конкурсе "Поймай ветер", устроенным компанией по производству 3D-принтеров. Все составные части корпуса изготовлены при помощи одного из таких принтеров.

Всего пришлось напечатать 15 деталей. На печать-создание ушло практически 8 часов. После этого Тим Чо "воткнул" в них электронные компоненты: светодиод, провода, катушки и т.п.

Принцип работы светодиодного фонарика состоит в следующем: выдыхаемый воздух заставляет вращаться турбину с магнитами генератора. Катушки вырабатывают переменный ток, который при помощи диодного моста превращается в постоянный. Напряжение в цепи составляет до 1В при выдыхаемом воздухе. Рабочее напряжение большинства светодиодов не менее 3В. Чтобы увеличить напряжение автор установил бустерный "увеличитель напряжения", более известный как вор Джоуля.

Схема работы светодиодного фонарика от воздуха

Схема LED лампы 220 В на лестничной площадке в подъезде

Важно, чтобы светодиоды были подключены в противоположной полярности и каждый из них, работая в полупериоде сетевого напряжения "своей" полярности, служил ограничителем обратного напряжения для другого. Подключая диоды в одинаковой полярности Вы уничтожите свои "светики".

Радиоэлементы ( исключая резистор R1 ) монтируем на круглой плате из текстолита, или другом электроизоляционном материале. Надфилем на периферии платы делаем три шлица, предназначенных для Г-образных скоб из белой жести, припаянных к верхней кромке цоколя Е27 от сгоревшей лампы накаливания. Этими скобами плату в дальнейшем крепят к цоколю.

В центральном контакте старой лампы удалим остатки вывода и припоя. R1 соединяем пропуская его через это отверстие, другой соединяем с резистором R2 ( на плате ).

После монтажа платы на цоколь, выступающий контакт резистора R1 удаляем, а оставшуюся часть припаиваем к контакту. На рисунке видны винты. Они предназначены для легкого монтажа светодиодной лампы в патрон.

Данная схема не представляет никакой сложности даже для начинающих. И теперь можно не бояться, что нерадивые соседи смогут скрутить лапочку на лестничной площадке в подъезде.

Пульт ДУ видеоплейера LG

На рис. 1 изображен фрагмент схемы ПДУ видеоплейера RN830AN фирмы LG. Обозначения уже имеющихся в пульте элементов соответствуют маркировке на печатной плате, а вновь вводимые выделены цветом. Во время передачи команды через излучающий диод инфракрасного диапазона D1 и резистор R1 протекает импульсный ток.

Небольшая его часть ответвляется в цепь из резистора R2 и светодиода HL1 красного свечения. В результате, при нажатии кнопок исправного ПДУ светодиод мигает в такт с импульсами подаваемой команды.

Схема пульта дистанционного телевизора LG-21S10E

Фрагмент схемы ПДУ телевизора LG-21S10E показан на рис. 2. В этом варианте резистора в коллекторной цепи транзистора TR1 нет, а падение напряжения на излучающем диоде D1 слишком мало для зажигания светодиода видимого диапазона. Поэтому светодиодом HL1 управляет ключ на транзисторе VT1, база которого соединена с коллектором транзистора TR1 через резистор R2.

Вновь устанавливаемые детали монтируют навесным способом на свободном месте печатной платы, для светодиода в корпусе ПДУ сверлят отверстие. Светодиод АЛ307БМ можно заменить другим отечественным или импортным красного свечения. Иные цвета нежелательны из-за повышенного падения напряжения на светодиодах. Транзистор VT1 - любой из серий КТ3107, КТ361.

На схеме, выключатель SA1 дает команду на включение лампы EL1. Параллельно контактам включения подсоединяем цепь индикации R1VD1HL1. Где R1 – ограничивающий резистор в пределах 2-3 мА, это дает возможность снизить мощность на резисторе, и как правило понизить его нагрев.

Не смотря на малый ток HL 1 хорошо видна в темноте, особенно если вставить светодиод хорошей мощности. Диодом VD1  мы защитим светодиод от обратного напряжения.

При отключенном выключателе ( контакты SA1 разомкнуты ), ток проходит через нить накала лампы и индикации, светодиод светится. Замыкая контакты лампа загорается, а индикаторный светодиод гаснет.

LED можно использовать любой,  о типах светодиодов можно узнать в этой статье. Яркость свечения подбирается резистором R1. Диод выбрать маломощный любой. Как вариант из серии нашего производства КД503, КД521, КД522.

Как приспособить индикаторный светодиод думаем разберетесь сами, по своему желанию, все остальные компоненты также прячем в выключатель.

Таблица подключения

На 15 пин дисплея подаем +5В для подсветки и на 16 вывод GND. Порты контроллера можно с легкостью менять в программе. Ниже представлен макет присоединения:

Скетч для Arduino

/*
 LiquidCrystal Library

Демонстрация работы с 16x2 LCD дисплеем. Библиотека LiquidCrystal
 работает со всеми LCD совместимыми с Hitachi HD44780.

Данный скетч отображает на LCD надпись «ARDUINO.NET.UA»
 Скетч основан на оригинальном скетче Arduino

http://www.arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal

с модификациями, позволяющими вручную устанавливать
 контрастность дисплея

Схема подключения:
 * LCD RS пин к цифр. выходу 12
 * LCD Enable пин к цифр. выходу 11
 * LCD R/W к Общему
 * LCD VO пин (пин 3) к ШИМ-выходу 9
 * LCD D4 пин к цифр. выходу 5
 * LCD D5 пин к цифр. выходу 4
 * LCD D6 пин к цифр. выходу 3
 * LCD D7 пин к цифр. выходу 2

*/

// подключаем библиотеку:
 #include 

// инициализация библиотеки с перечнем задействованных выводов
 LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup () {
 // устанавливаем ШИМ выход:
 pinMode (9, OUTPUT);
 analogWrite (9, 50);
 // устанавливаем кол-во столбцов и строк:
 lcd.begin (16, 2);
 // печать сообщения на LCD.
 lcd.print ( «ARDUINO.NET.UA»);
 }

void loop () {
 // устанавливаем курсор в 0-ом столбце, 1 строка (начинается с 0):
 lcd.setCursor (0, 1);
 // печать числа секунд после сброса:
 lcd.print (millis ()/1000);
 }

ArduinoIDEимеет библиотеку LiquidCrystal, но в ней нет поддержки русского языка, модифицированную библиотеку можно скачать ниже и перенести ее в папку libraries.[szapisi]

Скачать скетч LCD HD44780 + Arduino Uno. sketch_apr02a

Подключаем аноды ( длинные контакты светодиодов ) к выводам 2-13 через резисторы 220 Ом. Катоды ( короткие «ножки» светодиода ) подключаем на землю.

Программа:

В функции setup() программы, for () loop используется для настройки цифровых выходов 2-13 Mega на вывод.

Используем три вложенных цикла for () loops.

Первый:

for (int thisPin =lowestPin; thisPin ≤ highestPin; thisPin++)

идет через каждый индикатор по одному. С первого контакта до последнего.Перед переходом должны исполняться две вещи. Во – первых, подсветка светодиодов следующим кодом:

for (int brightness = 0; brightness 

При каждом проходе через цикл, переменная увеличит яркость на одну единицу, что записывается на выходе выбранного контакта в главном цикле. При достижении максимального значения ШИМ ( 255 ), цикл гасит:

for (int brightness = 255; brightness >= 0; brightness--) {
analogWrite (thisPin, brightness);
delay (2);
}

Данный цикл вычитает из данных переменной яркости,тем самым затемняя светодиод. По достижении минимального значения, главным for () loop, после чего программа идет к другому светодиоду ( следующему ), повторяя снова предыдущие шаги.

/ *
 Мега analogWrite () пример

Схема:
 * Светодиоды: контакты от 2 до 13 и к земле.

*/
 // Эти константы не изменяются. Они используются для обозначения выводов
 const int lowestPin = 2;
 const int highestPin = 13;

void setup () {
 //настраивает контакты на вывод:
 for (int thisPin =lowestPin; thisPin ≤ highestPin; thisPin++) {
 pinMode (thisPin, OUTPUT);
 }
 }

void loop () {
 // итерация по выводам:
 for (int thisPin =lowestPin; thisPin ≤ highestPin; thisPin++) {
 // зажигание светодиода:
 for (int brightness = 0; brightness = 0; brightness--) {
 analogWrite (thisPin, brightness);
 delay (2);
 }
 // пауза между индикаторами:
 delay (100);
 }
 }

Не будем говорить, что для этого понадобился ряд подготовительных работ - оригинальные схемы версий Arduino, даташиты на FT 232... В общем получилась такая схема:

Схема для самостоятельной сборки Ардуино

Используемые в схеме детали:

Резисторы SMD типоразмер 0805:
- R1, R2, R4, R7 – от 300 Ом до 1 кОм ( какие есть );
- R3 – 10 кОм;
- R5, R6 – 1 кОм.

Конденсаторы:
- С2, С3, С5, С13, С8, С10, С11 – SMD (0805) номиналом 0,1 мкф;
- электролиты С1, С4, С9, С12 –мкф*50 В. Номинал не особо важен, не ниже 10 мкф на напряжение не ниже 10 В, кроме С9, его напряжение должно быть больше не 20 % напряжения питания внешнего источника;
- С6, С7 – керамика по 22 пф.

Светодиоды любые (форма, габариты, цвет) на ток 15-20 мА. Диод D5 – 1N4007 тоже в SMD корпусе. Кварц – 16 МГц.

Микросхемы:
- DA1 – L7805 в корпусе ТО220;
- DD1 – FT232RL ;
- DD2 – микроконтроллер ATmega168, можно ATmega8.

Собираем устройство и подключаем его к компьютеру. В скачанной программе Arduino IDE находим драйвер и устанавливаем его.Использовать эту систему можно в разнообразных ситуациях, вплоть до охранных систем. В интернете и на нашем сайте можно найти много применений данной системы.

Печатные платы и программирование Arduino

Работает контроллер используя программу Arduino IDE. Программы пишутся самостоятельно. После загрузки ее в микроконтроллер он начинает по ней работать. Контроллер питается как от USB так и от внешнего источника. Для этого установлен микросхемный стабилизатор L7805. Разъем ICSP позволяет загружать сторонние программы.

Файлы ПП в Sprint-Layout прилагаются. Прошитый контроллер начинает работать сразу. Но начинает работать через некоторое время светодиод D3 осле загрузки бутлодера. Эта проблема также решается путем прошивки. Для программирования стоит использовать  CodeVisionAVR. Открываем окно прошивки микроконтроллера, нажимаем load flash, находим наш (для ATmega168) файл прошивки в скаченном дистрибутиве «…arduino-1.0.1hardwarearduinobootloadersatmega ATmegaBOOT_168_diecimila.hex. Далее необходимо выставить lock и fuse биты так, как показано на рисунке:

Узнать фьюз- и лок-биты для своего микроконтроллера можно посмотреть в файле: «…arduino-1.0.1hardwarearduinoboards.txt», использовав калькулятор фьюзов для AVR (можно легко найти в интернете).
Если же у Вас нет программатора, но есть программатор у друга, соседа.., то есть другой, более быстрый и полезный способ прошить загрузчик. Для этого нужно собрать программатор по этой схеме. Схема рабочая и проверенная мной. Простота этого метода заключается в том, что не нужно искать прошивку микроконтроллера, выставлять фьюз и лок-биты. При подключении этого программатора к компьютеру с установленными драйверами и подключенным программируемым МК, Вы, выбрав в программе Arduino IDE порт, на котором «сидит» программатор и свою прошиваемую плату и подключенный программатор, просто нажимаете на кнопку во вкладке сервис «прошить загрузчик» и радуетесь.

Теперь (с устанвленными драйверами на компьютере, открываете программу Arduino IDE, во вкладке «Сервис» наводим курсор на вкладку «плата» и выбираем свое устройство (в моем варианте это – Arduino Diecimila or Duemilanove w/ ATmega168). Далее, там же, выбираем порт к которому подключен контроллер (можно посмотреть в диспетчере устройств компьютера). Реализуем свои мысли в скетче и радуемся работе контроллера!

Схема подключения LCD к Ардуино

Ниже приведена программа под Arduino/ Значение контрастности выставится только после того, когда проинициализируется программа. При самостоятельной доработке скетча можно сделать внешнее управление контрастностью. Один из примеров - кнопки "+" и "-". Для такого решения также надо внести изменения в программу.

/*

 Демонстрация работы с 16x2 LCD дисплеем.  Библиотека LiquidCrystal
 работает со всеми LCD совместимыми с Hitachi HD44780.
 
 Данный скетч отображает на LCD "Hobbytronics".
 Скетч основан на оригинальном скетче Arduino 
 http://www.arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal
 с модификациями, позволяющими вручную устанавливать
 контрастность дисплея
 
  Схема подключения:
 * LCD RS пин к цифр. выходу 12
 * LCD Enable пин к цифр. выходу 11
 * LCD R/W к Общему
 * LCD VO пин (пин 3) к ШИМ-выходу 9
 * LCD D4 пин к цифр. выходу 5
 * LCD D5 пин к цифр. выходу 4
 * LCD D6 пин к цифр. выходу 3
 * LCD D7 пин к цифр. выходу 2

 */

#include        // подключаем библиотеку

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);  // инициализация библиотеки с перечнем задействованных выводов

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT);  
  analogWrite(9, 50);   // устанавливаем ШИМ выход   
  lcd.begin(16, 2);             // устанавливаем кол-во столбцов и строк
  lcd.print("  HobbyTronics");  // печать сообщения на LCD
}

void loop() {
  // устанавливаем курсор в 0-ом столбце, 1 строка (начинается с 0)
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(millis()/1000);     // печать числа секунд после сброса
}

Решается проблема при помощи MOSFET-транзисторов. Рассмотрим MOSFET фирмы ST microelectronics: 95N2LH5 N-Channel Power MOSFET.

Этот транзистор легко выдерживает нагрузку до 80 А продолжительное время. Открывается при напряжении затвора 1в. А следовательно спокойно можем присоединять его к ноге Arduino. При открытом транзисторе сопротивление Исток-Сток всего 0.0049 Ом.

Т.е. если к нему подключить двигатель 12В, 10А - на транзисторе падение напряжения составит всего 0,049В, рассеиваемая мощность будет достигать 0,49 Ватт.

Схема подключения двигателя к Arduino посредством MOSFET

Используя ШИМ-выход контроллера, можно управлять мощностью двигателя.

Ну и еще пример: здесь мы смотрели плавное включение светодиода, но вместо LED можно использовать автомобильную лампочку накаливания на 12 В. Питание лампы надо осуществлять от 12 В батареи или БП.

Сопротивление фоторезистора зависит от света, попадающего на него. Используя фоторезистор в связке с обычным резистором 4.7 кОм, мы получаем делитель напряжения, в котором напряжение проходящее через фоторезистор, изменяется, в зависимости от уровня освещенности.

Напряжение с делителя подается на вход АЦП Arduino. Сравнивается значение с определенным порогом и включается или выключается ночник.

Схема делителя

Когда освещенность увеличивается, сопротивление фоторезистора падает и соответственно на выходе делителя (и входе АЦП) напряжение увеличивается. Когда освещенность падает все идет наоборот.

Монтажная схема светодиодного светильника

Напряжение 0 и 5 В берутся непосредственно с Arduino. A0 - используем для входа АЦП.

Более яркий LED-светодиод, вы можете подключить к ноге 13 (через резистор ~220 Ом). Если будете подключать более мощную нагрузку, такую как лампу накаливания, то ее следует подключать через реле или тиристор.

/*
** Ночник на светодиоде
**
*/

int sensorPin = A0;            // устанавливаем входную ногу для АЦП
unsigned int sensorValue = 0;  // цифровое значение фоторезистора

void setup()
{
  pinMode(13, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);        // старт последовательного вывода данных (для тестирования)
}

void loop()
{
  sensorValue = analogRead(sensorPin);  // считываем значение с фоторезистора
  if(sensorValue

Понятно, что при переходе сигнала от положительного к нулю, мы считываем значение В. Если В в положительном состоянии, следовательно энкодер вращается вправо. Если В в нуле - то энкодер вращается влево. Считывая оба выхода, мы при помощи МК можем определить направление вращения, и при помощи подсчета импульсов с А выхода - угол поворота.

Как мы уговорились, будем управлять яркостью светодиода  используя ШИМ-выход. Для считывания данных будем использовать этот метод на программных таймерах, который рассматривали ранее. Определимся, как часто будем обращаться к выходам нашего энкодера для считывания значений. Пример: мы можем повернуть ручку энкодера на 180° за 1/10 сек, т.е. это будет 6 импульсов за 1/10 сек или 60 импульсов в секунду. В реальности быстрее вращать не сможете. Т.к. нам необходимо отслеживать все полупериоды, то частота должна быть минимум 120 Герц. Мы примем 200 Гц.

Схема энкодера Arduino

По сигналам программного таймера нам необходимо постоянно сравнивать текущее значение выхода А энкодера с предыдущим значением. Если состояние изменилось от положительного к нулю, то мы проверяем значение выхода В и смотрим положительное оно или нет. В зависимости от полученного результата мы увеличиваем или уменьшаем счетчик значения яркости светодиода.

Программа приведена ниже, используется функция millis() для задания временных интервалов. Временной интервал : 5 мс (200 Гц).

/*
** Энкодер
** Для управлением яркостью LED используется энкодер Sparkfun
*/

int brightness = 120;           // яркость LED, начинаем с половины
int fadeAmount = 10;            // шаг изменения яркости LED
unsigned long currentTime;
unsigned long loopTime;
const int pin_A = 12;           // pin 12
const int pin_B = 11;           // pin 11
unsigned char encoder_A;
unsigned char encoder_B;
unsigned char encoder_A_prev=0;

void setup()  {
  // declare pin 9 to be an output:
  pinMode(9, OUTPUT);             // устанавливаем pin 9 как выход
  pinMode(pin_A, INPUT);
  pinMode(pin_B, INPUT);
  currentTime = millis();
  loopTime = currentTime; 
} 

void loop()  {
  currentTime = millis();
  if(currentTime >= (loopTime + 5)){ // проверяем каждые 5мс (200 Гц)
    encoder_A = digitalRead(pin_A);     // считываем состояние выхода А энкодера 
    encoder_B = digitalRead(pin_B);     // считываем состояние выхода А энкодера    
    if((!encoder_A) && (encoder_A_prev)){        // если состояние изменилось с положительного к нулю
      if(encoder_B) {
        // выход В в полож. сост., значит вращение по часовой стрелке
        // увеличиваем яркость, не более чем до 255
        if(brightness + fadeAmount = 0) brightness -= fadeAmount;               
      }   

    }   
    encoder_A_prev = encoder_A;     // сохраняем значение А для следующего цикла 
    
    analogWrite(9, brightness);   // устанавливаем яркость на 9 ножку
   
    loopTime = currentTime;
  }                       
}

Для этого подключим к пину 9 светодиод через резистор 220 Ом.

Для плавного регулирования яркостью используем функцию analogWrite(). Эта функция выводит ШИМ-сигнал на ножку контроллера. Функцию pinMode() предварительно можно не вызывать. Функция analogWrite(pin, value) соответственно содержит два параметра - pin - номер ножки для вывода и value - значение от 0 ( выключенное состояние светодиода ) до 255 ( вкл.)

/*
 Плавное включение светодиодов
 
 Пример, показывающий возможности функции analogWrite()
 для реализации Fade-эффекта светодиода, который
 подключен к ноге 9 контроллера
 
 */
int brightness = 0;     // яркость светодиода
int fadeAmount = 5;     // шаг изменения яркости
unsigned long currentTime;
unsigned long loopTime;

void setup()  { 
  pinMode(9, OUTPUT);   // устанавливаем 9 ногу как выход
  currentTime = millis();
  loopTime = currentTime; 
} 

void loop()  { 
  currentTime = millis();
  if(currentTime >= (loopTime + 20)){  
    analogWrite(9, brightness);    // устанавливаем значение на 9 ножке

    brightness = brightness + fadeAmount;       // прибавляем шаг изменения яркости, которая установится в следующем цикле

    // если достигли мин. или макс. значения, то идем в обратную сторону (реверс): 
    if (brightness == 0 || brightness == 255) {
      fadeAmount = -fadeAmount ; 
    }     
    loopTime = currentTime;
  }       
}

У Arduino UNO имеется 3 порта:

• B (цифровые входа/выхода с 8 по 13)
• C (аналоговые входа)
• D (цифровые входа/выхода с 0 по 7)

Каждый порт подвергается управлению 3 регистрами. Регистр DDR сам определит, чем будет pin: вход или выход. Используя регистр PORT устанавливаем pin в состояние HIGH или LOW. При помощи регистра PIN можно считать состояние ножек Arduino, когда они работает на вход.

Будем использовать порт В. Установим ножки порта В как цифровые выхода. Порт В имеет только шесть ног. Mbns регистра для нашего порта В (DDRB) устанавливаются в 1 при использовании ноги как OUTPUT и в 0, если INPUT. Биты порта нумеруются с 0-7, но не обязательно они содержат все 8 ног.

Пример:

DDRB = B00111110; // установить ножки порта В с 1 по 5 как выхода, а 0 как вход.

В нашем проекте бегущего огня мы будем использовать 5 выходов:
DDRB = B00011111; // установить ноги порта В с 0 по 4 как выхода

Для записи значений в порт В необходимо использовать регистр PORTB. Зажечь первый светодиод можно командой:
PORTB = B00000001;
первый и четвертый:
PORTB = B00001001;

При помощи этих команд мы теперь можем легко зажигать и выключать LED.

Рассматриваем операторы сдвига.

Существуют два оператора сдвига: влево и вправо - >.

Пример:

varA = 1; // 00000001
varA = 1 varA = 1 varA = 1

Введем  2 переменные: перваяupDown - куда двигаться - вверх или вниз, а вторая cylon какие LED зажигать.

В функции setup() мы определяем какие ножки должны работать как выхода.

В главном цикле программы loop(), светодиоды по очереди загораются вверх путем увеличения переменной cylon, а когда доходит до самого верхнего, то переменной upDown присваивается 0 и светодиоды загораются вниз по очереди.[szapisi]

/*
  Бегущая строка. 5 светодиодов
 */

unsigned char upDown=1;         // начинаем с движения вверх    
unsigned char cylon=0;          // определяет очередность LED

void setup() {                
  DDRB = B00011111;             // устанавливаем порт B с 0 по 4 как выхода   
}

void loop() {
  if(upDown==1){                                // если идем вверх, то
    cylon++;
    if(cylon>=4) upDown=0;      // когда достигнут наибольший номер LED, то в след. цикле идем вниз
  }
  else {
    cylon--;
    if(cylon==0) upDown=1;      // когда достигнут наименьший номер LED, то в след. цикле идем вверх
  }
  PORTB = 1 

Для управления светодиодом мы использовали код:

/* Мигание LED
 * ------------
 *
 * Включает и выключает светодиод (LED) подсоединенный  
 * к выходу 13, с интервалом в 2 секунды
 *
 */

int ledPin = 13;                // LED подсоединен к выводу 13

void setup()
{
  pinMode(ledPin, OUTPUT);      // устанавливаем вывод 13 как выход
}

void loop()
{
  digitalWrite(ledPin, HIGH);   // включаем LED
  delay(1000);                  // пауза 1 секунда
  digitalWrite(ledPin, LOW);    // выключаем LED
  delay(1000);                  // пауза 1 секунда
}

В этом коде есть один недостаток: для выдержки между циклами включения LED использовалась команда: delay(). Но...При использовании этой команды, контроллер не в состоянии использовать другие команды в главной функции loop():

Внесем некоторые изменения в исходный код. Заменим две строки исходного кода на один. Вместо установки значения вHIGH, а затем обратно в LOW, мы получим текущее значение ledPin и проинвертируем его. Т.е. если оно было HIGH, то станет LOW и наоборот.

void loop()
{
  digitalWrite(ledPin, !digitalRead(ledPin));   // включаем/выключаем LED
  delay(1000);                  // задержка 1 сек.
}

Теперь модернизируем функцию delay(). Вместо нее стоит вставить millis(). Она возвращает миллисекунды,прошедшие с момента запуска программы. Функция переполнится (вернется в нуль) приблизительно через 50 суток работы программы.

Как за альтернативу можно взять команду micros(), она возвращает количество микросекунд, прошедшее с момента запуска текущей программы. Функция переполнится (вернется в нуль) приблизительно через 70 минут работы программы.

/* Мигание LED Версия 2
 * ------------------------
 * Включает и выключает светодиод (LED) подсоединенный   
 * к выходу 13, с интервалом в 2 секунды используя функцию millis()
 *
 */
int ledPin = 13;                 // LED подсоединен к выводу 13
unsigned long currentTime;
unsigned long loopTime;

void setup()
{
  pinMode(ledPin, OUTPUT);      // устанавливаем вывод 13 как выход
  currentTime = millis();               // считываем время, прошедшее с момента запуска программы
  loopTime = currentTime;  
}

void loop()
{
  currentTime = millis();                                       // считываем время, прошедшее с момента запуска программы
  if(currentTime >= (loopTime + 1000)){                              // сравниваем текущий таймер с переменной loopTime + 1 секунда
    digitalWrite(ledPin, !digitalRead(ledPin));         // включаем/выключаем LED
    loopTime = currentTime;                                             // в loopTime записываем новое значение
  }
  // Здесь могут быть другие команды
}

Мы ввели в пример две новые переменные currentTime и loopTime. Обе функции имеют одинаковое значение. В функции loop(), переменная currentTime каждый раз обновляется в цикле. Когда currentTime больше чем loopTime на 1 секунду (loopTime + 1000), то LED меняет свое состояние, а переменной loopTime присваивается текущее значениеcurrentTime. Обратите внимание, что в данном примере мы не использовали функцию delay() и процессор может выполнять другие операции.[szapisi]

Программа очень простая. Для начала стоит подключить программу.  В приведенном ниже файле абсолютно все команды для управления серво. Можно, конечно написать самому, но для чего изобретать велосипед?

Создаем сам объект servo. В нашем случае это будет servoMain. Другая функция - stup(), в ней прописывается место прописки подсоединения контроллера. В этом случае - пин 9.

/*
Arduino Servo
*/
#include 
Servo servoMain; // Обьект Servo

void setup()
{
   servoMain.attach(9); // Servo присоединен к 9 выводу
}

void loop()
{
   servoMain.write(45);  // Повернуть серво влево на 45 градусов
   delay(2000);          // Пауза 2 сек.
   servoMain.write(0);   // Повернуть серво влево на 0 градусов
   delay(1000);          // Пауза 1 сек.
   servoMain.write(90);  // Повернуть серво на 90 градусов. Центральная позиция
   delay(1500);          // Пауза 1.5 сек.
   servoMain.write(135); // Повернуть серво вправо на 135 градусов
   delay(3000);          // Пауза 3 сек.
   servoMain.write(180); // Повернуть серво вправо на 180 градусов
   delay(1000);          // Пауза 1 сек.
   servoMain.write(90);  // Повернуть серво на 90 градусов. Центральная позиция
   delay(5000);          // Пауза 5 сек.
}

Теперь все готово и мы можем посылать команды для управления серво. В главной функции loop(), мы даем различные команды для серводвигателя, выдерживая паузы между командами.

Контроллер  Arduino UNO уже имеет резистор и светодиод. Светодиод уже подключен к 13 выводу и никаких других компонентов нам не понадобится.

/* Мигание LED
 * ------------
 *
 * Включает и выключает светодиод (LED) подсоединенный  
 * к выходу 13, с интервалом в 2 секунды
 *
 */

int ledPin = 13;                // LED подсоединен к выводу 13

void setup()
{
  pinMode(ledPin, OUTPUT);      // устанавливаем вывод 13 как выход
}

void loop()
{
  digitalWrite(ledPin, HIGH);   // включаем LED
  delay(1000);                  // пауза 1 секунда (1000 мс)
  digitalWrite(ledPin, LOW);    // выключаем LED
  delay(1000);                  // пауза 1 секунда (1000 мс)
}

Функция delay(n) приостанавливает обработку программы на n миллисекунд. Все это происходит в вечном цикле loop().[szapisi]

Данную проблему можно решить несколькими способами:

LED ангельские глазки на транзисторах

1. Собрать схему на транзисторах, использовать стоит КТ315. За счет разного номинала сопротивлений (R1, R2, R10, R11, R15, R17 и т.д.) происходит задержка в загорании светодиодов. Ряд можно спокойно продлить, естественно изменяя сопротивления.

Схема светодиодных ангельских глазок на тиристорах

2. Еще одна схема, но уже на тиристорах. Здесь аналогичная задержка идет за счет сопротивления резисторов на управляющих электродах тиристоров (R5, R7, R9 и т.д.).

Схема "бегущих ангельских глазок" на светодиодах

3. Ну и самая простая ( хорошо подойдет для раздела бегущие огни ):

Схема проста в реализации. Ряд спокойно продлевается за счет использования микросхем (КМОП микросхеме К176ИЕ8). Но скорее всего такая реализация может привести к тому, что светодиод сразу потухнет, как только загорится последующий. Поэтому его нужно отнести к "бегущей строке".

Но если доработать, то можно установить вместо светодиодов тиристоры. Т.е. управляющий электрод подключить к выходам К176ИЕ8, а светодиоды подключить к питанию через тиристор и резистор (примерно 220…250 Ом).

Для данной задачи можно использовать следующую схему индикатора на светодиодах:

Принцип работы следующий: если кнопка не нажата, то светится LED2. После нажатия кнопки LED 2 гаснет, а LED 1 загорается. Транзисторы подойдут Кт315.

При ненажатой кнопке светится второй светодиод (LED2). При нажатии кнопки LED2 гаснет, а LED1 начинает светиться. Транзисторы можно поставить КТ315, к примеру.

Простая и надежная схема прогрузки автоматов

Основные данные схемы:

1. Лабораторный автотрансформатор ( в простонародии ЛАТР )

2. Ключ управления

3. Нагрузочный трансформатор

4. Амперметр с разными пределами измерения

5. Трансформаторы тока

Схема представленного устройства прогрузки автоматов позволяет навести на вторичной обмотке ток до 50 А. Эта схема вполне пригодна для проверки автоматов и большей мощности, но в этом случае стоит использовать более мощный нагрузочный трансформатор.

Методика прогрузки

Рассмотрим пример прогрузки автомата ВА47-29. Номинальный ток в 6А. Защитная характеристика – «С».

Представленный автомат имеет 2 встроенные защиты:

- электромагнитная
- тепловая.

Электромагнитная защита мгновенная, тепловая с выдержкой по времени.
Проверим обе защиты. Для этого нам потребуется график время-токовой характеристики срабатывания.

На графике Ось Х – кратность тока ( отношение тока прогрузки автомата к номинальному ). Ось Y – выдержка времени отключения ( срабатывания ) автомата.
Зона, в которой выключатель будет срабатывать находится в пределе 5-10 кратности от номинального тока. В цифровом эквиваленте электромагнитная защита должна сработать при 30-60 А. Время срабатывания 0,01-0,02 с.
проверить защиту нужно 8 кратным током, т.е. 48 А. При такой силе тока автомат отключается не более чем за 0,01 с. – желтая линия на графике.

Срабатывание тепловой защиты ограничивается 2 кривыми, на которых представлены разные температурные состояния автомата. Горячее и холодное. Тепловую защиту «продавим» трехкратным током 18 А. Время отключения в этом случае от 3-80 с – красная линия на графике.
Если хоть одна из перечисленных защит не смогла отключить автомат за представленное время на графике, то такой автомат запрещается использовать.

Подключая светодиоды последовательно или параллельно, соединяя их в длинные цепочки, ровное свечение по всем диодам можно получить только если мы создадим питание, при котором через каждый будет протекать одинаковый ток.

Отметим, что светодиоды очень чувствительны к обратному напряжению. Оно достаточно низкое 5-6 В,  в автомашинах импульсы обратного тока довольно быстро выводят из строя все светодиодное освещение.

Как самостоятельно сделать простой стабилизатор тока? Наша задача.

Нам понадобится микросхема LM 317 ( если нам стабилизировать ток до 1 А ) и LM317L ( стабилизация тока до 0,1 А ).

По рисунку:

Vin – вход напряжения
Vout – выход Adjust  вход для регулировки.

LM 317 – стабилизатор с регулируемым выходным напряжением. Минимальное напряжение 1,25 В ( при подсоединении Adjust на массу «напрямую» ) и до входного напряжения, минусуя наши 1.25 В. Допустим. Максимальное входное напряжение составит 37 В ( кстати. Это максимум, на что рассчитана данная микросхема ), то можно сделать стабилизатор тока с выходным напряжением до 37 В.

Схема стабилизатора тока на LM 317 ( светодиодный драйвер )

В нашем случае для создания стабилизатора тока для светодиодов на LM 317 возьмем одно сопротивление.

На рисунке приведена формула. По ней рассчитываем сопротивление. Для маломощных стабилизаторов до 0,1 А достаточно сопротивления 0,25. Для тока 350 мА и 1А необходимо 2-х ваттное сопротивление.
Ниже представлена подборка наиболее часто встречающих случаев:

20 мА - 62 Ом стандартный светодиод

30 мА (29) - 43 Ом

40 мА (38) - 33 Ом

80 мА (78) - 16 Ом

350 мА (321) 3,9 Ом 1Вт светодиод

750 мА (694) 1,8 Ом 3Вт светодиод

1000 мА (962) 1,3 Ом 5Вт диоды

Допустим. Нам необходим стабилизатор тока для белых светодиодов с током 20 мА. Условия эксплуатации – автомобиль. Входное напряжение – аккумулятор авто.

Белые светодиоды работают при напряжении около 3,1 В. Среднее напряжение автомобиля возьмем 11,7В – 14,3 В. Для отечественного автопрома стоит учитывать и обратный выброс. Может быть и порядка 100 В.

Схема светодиодного драйвера (стабилизатора тока) для последовательного соединения светодиодов

Последовательно можно включить только по три светодиода. 3,1*3=9,3 В + 1,25 ( падение на стабилизаторе 10,8 В ). Не забываем установить диод ( защитит от обратного напряжения ) 0,6 В. Итого получим 11,45 В.

Это значение ниже, что может нам выдать аккумуляторная батарея в авто. Это правильно! Это говорит о том, что на выходе мы всегда получим  требуемые нам 20 мА. Независимо от напряжения в бортовой сети автомобиля. Также необходимо установить защиту от выбросов положительной полярности – супрессор после диода на 24 В.

Количество светодиодов на стабилизаторе необходимо подбирать таким, чтобы на стабилизаторе всегда было минимальное напряжение. Но не менее 1.3 В.  Если у Вас ток от 350 мА и более микросхеме потребуется радиатор.

На схеме:

К1 – плюс 12 В

К2 – масса автомобиля

P.S. для дешевых светодиодов супрессор можно и не устанавливать, а диод устанавливать обязательно. Его можно устанавливать даже тогда, когда Вы просто подключаете светодиоды с резистором.