Led RGB lampa
Na školách (so zameraním na elektroniku) žiaci najčastejšie kreslia, leptajú a osadzujú plošné spoje, ktoré nájdu
v AR - rubrika „zapojenie pre voľný čas“. Sú tam jednoduché zapojenia, ktoré možno nie sú obzvlášť užitočné, ale žiaci si
vďaka nim cibria zručnosť a učia sa chápať významu jednotlivých súčiastok v obvode. Preto by som chcel aj ja k tomuto účelu
niečím prispieť.
Nakreslil som jednoduché zapojenie v Eagle, ktoré funguje ako tri nezávisle „prepínače ovládané jedným tlačidlom“.
Srdcom zapojenia je integrovaný obvod (IC1) 74HC14, alebo 74HC04. Vybral som naschvál radu HC, aby obvod fungoval v rozmedzí
3V až 6V. Tento integrovaný obvod obsahuje šesť logických členov NOT. Z dvojíc týchto členov som vytvoril tri bistabilné klopne
obvody, kde rezistory R1, R2, R3 uzatvárajú slučku klopných obvodov a tak udržujú obvod v stabilnom stave (pamätá si logický
stav).
Rezistory R4, R5, R6b> nabíjajú kondenzátory C1, C2, C3 na opačnú logickú úroveň ako majú príslušne klopné obvody.
Stlačením tlačidiel S1, S2, S3 sa klopné obvody preklopia na úroveň, na ktorú sa naakumulovali kondenzátory.
Na výstupe som osadil konektor, ktorý ma vývody zhodné s vývodmi bežnej RGB Led. Keďže som nevedel či pôjde o Led so spoločnou
anódou alebo katódou, pripravil som výstupný konektor pre obidva typy.
Úloha žiakov spočívala vo výpočte rezistorov (R7, R8, R9), vo vytvorení plošného spoja zo schémy v Eagle,
vyleptaní a osadení dosky. Meraním sme zistili parametre LED diódy ULED_R = 1,8V, ULED_G = 2V, ULED_B = 3V. Potom som
zadal napájacie napätie U=5V a prúd jednotlivých Led na I=10mA. Žiaci počítali:
RLED_R=(U- ULED_R)/I=(5V-1,8V)/0,01A=320Ω
RLED_G=(U- ULED_G)/I=(5V-2V)/0,01A=300Ω
RLED_B=(U- ULED_B)/I=(5V-3V)/0,01A=200Ω
Následne museli žiaci vyskladať rezistory z rady, ktorú máme k dispozícií:
RLED_R: rezistory do série 220Ω a 100Ω
RLED_G: rezistory do série 150Ω a 150Ω
RLED_B: rezistory do série 100Ω a 100Ω
Tento prepočet, vzhľadom na samotné diódy v RGB Led, je správny.Čos sa však týka vyváženia farieb, je nutné prihliadnuť na
ich výkon. Predovšetkým preto, že kým červená Led svieti o výkone PLED_R = ULED_R x I = 1,8 x 0,01A = 18mW, modrá Led svieti o výkone
PLED_B = ULED_B x I = 3 x 0,01A = 30mW, čo je skoro dvojnásobok. Avšak, tak ďaleko som v tom čase so žiakmi nechcel zachádzať.
Zoznam súčiastok:
R1, 2, 3 - 1k
R4, 5, 6 - 100k
R7 = RLED_R - 320Ω (220Ω+100Ω)
R8 = RLED_G - 300Ω (150Ω+150Ω)
R9 = RLED_B - 200Ω (100Ω+100Ω)
C1, 2, 3 - 1µF (až 22µF)
IC1 - 74HC04N, alebo 74HC14N
S1, 2, 3 - mikrospínač 6x6 napr. P-366
X1 - DG300 - 5.0 - 2P12