Signal-LED-Verzögerungs-Minischaltung

Bei der Herstellung eines Breakout-Boards für ein SMD-Bluetooth-Modul wurde mir klar, dass das einfache Verdrahten von LEDs mit Ihren Signalleitungen für eine anständige visuelle Anzeige nicht ausreicht, da die Signaldauer zu kurz ist, um ohne Hilfe der Elektronik mit dem Auge sichtbar zu sein. Was also benötigt wird, ist eine einfache Schaltung, um die Zeit zu verlängern, in der die Anzeige-LED eingeschaltet bleibt. Hier ist, was ich mir ausgedacht habe, wobei der obere Stromkreis für die normalerweise niedrige Situation und der untere Stromkreis für die normalerweise hohe Situation ist:

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Wenn ich ungefähr 200 ms als Mindestzeit annehme, die die LED einschalten muss, eine 5-V-Schaltung, 0,6 V für den Diodenabfall, 1,6 für die LED-V-Vorwärtsspannung und 330 Ohm für den Strombegrenzungswiderstand, kam ich auf ungefähr 1 uF für die Cap-Wert. Der Schmitt-Trigger/Puffer ist da, um die Signalleitung nicht zu belasten. Ich möchte dies so einfach wie möglich halten (nur ein Diagnosetool zum Einbetten in die Schaltung), aber ich habe es wahrscheinlich zu einfach gemacht und etwas Offensichtliches übersehen?

Ich muss nur fragen, hat Ihr Bluetooth-Modul nicht bereits Link-/Aktivitäts-LED-Ausgänge?
Ich habe kürzlich etwas mit einer LED gemacht, die jede Sekunde während einer Abtastperiode von 10 ms eingeschaltet ist, und es ist sehr gut sichtbar. Es könnte sich lohnen, es ohne Impulsverlängerung zu versuchen.
@Passerby Nein, ich habe die billige bekommen :( Und die I2C-Leitungen, für die ich sie verwenden möchte, sind auch nicht mit den LEDs ausgestattet
@PeterJ Interessant. Persistenz des Sehens, schätze ich. Das Bluetooth-Modul, das ich habe, bietet einen TTL-Ausgang, der eine "normal hohe" Logik beinhaltet, und dort kann ich das Blinken wirklich nicht sehen. Hätte ich die LEDs richtig verdrahtet, wäre es vielleicht kein Problem gewesen.
Überprüfen Sie, ob Sie moderne LEDs mit hohem Wirkungsgrad / hoher Helligkeit (oder wie auch immer sie genannt werden) verwenden. Einige leuchten bei sehr niedrigen Strömen sehr hell.
Sogar die billigen Bluetooth-Module hc-05 oder hc-06 haben LED-Ausgänge. Sie dürfen nicht beschriftet werden. Siehe mbed.org/users/edodm85/notebook/HC-05-bluetooth

Antworten (2)

Das Hauptproblem bei Ihrer Schaltung ist, dass die Zeitkonstante von 330 Ohm und 1 μ F ist nur 330 μ S e C , was nicht allzu lange dauert, und die LED wird für diese kurze Zeit nicht besonders hell sein. Sie müssen die physiologische Reaktion des menschlichen Auges berücksichtigen.

Ihr Auge fungiert über einen Zeitraum im 100msec-Bereich als eine Art Integrator, sodass ein sehr heller Lichtimpuls für kurze Zeit (wie z 330 μ S e C ) wäre tatsächlich sichtbar, müsste aber etwa 300-mal heller sein als ein Dauerlicht, um die gleiche scheinbare Helligkeit zu erreichen. Eine LED, die bei 2 mA akzeptabel hell ist, würde also einen Impuls von 600 mA für ~ 300 benötigen μ S e C , oder einen ähnlichen Brocken zu haben C u R R e N T T ich M e dazu dosiert. Da das vom Wechselrichterausgang kommen muss, ist das ein bisschen viel verlangt.

Sie könnten viel höherwertige Widerstände (z. B. 300 K) verwenden und diese einem anderen Gate zuführen, wobei Sie den Ausgang dieses Gates verwenden, um die LED anzusteuern.

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Als Alternative wäre dies eine großartige Anwendung für einen dualen monostabilen Multivibrator wie einen 74HC123 . Die Komplexität ist nicht sehr unterschiedlich (4 Widerstände, 2 Kondensatoren, 1 Chip und keine Dioden). Es ist ein bisschen anders, weil diese Schaltung den vorhandenen Impuls nicht dehnt, sondern einen sichtbaren Lichtklumpen an jeder gültigen Flanke (entweder positiv oder negativ, je nachdem, wie Sie sie verdrahten) des Eingangssignals erzeugt.

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Treiben Sie den /A- oder B-Eingang jedes Multivibrators mit dem BT-Signal und binden Sie den anderen inaktiv. (Wenn Sie beispielsweise möchten, dass es auf der fallenden Flanke ausgelöst wird, verwenden Sie den /A-Eingang und binden Sie den B-Eingang hoch). Der Reset-Eingang /R ist aktiv niedrig, also sollte er hoch gebunden werden.

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Sie können die LEDs ansteuern, indem Sie sie über einen geeigneten Strombegrenzungswiderstand (z. B. 330 V) an Vcc anschließen Ω ) von den /Q-Ausgängen.

Die Zeitkonstante von Rx und Cx sollte zu einem gut sichtbaren Impuls führen, also wäre irgendwo im Bereich von 200 ms gut. Für den TI-Teil ist die Zeit T W = R X C X , also wären 470K und 1uF angemessen.

Der 1-uF-Kondensator muss nur Mikroampere liefern, um den monostabilen Betrieb aufrechtzuerhalten, und der monstabile Ausgang übernimmt die schwere Arbeit – er liefert ~10 mA für ~200 ms an die LED.

Würde es Ihnen etwas ausmachen, die Behauptung zu erweitern, dass die LED nicht hell sein wird? Ich bin mir nicht sicher, ob ich die technischen/mathematischen Überlegungen hinter dieser Behauptung verstehe
Die LED scheint nicht hell zu sein, da die Impulslänge (viel) kürzer ist als die "Flicker-Fusion" -Zeit des menschlichen Auges, sodass die scheinbare Helligkeit die tatsächliche Helligkeit multipliziert mit so etwas wie ist T Ö N / 100 M S e C . Dieses Verhältnis beträgt etwa 0,003 (0,3 %), sodass die scheinbare Helligkeit erbärmlich niedrig sein wird.
Oh, Sie sagen also nicht, dass die LED im eingeschalteten Zustand relativ schwach ist? "und die LED wird für diese kurze Zeit nicht besonders hell sein" ließ mich anders glauben.
@angelatlarge Es wird nicht besonders hell (oder besonders dunkel) sein, weil es durch die 330 Strom bekommt Ω Widerstand. Die scheinbare Helligkeit eines einzelnen kurzen Impulses "normaler" Helligkeit, wenn sie von einem menschlichen Auge wahrgenommen wird, ist sehr gering. Ein Oszilloskop und ein schneller PIN-Fotodioden-/Transimpedanzverstärker würden ein starkes Signal aufnehmen, aber das menschliche Auge funktioniert nicht so.

Ein Fallstrick ist, dass Sie den Pufferchip auffordern, innerhalb der Dauer des Impulses den gesamten Strom zu liefern, der schließlich in die LED fließen wird. Dies wird diesen Puffer stark belasten.

Es wäre besser, den gestreckten Impuls erneut zu puffern, mit einem zweiten Puffer, der die LED ansteuert. Dies ermöglicht auch die Verwendung eines kleineren Kondensators, da er nur genug Ladung speichern muss, um den Eingang des zweiten Puffers zu aktivieren, nicht genug, um die LED direkt zu beleuchten.