ฉันจะโยงสวิตช์ 9 ตำแหน่งเพื่อให้แต่ละตำแหน่งเปิดหนึ่ง LED มากกว่าหนึ่งครั้งได้อย่างไร

ฉันมีสวิตช์ 9 ทางเหมือนผู้ชายคนนี้:

และฉันกำลังพยายามหาวิธีที่ฉันสามารถเปิดหนึ่ง LED ด้วยตำแหน่ง 1, 2 กับตำแหน่ง 2 ไปจนถึงทั้งหมด 9 ในตำแหน่งที่ 9

เห็นได้ชัดว่าฉันสามารถทำซ้ำการเดินสายไฟทั้งหมดสำหรับ LED ในแต่ละตำแหน่งได้ แต่ดูเหมือนว่าจะโง่

ความคิดของฉันคือว่าด้วยเลย์เอาต์ด้านล่างสวิตช์จะแสดงเส้นวงกลมสีแดง (แสดงในตำแหน่งที่ 3) ซึ่งจะยืดไปทางขวาในแต่ละตำแหน่งที่ต่อเนื่องจนกว่ามันจะเชื่อมต่อไฟทั้งหมด ฉันจะทำสิ่งนี้ได้อย่างไร

นี่คือโซลูชันเทคโนโลยีขั้นต่ำที่ต้องใช้ชิ้นส่วนจำนวนมาก แสดงเพียง 4 ตำแหน่งคุณต้องมี 45 ไดโอดสำหรับ 9 ตำแหน่ง

Sunyskyguy มีทางออกที่ฉลาดถ้าคุณมีไฟฟ้าแรงสูง

ใช้แหล่งจ่ายกระแสไฟที่มีการควบคุมเพื่อให้แสงสว่างติดไฟ LED ในชุดและสั้นส่วนที่คุณต้องการมืด

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

คุณสามารถใช้ตัวแปลงเจ้าชู้เพื่อสร้าง 30V ถ้าคุณยังไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม

นี่คือวิธีง่ายๆในการสร้างโดยใช้โมดูล LM2596S:

1. ถอดโพเทนชิออมิเตอร์และตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ออก
2. เชื่อมต่อหนึ่งในตัวเก็บประจุกู้คืนระหว่าง + เข้าและ + ออก (บวกถึง + ใน) และพอดีกับตัวเก็บประจุเซรามิก 1uF ที่ตัวเก็บประจุเอาท์พุทเป็น
3. เชื่อมต่อตัวต้านทาน 100 โอห์มจาก -output ไปยังเทอร์มินัลโพเทนซิโอมิเตอร์

แก้ไขด้วยวิธีนี้มันจะสร้างแรงดันลบบนเทอร์มินัล -out และทำหน้าที่เป็นซิงก์กระแส 12.5mA ที่เทอร์มินัลโพเทนซิโอมิเตอร์ส่วนกลาง

^{จำลองวงจรนี้}

หรือสามารถปรับเปลี่ยนโมดูลเสริม XL6009 buck-boost ได้ คราวนี้เพียงแค่ถอดโพเทนชิออมิเตอร์ออกและเพิ่มตัวต้านทาน 100 โอห์มเชื่อมต่อกับขั้วอินพุต nirmal 3-30V และเชื่อมต่อสตริง LED เข้ากับเอาท์พุทและตัวต้านทาน

^{จำลองวงจรนี้}

หากคุณไม่ได้เปลี่ยนไปใช้สวิตช์ที่คุณมีให้รับ "สวิตช์ลัดหมุนแบบก้าวหน้า" เพื่อแทนที่ มันใช้งานได้เหมือนรูปวาดของคุณ

วิธีหนึ่งที่จะทำให้ไฟ LED โปรเกรสซีฟของคุณสว่างขึ้นขณะที่คุณหมุนสวิตช์โรตารีคือการใช้อ่างล้างจานในปัจจุบันที่พบบ่อยของสวิตช์จากนั้นต่อสายไฟ LED ข้ามขั้วสวิตช์เลือกที่แสดงด้านล่าง Sink ปัจจุบันคงที่แสดงเป็นวิธีที่มีต้นทุนต่ำในการรับ sink 20mA สำหรับไฟ LED เพื่อให้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงความสว่างตามจำนวนการเปลี่ยนแปลงไฟ LED สว่าง ชุดรูปแบบนี้ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงพอที่จะเอาชนะแรงดันไปข้างหน้าของสายอนุกรมได้ถึงเก้า LED

Oldfart และ Mattman944 ​​ให้คำตอบคล้ายกันมากกับเครือข่ายไดโอดที่ซับซ้อน หากความแตกต่างของความสว่างเป็นที่ยอมรับบันไดไดโอดอย่างง่ายก็เพียงพอแล้ว โดยทั่วไปแล้ว LED สีแดงจะมีแรงดันตกคร่อม 2V และไดโอดมักจะมีแรงดันตกที่ 0.6V ดังนั้นผลรวมของแรงดันไดโอดจะลดลงในบันไดอย่างมีนัยสำคัญ

ด้วยแบตเตอรี่ 9 โวลต์และสวิตช์ในตำแหน่งที่ 9 ตัวต้านทาน จำกัด กระแสสำหรับ LED 9 จะเห็น 9-2 = 7V และตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันสำหรับ LED 1 จะดู 9-2- (0.6 * 8) = 2.2V ซึ่งจะ นำไปสู่ความแตกต่างมากกว่าสามเท่าในปัจจุบันผ่านไฟ LED ถ้าตัวต้านทาน จำกัด ที่ปัจจุบันมีค่าเดียวกัน

หากคุณยืนยันในความสว่างเท่ากันคุณจำเป็นต้องรวมไดโอดทั้งหมดที่ Oldfart และ Mattman944 ​​แนะนำ แต่ด้วยไดโอดเพิ่มเติมเพียงไม่กี่ตัวคุณสามารถลดความแปรปรวนของความสว่างให้อยู่ในระดับที่ไม่สามารถคาดหวังได้ ด้วยการเพิ่มไดโอดอีกสามตัวทางด้านซ้ายตามรูปวาดข้างบนทำให้เรามั่นใจได้ว่าสวิตช์ในตำแหน่งที่ 9 LED 5 เห็นแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ LED 8 แรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงในตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันมีดังนี้ โปรดทราบว่าไดโอดเพิ่มเติมระหว่าง LED ของ 5 และ 2 (ไม่ได้พิจารณาในตารางด้านล่าง) จะปรับปรุงวงจรต่อไป

LED  Voltage across current limiting resistor
9             7
8    7-0.6   =6.4
7    7-0.6*2 =5.8
6    7-0.6*3 =5.2
5    7-0.6   =6.4
4    7-0.6*2 =5.8
3    7-0.6*3 =5.2
2    7-0.6*4 =4.6
1    7-0.6*5 =4

อีกวิธีในการปรับความสว่างให้สมดุลคือการติดตั้งไดโอดในสายไปยัง LED บางตัวเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตกโดยเจตนา ในภาพวาดด้านบนไดโอดเพิ่มเติมจะถูกแทรกเข้าไปในสายจากสวิตช์หน้าสัมผัส 1 ถึง LED 1 เพื่อให้ LED 1 เห็นแรงดันไฟฟ้าเดียวกันโดยไม่คำนึงว่าสวิตช์อยู่ในตำแหน่ง 1 หรือ 2 ตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันสำหรับ LED 1 สามารถเป็นได้ ค่าที่น้อยกว่าค่าอื่น ๆ เพื่อความสมดุลของความสว่างของ LED นี้กับค่าอื่น ๆ

เหล่านี้เป็นเพียงแนวคิดสำหรับโครงการประเภทนี้ความสมดุลที่ดีที่สุดของความสว่างเท่ากันเมื่อเทียบกับความซับซ้อนอาจพบได้ดีที่สุดโดยการทดลอง

คุณสามารถใช้บัฟเฟอร์ต่อ LED เช่นนี้

ในแผนภาพนี้ R1 ถึง R3 เป็นตัวต้านทานแบบ pullup การปิดสวิตช์ใด ๆ จะทำให้บัฟเฟอร์เชื่อมต่อโดยตรงไปที่ 0 ซึ่งจะลดบัฟเฟอร์ทั้งหมดที่อยู่ด้านล่าง 4050 มี 6 บัฟเฟอร์ คุณจะต้องใช้ 2 หลอดเหล่านี้สำหรับ LED 9 ดวง

โซลูชันนี้ต้องการเพียงแรงดันไฟฟ้าในการจ่ายไฟ 4050 (3V ถึง 20V สำหรับ CD4050B) คุณสามารถโยงยุค 4050 ได้มากเท่าที่คุณต้องการ

หากคุณสามารถจ่ายได้อีก 0.5V คุณสามารถใช้ไดโอดจำนวนมาก นี่คือตัวอย่างของสาม LEDS ซึ่งต้องใช้ไดโอด 6 ตัว
(ขออภัยสำหรับ SW, SW2 .. , ห้องปฏิบัติการวงจรไม่มีสัญลักษณ์สวิตช์แบบหมุนเวียน)

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

มันอาจดูเหมือน overkill แต่มันจะมีชิ้นส่วนน้อยลงและอาจมีราคาถูกกว่าโซลูชันอื่น ๆ ที่ใช้ตัวควบคุมไมโคร บอร์ด Ardunio จำนวนมากมีพินเอาต์พุตดิจิตอลมากกว่า 9 พินคุณสามารถขับ LED หนึ่งอันด้วยพินเก้าตัว ด้วยการให้สวิตช์เลือกจุดต่าง ๆ ของตัวแบ่งแรงดันและป้อนเข้ากับขาอะนาล็อกหนึ่งตัวคุณสามารถกำหนดตำแหน่งสวิตช์และส่องสว่างสิ่งที่คุณตัดสินใจได้ว่าควรสว่างขึ้น

ฉันจะไม่แนะนำสิ่งนี้หากคุณไม่อยากปีนโค้งการเรียนรู้สำหรับ FPGAs (รวมถึงการซื้อพ็อดการเขียนโปรแกรมและจัดการกับส่วน SMT ที่มีหมุดจำนวนมาก) แต่คุณสามารถใช้ซีรี่ส์ Lattice LCMXO2 พร้อมแฟลชภายในและออสซิลเลเตอร์ วงจรจะมีลักษณะเช่นนี้ (รวมถึงการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟบางส่วนตัวเชื่อมต่อโปรแกรมมิงและตัวกรองบายพาส):

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรม (Lattice Diamond) รองรับ VHDL และ Verilog

หากคุณรู้สึกโชคดีคุณสามารถตั้งค่าผลลัพธ์เป็นไดรฟ์ปัจจุบันขั้นต่ำและละเว้นตัวต้านทานได้

อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ LM3914 เพื่อขับเคลื่อน LED โดยมีบันได 10 ตัวต้านทานภายนอกซึ่งขับเคลื่อนด้วยแรงดันอ้างอิง จากนั้นสวิตช์โรตารีจะเลือกแรงดันไฟฟ้าจากบันไดซึ่งจะทำให้จำนวนไฟ LED ที่ต้องการสว่างขึ้น

นี่เป็นเพียงโครงร่าง ตัวอย่างเช่นตัวต้านทานสูงสุดของบันไดจะถูกเลือกเพื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าขั้นตอนภายในความอดทน (ซึ่งในประสบการณ์ของฉันค่อนข้างแน่น) ของเครื่องมือเปรียบเทียบ LM3914

นอกจากนี้สิ่งที่จะหมดอุปทาน 3.3V

เช่นเดียวกับวิธีไมโครคอนโทรลเลอร์อีกวิธีหนึ่งคือการใช้ไอซีแอมป์ OP อินพุตที่เป็นบวกนั้นเชื่อมต่อเข้าด้วยกันและพวกมันเชื่อมต่อกับโพเทนชิออมิเตอร์ที่สร้างแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันแทนที่จะเป็นสวิตช์ การเชื่อมต่อเชิงลบเชื่อมต่อกับตัวต้านทานหลายตัวเพื่อให้แต่ละแรงดันแตกต่างกัน เมื่อหมุนลูกบิดไฟจะเปิดขึ้นทีละหนึ่ง

วงจรประเภทนี้ใช้ในอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าที่มีแถบ LED 10 ส่วนเพื่อบอกจำนวนแอมป์ที่อินเวอร์เตอร์วางเอาไว้ ฉันเชื่อว่าพวกเขามีแอมป์ OP ทั้งหมดใน IC ตัวเดียว

ฉันรู้ว่ามันไม่ใช่คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามเพราะมันไม่ได้ใช้สวิตช์ แต่มันก็สามารถทำสิ่งที่คุณต้องการได้

แก้ไข 2: ยังคงเป็นไปได้ที่จะใช้สวิตช์ปกติที่เชื่อมต่อผู้ติดต่อครั้งละหนึ่งรายเท่านั้น เชื่อมต่ออินพุตแอมป์ OP เชิงลบทั้งหมดกับแรงดันไฟฟ้าต่ำเช่น 1V จากนั้นเชื่อมต่อแต่ละสวิตช์เอาต์พุตกับแต่ละแอมป์สหกรณ์อินพุตบวก ใส่ตัวต้านทานขนาดใหญ่เช่น 100k บนสวิตช์อินพุตและเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟบวก จะต้องเป็นตัวต้านทานขนาดใหญ่ที่จะไม่ปล่อยกระแสไฟให้เพียงพอเพื่อให้ LED เปิดอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากอินพุตบวกจะเชื่อมต่อกับขั้วบวก LED จากแอมป์ OP อื่น ตอนนี้เมื่อคุณเปิดสวิตช์ LED หนึ่งอันจะเปิดขึ้นพร้อมกัน ในการทำให้ LED ทั้งหมดติดกับมันก็แค่เชื่อมต่อเอาท์พุทของแต่ละแอมป์ OP กับอินพุตที่เป็นบวกของหนึ่งแอมป์ การลดลงของแรงดันไปข้างหน้าของ LED จะสูงเกินไปเมื่อเทียบกับแรงดันอ้างอิง 1V เพื่อให้แรงดันเพียงพอจากอินพุตบวกของแอมป์ OP ภายใต้ดังนั้น LED จะไม่ป้องกันแอมป์ OP จากการเปิด แต่อื่น ๆ โหลด LED อาจ สมมติว่าแอมป์ OP เป็นแหล่งที่มาประเภทปัจจุบันเท่านั้น ไม่สามารถใช้แหล่งที่มาในปัจจุบันและแอมป์สหกรณ์ได้เนื่องจากจะป้องกันไม่ให้อินพุตบวกของแอมป์สหกรณ์อื่น ๆ กำลังสูง แอมป์ OP จำนวนมากเป็นเพียงกระแสในปัจจุบันเท่านั้นดังนั้นในกรณีนี้ไฟ LED จะต้องถูกจัดเรียงด้วยแคโทดที่เชื่อมต่อกับอินพุตแอมป์ OP และวงจรส่วนที่เหลือก็สลับไปมา อย่าลืมที่จะใช้ pull up หรือ pull down resistors สำหรับอินพุตแอมป์ OP ที่เชื่อมต่อกับสวิทช์ ค่าตัวต้านทานเดียวกันที่ใช้ในการเชื่อมต่อสวิทช์กับแหล่งจ่ายไฟแรงดันบวกควรจะดี

แก้ไข 3: ดูเหมือนว่ามีคนโพสต์โซลูชันที่คล้ายกัน แต่ง่ายกว่าโดยใช้บัฟเฟอร์ไอซีแทนแอมป์ OP