Elektronika
Wielobarwny termometr RGB - PCB do projektu AVT 763
- Umożliwia budowę efektownego termometru RGB, który pokazuje temperaturę kolorem diody LED: niebieskim, zielonym lub czerwonym, z płynną zmianą barwy w zakresie komfortu. Wersja A zawiera płytkę PCB.
Wielobarwny termometr RGB - płytka drukowana do AVT763
Płytka PCB do wykonania termometru, który wskazuje temperaturę kolorem diody LED RGB.
Temperatura pokazana kolorem światła
AVT763 to projekt wielobarwnego termometru RGB, który zamiast klasycznego wyświetlacza wykorzystuje kolor świecenia diody LED. Niebieski sygnalizuje temperaturę zbyt niską, zielony temperaturę optymalną, a czerwony temperaturę zbyt wysoką.
Układ wykorzystuje czujnik temperatury LM335, wzmacniacze operacyjne LM324, generator 555 i bramki EX-NOR 4077. Dzięki sterowaniu przebiegami o zmiennym wypełnieniu barwa diody zmienia się płynnie, a nie skokowo. Wersja A obejmuje samą płytkę PCB; układy scalone, czujnik, diodę RGB, elementy do kalibracji, rezystory, kondensatory i podstawki trzeba skompletować osobno.
Karta techniczna
AVT763
Wielobarwny termometr RGB wskazujący temperaturę przez płynną zmianę koloru diody LED.
| Wersja | A - płytka PCB |
| Typ układu | termometr pokojowy z wizualizacją RGB |
| Sposób wskazania | kolor i jasność diody LED RGB |
| Znaczenie kolorów | niebieski - za zimno, zielony - temperatura optymalna, czerwony - za gorąco |
| Podstawowy zakres wskazań | +18…+24°C |
| Temperatura optymalna | około +21°C, maksymalna jasność zielonej składowej |
| Wskazanie niskiej temperatury | niebieska składowa rośnie przy spadku temperatury poniżej punktu optymalnego |
| Wskazanie wysokiej temperatury | czerwona składowa rośnie przy wzroście temperatury powyżej punktu optymalnego |
| Czujnik temperatury | LM335, napięcie zależne od temperatury bezwzględnej |
| Przetwarzanie sygnału | wzmacniacz i komparatory, generator przebiegu oraz logika EX-NOR |
| Charakter zmiany barwy | płynna zmiana jasności składowych LED przez sterowanie przebiegami o zmiennym wypełnieniu |
| Kalibracja | wymagana po montażu; ustawienie progów dolnego i górnego zakresu wskazań |
| Możliwość zmiany zakresu | tak, przez inną kalibrację i zmianę elementów obwodu pomiarowego |
| Zasilanie | stabilizowane 12 V DC |
| Średni pobór prądu | około 10 mA przy 12 V |
| Zalecany typ LED | trójkolorowa dioda LED RGB z mleczną soczewką i wspólną katodą |
| Płytka PCB | 78x47 mm |
Wersja A - płytka PCB i wykaz elementów
AVT763 A - płytka PCB. Czujnik LM335, dioda LED RGB, układy scalone, podstawki, rezystory, kondensatory, tranzystory, elementy do kalibracji i złącza trzeba skompletować osobno.
| Rezystory | R1 - 10kΩ; R2 - 2,2kΩ; R3 - 10kΩ; R4 - 100kΩ; R5 - 1,21kΩ 1%; R6 - 36,5kΩ 1%; R7 - 36,5kΩ 1%; R8, R9 - 22kΩ; R10, R12 - 4,7kΩ; R11, R13, R14 - 1kΩ |
| Podstawki | podstawka 14-pin pod U1; podstawka 8-pin pod U2; podstawka 14-pin pod U3 |
| Kondensatory | C1 - 100nF; C2 - 100nF; C3 - 22nF; C4 - 220µF/16V |
| Regulacja i kalibracja | PR1 - helitrim 10kΩ; PR2 - helitrim 100kΩ; przewody kalibracyjne według rysunku 4; dodatkowo przełącznik, helitrim 1kΩ oraz rezystory 3,3kΩ 5%, 1,21kΩ 1% i 24,9Ω 1% |
| Półprzewodniki | T1, T2 - BC548B; T3, T4 - BC558B; U4 - LM335; U5 - TL431 |
| Układy scalone | U1 - LM324; U2 - 555; U3 - 4077 |
| Dioda LED | D1 - trójkolorowa dioda LED RGB; D2, D3, D4 - nie montować w wersji podstawowej |
Notes
Układ wymaga kalibracji po montażu. Czujnik LM335 należy wlutować dopiero po przeprowadzeniu kalibracji z użyciem obwodu pomocniczego opisanego w dokumentacji.
Kalibracja polega na ustawieniu dwóch progów odpowiadających napięciom czujnika dla dolnej i górnej granicy zakresu, czyli około 2,91 V dla +18°C oraz 2,97 V dla +24°C. Regulacje PR1 i PR2 wpływają na siebie, dlatego procedurę trzeba zwykle powtórzyć kilka razy.
W pierwszej fazie strojenia warto odłączyć anody diod czerwonej i niebieskiej. Ułatwia to ustawienie progu świecenia zielonej składowej i skraca czas kalibracji.
W niektórych diodach RGB mogą być zamienione wyprowadzenia anody zielonej i niebieskiej. Jeśli kolory zachowują się niezgodnie z opisem, należy sprawdzić rzeczywisty układ wyprowadzeń zastosowanej diody.
Dokumentacja zaleca diodę RGB z mleczną soczewką. Dla lepszego efektu można nie patrzeć bezpośrednio w diodę, lecz podświetlić biały, matowy lub mleczny element rozpraszający światło.
Uwaga: układ powinien być zasilany ze stabilizowanego zasilacza 12 V. Zmiana napięcia zasilania powoduje zauważalne przesunięcie zakresu wskazywanych temperatur, dlatego termometr należy kalibrować przy docelowym napięciu pracy.
Najczęściej zadawane pytania
Układ jest wskaźnikiem komfortu cieplnego. Ma szybko pokazać, czy w pomieszczeniu jest zbyt chłodno, optymalnie czy zbyt ciepło. Dlatego zamiast wyświetlacza cyfrowego zastosowano diodę RGB z płynną zmianą barwy.
Poniżej zakresu komfortu dominuje niebieski. W okolicy +21°C najmocniej świeci zielony. Powyżej tej temperatury narasta czerwony, a przy temperaturze wyższej od górnego progu czerwony świeci z maksymalną jasnością.
LM335 działa jak precyzyjny czujnik temperatury o napięciu proporcjonalnym do temperatury bezwzględnej. Dla układu AVT763 jego napięcie jest dalej wzmacniane i porównywane z przebiegiem pomocniczym, co pozwala sterować jasnością składowych RGB.
Podczas kalibracji do wejścia pomiarowego podaje się precyzyjnie ustawione napięcia odpowiadające dolnej i górnej temperaturze zakresu. Czujnik LM335 trzeba wtedy odłączyć od toru pomiarowego, dlatego dokumentacja zaleca wlutowanie go dopiero po zakończeniu strojenia.
Tak. Zakres można przesunąć przez inną kalibrację oraz zmianę elementów obwodu pomiarowego. Trzeba jednak zachować stabilne zasilanie i ponownie ustawić progi, ponieważ układ jest czuły na napięcia odniesienia i wzajemną regulację PR1 oraz PR2.
