在这篇文章中,我们了解如何使用LED和几个BJT制作日出/日落模拟器电路。
这个主意是杰里先生提出的
电路目标与要求
- 显然,自然光对调节人体昼夜节律最有利。我想建一个LED照明电路来控制天花板上的LED灯,为我的黑暗和没有窗户的房间。我希望带有漂亮装饰的薄平板灯可以模仿自然光的特性(就像从窗户进来一样)。
- 我设想在外面安装一个太阳能电池板来调节我们的电路为备用电池充电.
- 为了创造典型的日子在典型的日子中的开尔文和亮度的变化,可能需要使用软白色和亮白LED组合来从每个灯中创建大约1100次亮相。
- 开尔文和亮度在早上开始时很低,到中午时增加,然后随着傍晚的临近而下降。
- 在我看来,没有一家公司在这方面做得很好。有些没有开氏温度调节。其他公司采用Wi-FI智能灯泡路线,但它们的计时电路与季节不同步等问题。
- 我想做薄平板灯与漂亮的造型装饰和可能有2灯每电路。使它处理1到4灯将是一个理想的选择,但更多的问题在电路构建。
- 在室外使用小型太阳能电池板,在室内使用电池/充电电路,用于夜间照明和停电照明。
- 我很欣赏你的想法。制作一个单一的灯电路,并使用简单的电源供夜间使用,将是这个冬天照明工作的一个很好的开始
设计
如所提出的,可以使用下图所示的电路实现简单的日出和日落模拟器电路:
整个电路可以看到由一个太阳能电池板供电,为连接的led所需的日出/日落模拟效果。
使用Tip122的NPN BJT阶段成为电路的主要部分,并且可以预期响应于在太阳能电池板上暴露的上升的阳光水平而按比例地执行黄色/白色LED的所需慢亮。
使用TIP127的PNP阶段是可选的,并且引入该阶段以确切地与其NPN对应物相反。表示的凉爽的白色/蓝色LED应该逐渐亮起并随着日落而变得更加亮。
在白天,太阳能电池板可以模拟日出效果,使温暖的led灯逐渐变亮,同时还可以为附加的备用电池充电。
当夜幕降临时,同样的电池为凉爽的白色led提供电力,使房子在完全黑暗时保持照明。
电池也是低充电保护,因为串联的4个led简单地停止导电,一旦电池电压下降到11V标记,确保它不通过深放电。
对于上面所示的使用led的日出/日落模拟器电路示例,组件的近似规格可以如下所述选择:
规范
太阳能电池板:18V, 1安培
电池:12 v / 7啊
led: 3.3V 1瓦
嗨赃物!我在浏览模拟室内日出/日落(主要是人类)的想法时,偶然发现了这篇文章和下面的评论。我很想了解更多关于这方面的知识-上面的系统是你实际计划要建立的吗?你有什么建议,最好的资源,以获得一个更好的基础科学背后的原则,在你的设计?
嗨,Sarah,我不会做这个,但我确信它的工作,它将产生的结果在文章中提到。
原理很简单,晶体管发射器遵循由太阳能电池板电压控制的基极电压水平。
当太阳能电池板电压随着阳光的照射而增加/减少时,基极发射极电压也以相同的速率增加/减少,从而使led强度以相同的速率增加或减少。
你好,
我读了你关于日出/日落LED灯变化电路的文章。//www.addme-blog.com/sunrise-sunset-simulator-led-circuit/
有趣的是我正在研究类似的电路,但是对于一个非常不同的,并且可以说是更复杂的项目,涉及水族馆的天气和光线变化。目前,照明系统基于1,000个LED灯,使光谱的所有颜色都可以基于百分比进行相当准确地反映。
在对水下的光谱做了广泛的研究之后,我想制作一个LED灯,它将有正确的百分比的每种颜色的光,这样在高太阳下所有的灯都是亮的,然后逐渐关闭。问题是,蓝色和紫色(不是UV)将是最多的。这时我还没有发现,也没有联系过的人给我指点,晚上水下的光谱应该是什么。当然,我没有问题在晚上关灯,但出于准确的原因,宁愿不这样做,推测蓝色和紫色是唯一的颜色在晚上-但再次,没有人做研究来证明这一点。
这个链接是我所描述的最好的起点https://manoa.hawaii.edu/exploringourfluidearth/physical/ocean-depths/light-ocean
请注意-这是非常重要的-大多数水族馆灯不模拟阳光,他们只使用部分光谱。我的照明需要使用所有的光谱,因为植物,鱼,珊瑚和有益的细菌。
如果可能的话,我想在没有微处理器的情况下完成这项工作,但到目前为止,我还没有找到一个合适的方法来实现总数量和总颜色所需的灯的数量的定时控制。
你能帮助吗?
你好,准确地说,白光包括所有的光谱,所以为了模仿日光,你可以简单地使用白色的led,或者一些琥珀色的led来模仿日落。蓝色和紫色实际上没有意义,因为它们从来没有在实际的昼夜循环中出现过。就连月光也是白色的。
如果你能告诉我灯光的确切顺序,也许我能帮上忙。
很抱歉耽搁了,我本来想发链接解释的,但后来意识到这可能是浪费时间。
白光 - 纯白光 - 不适用于水族馆。即使保持珊瑚和使用金属HAL光,它也不是纯白光。通常,水族箱灯偏斜在光谱中,因为光线水下反应并以不同的方式相互作用而不是空气。例如,Atinic灯泡更像是荧光灯的形状,但发出不同的波长,以帮助珊瑚的生长。
鱼根据饮食和与皮肤相互作用的光频率来调整皮肤颜色,一些鱼(和蛇)在紫外线或红外线下看得更清楚。如果纯白光可以工作,那么我完全支持它,然而我从来没有一个好的经验与白光。
我提到的光谱,这意味着我正在寻找的光的百分比是基于光照的渗透。红光最少,如果您在沿海地区,绿灯将渗透到最彻底的蓝调和紫色。
我所设计的系统,以及它的这一特定部分,我一会儿会简单解释一下,但首先……
一个简短的历史-水族馆已经在我的生活多年,自从一个孩子。我曾经经营过一家以养鱼为基础的渔业企业,后来转行做养鱼。在此过程中,我不得不设计和制造我自己的设备,原因只有两个——第一是成本,第二是大多数商业系统仍然需要修改以满足某些人的需求。
我最初设计的这个水箱通过窗户,藻类可以解决问题。它从楼上开始,通过一系列的小瀑布和水箱从楼梯下下来,然后绕着地下室的墙壁旋转(然后被泵回起点)。根据水槽的设计,改变水的流速和基质,使不同大小的鱼通过不同大小的孔的岩石隔开的水槽变窄和允许不同大小的鱼通过。不同大小的孔可以让小鱼从大鱼口中逃脱,同时允许水流,避免复杂的建筑和过滤。
我感动。
所以我设计了一个新的水箱系统基于在一个大房间里,如果你不知道那是什么那是一个厨房,客厅和餐厅都在一个房间里的房间。它在东海岸比其他地方更受欢迎。
由于重新设计,我重新使用了我之前在一个盐水罐中使用的照明系统,该系统允许灯的开启和关闭以最大化光照。它从坦克边缘的单排开始,逐步打开额外的灯,直到到达中心,然后开始“下降”到坦克的另一边。
这个水箱我想使用LED照明,是准确的水下比例。我已经设计并建造了一个真正的波浪发生器(专利申请中),将包括像一个水景,使一个迷你瀑布,它在模拟河流下,经过一个装饰小村庄与水车等。这些水反过来进入水箱,帮助氧合。
顺便说一下,你的电路有一个基本的鱼保持缺陷,我可以稍后解决,如果需要的话。你的氧气电路与我和一个朋友已经做的类似的原理图相匹配。他用他的车,我用我的鱼。
LED照明系统是类似的早些时候,就在白天,晚上最灯在高的太阳,但是它将会是更深入,因为我研究气候模式模拟太阳,阴天,下雨,暴风雨和平静。这意味着灯光会变暗,闪电会闪烁,在平静的日子里灯光会变亮,或者保持“正常”的照明。
一旦水撞击了罐的出口点,就在机械和生物学上过滤。生物学上具有各种植物和减水。在此之后,将水加热,处理并返回到水特征的顶部。
因此,这种照明系统将是有时是一个简单的日光周期,从一行中的一部分或随机的LED,开启所选的黎明时间(显然在冬季热带鱼需要更多的光线)和在黑暗中关闭。但由于留下晚上留下的蓝调,紫色和蔬菜,并非所有的光都可以一直消失。如果您使用蓝调,紫色和绿色,以及多少将取决于坦克中的内容。出于这个原因,它将保持简单,只使用三种深海(蓝色和紫色),部分沿海(蓝色,绿色和紫色)和沿海(大多是绿色的)。
如果白光暗淡,但留下它会导致藻类绽放,也可以强调各种鱼类和无脊椎动物,因为没有得到足够的“夜光”。因此,水下照明着色变化的原因之一。
当然,水中各种各样的化学生物条件也会导致藻类大量繁殖,真正的诀窍是保持鱼所需要的有益细菌的存活——这就是为什么紫外线不能被使用,因为它可以消毒水,还有视力问题。或者更准确地说,我不会用紫外线来清洁水族馆的水。
如果了解更多的系统将是有帮助的,或感兴趣的,让我知道。
非常有趣的!谢谢你提供了如此深入的细节,关于基本的水族馆需求,我相信鱼一定很高兴和感到幸福,在你的协会。
您肯定可以对我的基本缺陷阐明,即上述电路可能具有,如果它对我来说是可行的,我会尝试纠正它。
请告诉我,如果您有任何特定的电路要求或特定的算法的灯,再次,如果可行,我将尝试为您实现它!
所以在思考了一段时间后,我想我已经为你想出了答案。
我在你的电路上看到的问题不是它不能工作,而是它工作得很有效率。
如果你有一个普通家庭用的鱼缸出现了水藻爆发,纠正这个问题的方法是使用特定的过滤器来清洁水或者切断光线,这取决于水藻的颜色。藻华最常见的原因是光照过多或水化学不平衡。
我对你的设计有缺陷的评论不是从不正确的电子设备的角度,而是从没有限制光线到鱼缸的角度。记住,我们是在处理一个封闭的系统,而不是开放的海洋,所以水的控制是非常不同的。
大多数时候,我们听到了很多关于如何创建鱼灯的信息,但关于如何限制鱼灯打开的时间的信息却少之又少。任何超过8小时的东西对水质来说都是一个问题,因为灯光在8小时的基础上上升和下降通常更好。有些人甚至减少到6个小时,但我个人认为这是过度杀戮。
回到我的第一篇关于浅颜色和颜色比例的文章,它都是基于在一天的不同时间里水下的光照类型。大多数鱼的光聚焦在一个特定的光谱上,以便观察或珊瑚生长。我的LED灯设计是基于一天中不同时间的不同光谱来实现着色。计时器开始时只有几盏灯,然后在太阳升起时,所有的灯都慢慢熄灭,就像太阳升起和落下一样。然而,在光照序列中,光谱是交叉的。
这将我带到了我的第二个帖子关于你的电路,它并没有真正完成。缺陷不是如果电路工作,而且否则电路运行得太好。在水中的有机物,钾,硬水和一些其他特点都在水中扮演了一部分,因为这是多少,坦克可以处理多少灯。但是,如果所有会发生这种情况,那么用黄昏时才与黎明而脱落,那么坦克将远远低得多,最终会在藻类上过来。
此外,如果你正在保持像银莲花属的东西,他们会在坦克周围移动,找到他们最喜欢的光水平,但这也意味着你通常会抽出大量的热量。我不得不经营5k金属哈来让我的咸水罐珊瑚足够轻,同时不会脱离腐蚀。结果,没有加热器和额外的冷却。
您的电路似乎没有防潮或盐水保护内置在它,对我来说,这是一个问题,因为发生的快速腐蚀,特别是与盐水暴露。
说了这么多,我意识到你不是把这个电路设计成鱼缸的灯。
如果你能回复我的电子邮件,我想看看一些鱼缸设备。
谢谢你的详细解释。你说的对,上面的电路只是实验用的,并不是专门为鱼缸设计的
你好,摩根大通!我对光、光子、电和复杂的生物系统有足够的了解,对所有这些都非常感兴趣(例如,我之前设计并建造了一个后院的复合栽培装置),但仍然非常新。你的项目听起来很吸引人,我很想跟上它/随着你的进展了解更多-有办法做到吗?