Плавная регулировка яркости светодиода. Регулируем яркость шим-регулятором

Прежде чем думать, для чего же нужны трудные логические задачки, необходимо понять, как разгадать головоломку , ведь именно такое занятие является лучшим способом развить логику и нестандартное мышление. На сегодняшний день в мире существует огромное множество различных видов головоломок, некоторые из них можно купить в магазинах, они сделаны из метала, дерева или пластмассы, другие можно просто нарисовать на бумаге.

Многих интересует, как разгадать головоломку металлическую , ведь именно такие мини головоломки для детей и взрослых являются на сегодняшний день наиболее популярными в мире. У них есть различные уровни сложности, поэтому легко можно подобрать такую головоломку, с которой справится и маленький ребенок, но можно найти и такую, для решения которой уйдет много времени и у взрослого человека. В зависимости от уровня их сборка и разборка занимает определенное количество времени.

Найдя ответ на вопрос, как разгадать железную головоломку , вы можете открыть для себя некоторые секреты, которые помогут вам быстро находить решение даже для самых сложных видов.

Чтобы быстро разбирать и собирать головоломки, нужно знать всего лишь несколько простых секретов. Прежде чем начинать собирать или разбирать головоломку надо внимательно изучить ее конструкцию. Иногда и самая сложная головоломка в мире имеет решение, которое может осуществляться за несколько минут. Надо внимательно осмотреть все металлические детали, мелкие элементы, которые входят в шараду. Всегда надо учитывать, что многие из них на первый взгляд кажутся не такими, какими они на самом деле есть. Затем необходимо внимательно прочитать задание к головоломке, ведь там указано, какой результат надо получить для ее решения, и уже в это время мысленно стоит представлять, каким образом ее разгадать.

После этого можно приступать непосредственно к головоломке, необходимо придумывать какие-либо нестандартные решения при ее разборке, ведь именно этого от вас требует производитель. Это только с первого взгляда кажется, что у шарады сложное решение, на деле же оказывается, что она разбирается в два счета. А детали всегда необходимо попробовать повернуть и в те стороны, в которые, как вам кажется, по всем законам физики, они повернуться не могут.

Если в головоломке содержатся детали в виде колец, надо постараться продеть их через другие части, ведь они также чаще всего имеют обманчивый внешний вид. Например, иногда их выполняют в немного неправильной форме, что позволяет им при определенном угле наклона проходить через другие кольца. Решая такие загадки-головоломки надо экспериментировать с разнообразными сочетаниями, складывать несколько деталей вместе так, чтобы они образовывали одну.

Только не надо применять к элементам головоломки силу, если у вас не получается ее собрать или разобрать, только легкие и воздушные движения помогут вам найти правильный путь на пути ее решения, ведь именно так можно заставить детали проходить сквозь друг друга.

Комплекс занятий по выполнению сложных задач

То, что предлагается читающему этот документ, – не школьный курс, но занятия на оценку. Оценка вовсе не та, что ставится в дневник, а та, что выступает показателем роста ребенка как личности. Разве рост самооценки так уж неважен? Предлагаемый курс решения задач-головоломок способствует принятию самостоятельных решений, решений обдуманных, непростых.

Помочь ребенку в принятии того или иного решения зачастую непросто. Помочь нужно так, чтобы не выполнить за ребенка задачу. В этом и заключается основная сложность нашей деятельности. Но миновать эту проблему – значит добиться результата.

Артур Дыдров, Регина Пеннер

Уникальность курса в том, что ребенку предлагается не просто погружение в мир головоломок, но в мир всех возможных типов задач. Выполнение только одного типа заданий, конечно, разовьет ребенка, но впоследствии это развитие не просто остановится – оно не даст ожидаемых плодов.

Ребенок пристраститься выполнять и легкие, и трудные задания по алгоритму, а там, где алгоритм не будет найден, родителей ожидает что-то вроде истерики, слез, расстройства любимого малыша.

Вне сомнения, алгоритмы очень слабо способствуют (если вообще способствуют) развитию творческих способностей. Нередко школьное образование вырабатывает у нас способности именно к поиску алгоритмов.

Комплекс заданий, которые мы предлагаем Вашему ребенку, ориентирован на всестороннее развитие его интеллектуальных способностей. Ребенок познакомиться с головоломками всех типов – на ловкость, на смекалку, на логическое вычисление и многими другими.

Цель нашего курса триедина: образование в ребенке самостоятельности, сообразительности, смекалки, находчивости, воспитание мастерства в разрешении трудностей, целеустремленной жизненной позиции, развитие интеллектуальных способностей, перевод задатков в способности.

План курса

Сделать из осколков целое

Лидирующие позиции в таком типе заданий играет старинная, проверенная временем головоломка «Танграм » («Семь умных частей »).

Что же можно сделать, обладая всего 7 частями? Возможности «Танграм» почти безграничны!

Тысячи вариантов фигурок животных, людей, птиц, орудий, корабликов и … всего все равно не перечислить!

Ребенку предлагаются как уже готовые задачи (картинки с общими контурами), так и задания на самостоятельное создание фигурок.

В течение нескольких занятий проводится конкурс на самую оригинальную фигурку по заданной тематике. Полный курс по работе с «Танграм» – 10 занятий.

Разобрал? Теперь собери!

Этот тип заданий подразумевает развитие образного мышления. Он основан на попытке ребенка сначала разобрать целое, а потом составить из частей целое вновь. Кажется, это совсем просто? На самом деле нет. Многое зависит от того, насколько сложно и запутанно исходное целое. Вашему ребенку предлагается 10 занятий, посвященных наиболее каверзным головоломкам сборно-разборного типа.

В данной статье вы собрали лучшие загадки со спичками. Представленные головоломки совершенно неоднородны – у нас вы найдете все уровни сложности: от начинающего «детектива», до самого настоящего гения. Дерзайте!

Многие люди очень любят задачи, развивающие творческое и логическое мышление. Головоломок придумано много, но задания со спичками выделяются из общего списка не в последнюю очередь потому, что материал для них доступен всегда и всем. Коробок спичек занимает совсем немного места, а значит, их можно использовать не только дома, но и в поезде, на улице или на работе. Все, что нужно для занятий - гладкая ровная поверхность и достаточное пространство, чтобы выложить некоторое количество спичек. То есть - совсем немного. А уж сложность головоломок каждый может выбрать себе по вкусу. Все знают, что спичками детям играть нельзя, особенно в отсутствие взрослых, но наши игры-головоломки вполне безопасны: самые простые из них увлекут младших школьников, а люди постарше с удовольствием будут решать задачи посложнее.

Если возникли сложности с решением той или иной головоломки. Но не спешите заглядывать в ответы, хотя они тоже здесь имеются. Ведь вы лишите себя удовольствия своими силами найти правильное решение. Понравившиеся задания можно даже скачать по ссылке, которую вы найдете внизу этой страницы.

• Правила и помощь в прохождении
• Спичечные головоломки с ответами

Правила и помощь в прохождении

Главных правил всего два. Описать первое можно двумя словами - перекладывай спички. Второе правило - спички ни в коем случае нельзя ломать, а только передвигать и поворачивать. Согласитесь, правила выглядят довольно простыми. Но на деле выполнить условие, поставленное в головоломке, не всегда бывает просто. Тут очень выручит умение нестандартно мыслить, а также внимание и настойчивость. Внимание поможет при изучении условий задачи - в нем может скрываться подвох. Иногда, чтобы понять, что именно от вас требуется, нужно немало поломать голову. Нужно учесть, что часто ключ к решению прячется в самом условии.

Смекалка и логика помогут вам найти нестандартное решение, может, и не сразу. Спички разрешается класть друг на друга, передвигать в любом направлении или переворачивать.

Воспринимайте фигуры не буквально. Часто встречаются задачи с геометрическими фигурами, где нужно переместить одну или несколько спичек так, чтобы получилось указанное количество фигур. При этом несколько небольших фигур могут скрывать в себе и большую. Например, если вы видите 4 квадрата, расположенные в два ряда, не торопитесь утверждать, что их 4 - на самом деле стороны квадратов образуют еще и пятый.

Попытки решить головоломку как можно быстрее могут привести к ошибкам, поэтому не спешите и старайтесь просчитать все варианты, приближаясь к правильному ответу. Вот для чего нужна здесь настойчивость и спокойствие.

Головоломки со спичками (с ответами)

Ниже вы найдете серию самых популярных головоломок. Это своеобразный Топ-9 задач различной сложности. Трудность решений возрастает от простых задач к сложным. Эти задания понравятся всем - и детям, и взрослым.

Чтобы сравнить свое решение с предложенным здесь, нажмите на кнопку «Ответ». Но не спешите сдаваться и подглядывать - иначе вы лишите себя удовольствия от решения задачи, а также замечательной разминки для мозга.

1. Верное равенство

Задание. Передвиньте одну спичку, чтобы арифметическое равенство «8+3-4=0» стало верным. Допускается менять и цифры, и знаки.

Существует несколько способов решения головоломки, так что спички и смекалка вам в помощь...

Первый способ: Четверку превращаем в одиннадцать, переместив горизонтальную спичку влево и вниз и повернув ее на 90 градусов. И теперь наше равенство выглядит так: 8+3-11=0.

Второй способ: Снимаем правую верхнюю спичку из восьмерки и перемещаем ее на самый верх четверки. Равенство превращается в 6+3-9=0, а значит - снова верно.

Третий способ: Превратим восьмерку в девятку, а из нуля сделаем восьмерку. Получим: 9+3-4=8. Равенство стало верным.

Есть и другие нестандартные варианты решения данной головоломки, где изменениям подвергаются уже не цифры, а знак «=», например 0+3-4 ? 0 (ломаем в нескольких местах спичку!), 8+3-4 > 0, но это уже не будет равенством, а значит - нарушает условие задания.

2. Разверните рыбку

Задание такое: нужно переложить 3 спички таким образом, чтобы рыбка стала плыть в противоположную сторону. Иначе говоря, вам требуется развернуть рыбку на 180 градусов по горизонтали.

Ответ: Передвигаем две спички, которые представляют собой нижние части туловища и хвоста наверх и одну спичку из нижнего плавника - вправо. На схеме это хорошо видно. Теперь наша рыбка поплыла обратно.

3. Подберите ключ

Задание. 10 спичек выложены так, что образуют собой форму ключа. Нужно передвинуть четыре спички так, чтобы получился «замок», состоящий из трех квадратов.

Ответ: Найти решение проще, чем выглядит на первый взгляд. Спички, составляющие головку ключа, перекладываем к основанию стержня. Таким образом получаем три выложенных в ряд квадрата.

4. Поле для игры в «Крестики-нолики»

Задание. Переложить три спички так, чтобы игровое поле превратилось в три квадрата.

Ответ: Две нижних спички перемещаем влево и вправо на один ряд выше. Таким образом, они замкнут боковые квадраты. Нижняя центральная спичка передвигается наверх, замыкая верхнюю фигуру и заданные три квадрата получены.

5. Задача «Бокал с вишенкой»

Задание. Четыре спички образуют форму бокала, в котором лежит вишенка. Передвиньте всего две спички так, чтобы ягода оказалась вне бокала. Допускается менять положение бокала, но не разрешается переделывать его форму.

Ответ: Чтобы найти решение этой головоломки, достаточно вспомнить, что мы имеем право изменять расположение бокала в пространстве. А значит, нам нужно просто перевернуть бокал вверх ногами. Крайнюю левую спичку перемещаем вниз и вправо, а горизонтальная сдвигается на половину своей длины вправо.

6. Два из девяти

Задание. У вас есть двадцать четыре спички, выложенных так, что они образуют собой девять маленьких квадратов. Нужно убрать восемь спичек, чтобы количество квадратов уменьшилось до двух. Остальные спички трогать и передвигать нельзя.

Я нашел 2 решения этой головоломки.

Первый способ: Убираем спички вокруг центра квадрата, оставив большой квадрат, который образован крайними спичками и один маленький квадрат в центре.

Второй способ: Оставляем большой квадрат, состоящий из двенадцати спичек и квадрат со сторонами 2 на 2 спички, прилегающий к сторонам большого квадрата.

Может, есть еще способы. Найдете их?

7. Соприкасающиеся спички

Условие. Расположите 6 спичек таким способом, чтобы каждая их них касалась остальных пяти.

Ответ: Для решения головоломки вам потребуется творческое мышление. Спички разрешается класть друг на друга, а значит - вам придется искать решение за рамками плоскости. Правильное решение проиллюстрировано на схеме. Вы можете видеть, что все спички действительно касаются друг друга. Признаюсь, нарисовать эту схему было гораздо проще, чем расположить так спички в реальности.

8. Семь квадратов

Задание. Переложите всего две спички таким образом, чтобы получить семь квадратов.

Ответ: Задача довольно сложная и для ее решения нужно отступить от шаблонных мыслей. Возьмем любые две спички, составляющие угол большого внешнего квадрата и положим их крест-накрест в любой из маленьких квадратов. У нас выходит 3 квадрата со сторонами 1 на 1 спички и 4 квадрата со сторонами в пол спички.

9. Оставить один треугольник.

Условие. Передвинуть одну спичку так, чтобы количество треугольников уменьшилось с 9 до 1.

Над решением придётся поломать голову, поскольку оно требует нестандартного подхода и креативного мышления.

Ответ: Нам нужно что-нибудь придумать с крестом в середине. Возьмите нижнюю спичку этого креста так, чтобы она одновременно приподняла и верхнюю. Поворачиваем этот крест на 45 градусов, чтобы в центре получились не треугольники, а квадраты. Замечу, что с настоящими спичками эта задача решается значительно проще, чем на компьютере.

Играть онлайн

Головоломки со спичками - замечательный способ приятно провести время и потренировать смекалку. Причем это делать можно как одному, так и в компании. Но, несмотря на это, они применяются все реже. Возможно, это связано с тем, что все большую популярность приобретают более современные способы добыть огонь - газовые и электрические зажигалки, кухонные плиты, оснащенные электроподжигом и не требующие дополнительных средств для включения конфорок. Поэтому сами спички все больше теряют незаменимость.

Но благодаря развитию интернета к головоломкам со спичками возвращается былая слава.

С микросхемой NE555 (аналог КР1006) знаком каждый радиолюбитель. Её универсальность позволяет конструировать самые разнообразные самоделки: от простого одновибратора импульсов с двумя элементами в обвязке до многокомпонентного модулятора. В данной статье будет рассмотрена схема включения таймера в режиме генератора прямоугольных импульсов с широтно-импульсной регулировкой.

Схема и принцип её работы

С развитием мощных светодиодов NE555 снова вышла на арену в роли регулятора яркости (диммера), напомнив о своих неоспоримых преимуществах. Устройства на её основе не требуют глубоких знаний электроники, собираются быстро и работают надёжно.

Известно, что управлять яркостью светодиода можно двумя способами: аналоговым и импульсным. Первый способ предполагает изменение амплитудного значения постоянного тока через светодиод. Такой способ имеет один существенный недостаток - низкий КПД. Второй способ подразумевает изменение ширины импульсов (скважности) тока с частотой от 200 Гц до нескольких килогерц. На таких частотах мерцание светодиодов незаметно для человеческого глаза. Схема ШИМ-регулятора с мощным выходным транзистором показана на рисунке. Она способна работать от 4,5 до 18 В, что свидетельствует о возможности управления яркостью как одного мощного светодиода, так и целой светодиодной лентой. Диапазон регулировки яркости колеблется от 5 до 95%. Устройство представляет собой доработанную версию генератора прямоугольных импульсов. Частота этих импульсов зависит от ёмкости C1 и сопротивлений R1, R2 и определяется по формуле: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Гц

Принцип действия электронного регулятора яркости заключается в следующем. В момент подачи напряжения питания начинает заряжаться конденсатор по цепи: +Uпит – R2 – VD1 –R1 –C1 – -U пит. Как только напряжение на нём достигнет уровня 2/3U пит откроется внутренний транзистор таймера и начнется процесс разрядки. Разряд начинается с верхней обкладки C1 и далее по цепи: R1 – VD2 –7 вывод ИМС – -U пит. Достигнув отметки 1/3U пит транзистор таймера закроется и C1 вновь начнет набирать ёмкость. В дальнейшем процесс повторяется циклически, формируя на выводе 3 прямоугольные импульсы.

Изменение сопротивления подстроечного резистора приводит к уменьшению (увеличению) времени импульса на выходе таймера (вывод 3), и как следствие, уменьшается (увеличивается) среднее значение выходного сигнала. Сформированная последовательность импульсов через токоограничивающий резистор R3 поступает на затвор VT1, который включен по схеме с общим истоком. Нагрузка в виде светодиодной ленты или последовательно включенных мощных светодиодов включается в разрыв цепи стока VT1.

В данном случае установлен мощный MOSFET транзистор с максимальным током стока 13А. Это позволяет управлять свечением светодиодной ленты длиной в несколько метров. Но при этом транзистору может потребоваться теплоотвод.

Блокирующий конденсатор C2 исключает влияние помех, которые могут возникать по цепи питания в моменты переключения таймера. Величина его ёмкости может быть любой в пределах 0,01-0,1 мкФ.

Плата и детали сборки регулятора яркости

Односторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы.

После сборки схема ШИМ-регулятора яркости не требует наладки, а печатная плата легка в изготовке своими руками. В плате, кроме подстроечного резистора, используются SMD элементы.

• DA1 – ИМС NE555;
• VT1 – полевой транзистор IRF7413;
• VD1,VD2 – 1N4007;
• R1 – 50 кОм, подстроечный;
• R2, R3 – 1 кОм;
• C1 – 0,1 мкФ;
• C2 – 0,01 мкФ.

Транзистор VT1 должен подбираться в зависимости от мощности нагрузки. Например, для изменения яркости одноваттного светодиода достаточно будет биполярного транзистора с максимально допустимым током коллектора 500 мА.

Управление яркостью светодиодной ленты должно осуществляться от источника напряжения +12 В и совпадать с её напряжением питания. В идеале регулятор должен питаться от стабилизированного блока питания, специально предназначенного для ленты.

Нагрузка в виде отдельных мощных светодиодов запитывается иначе. В этом случае источником питания диммера служит стабилизатор тока (его еще называют драйвер для светодиода). Его номинальный выходной ток должен соответствовать току последовательно включенных светодиодов.

Читайте так же

Светодиоды больше и больше входят в нашу повседневную жизнь. Мы меняем лампы накаливания в квартире или доме, галогенные в машине на светодиодные. Для того чтобы регулировать яркость лампочки Эддисона обычно применяют диммер - эта такая штука с помощью которой можно ограничивать переменный ток, тем самым меняя яркость свечения на нужную вам, зачем же платить больше, да еще и чувствовать дискомфорт из-за чрезмерно яркого света? Регулятор мощности вообще может использоваться для многих потребителей (паяльник, болгарка, пылесос, дрель...) от переменного напряжения сети, построены они, как правило, на основе симистора.

Светодиоды питаются от постоянного и стабилизированного тока, так что тут применить стандартный диммер не удастся. Если просто изменять напряжение, подаваемое на него то яркость будет изменяться очень резко, для них важен ток, но вместо регулятора тока мы сделаем нечто другое, а именно ШИМ (Широко Импульсный Модулятор), он будет на некоторое определенное время отключать источник питания от светодиода, яркость уменьшится, но мигание замечать мы не будем, так как частота такая, что глаз человека этого не заметит. Тут не используетсямикроконтроллеры, ведь их наличие может стать препятствием к сборке устройства, нужно иметь программатор, определенное программное обеспечение... Поэтому в этой простой схеме используется только простые и общедоступные радиокомпоненты.

Вот такую штуку возможно использовать для любых инерционных нагрузок, то есть тех, которые могут запасать энергию, ведь, если, к примеру, отключить DC моторчик от источника питания то вращаться он перестанет никак не моментально.

Схему, как я считаю, условно можно разделить на две части, а именно это генератор, выполненный на мега-популярном таймере NE555 (аналог -КР1006ВИ1) и мощный открывающийся/закрывающийся транзистор, с помощью которого подается питание для нагрузки (здесь 555 работает в режиме астабильного мультивибратора). У нас используется мощный биполярный транзистор NPNструктуры (я взял TIP122), но возможно заменить его полевым (MOSFET)транзистором. Частота импульсного генератора, период, длительность импульса при этом выставляется двумя резисторами (R3,R2) и конденсаторами (C1,C2), а изменять ее мы сможем резистором с регулировкой сопротивления.

Компоненты-схемы

Существует куча программ для расчета аналогового таймера 555, можете поэкспериментировать с номиналами компонентов, которые и влияют на частоту генератора - это все легко просчитается с помощью многих программ, таких как эта. Номиналы можно немного менять, все будет работать и так. Импульсные диоды 4148 без проблем заменяются отечественными КД222. Конденсаторы 0,1 мкФ и 0,01 мкФ дисковые керамические. Переменным резистором устанавливаем частоту, для хорошей и плавной регулировки его максимальное сопротивление 50 кОм.

Все собрано на дискретных элементах, плата имеет размеры 50-25 мм.

Как работает схема?

Устройство работает как переключатель между двумя режимами: ток подается на нагрузку и ток не подается на нагрузку . Переключение происходит настолько быстро что наши глаза не видят этого мигания. Так вот, это устройство регулирует мощность путем изменения интервала между временем, когда питание подается и когда оно отключено.Думаю, вы поняли суть ШИМа. Вот так вот это выглядит на экране осциллографа.

Первая картинка отображает слабое свечение, потому что во время периода Tдлинна импульса t1 занимает только 20% (это так называемый коэффициент заполнения), а все остальные 80% у нас наблюдается логический 0 (отсутствует напряжение).

Вторая картинка показывает нам сигнал, который называется меандр, тогда у нас t1=0.5*T, то бишь скважность и Коэф. Заполнения равны 50%.

В третьем случае мы имеем D=90%. Светодиод светит почти на полную яркость.

Представим что T=1 секунде, тогда в первом случае

§ 1)в течении 0,2с будет идти ток на светодиод, а 0,8с нет

§ 2)0,5с подается ток 0,5с нет

Кстати, сделав три платки ШИМ регуляторов по схеме и подключив их к одной RGB ленте появляется возможность выставлять нужную гамму свечения. Каждая из плат управляет своими светодиодами (красными, зелеными и синими) и смешивая их в определенной последовательности вы добиваетесь нужного свечения.

Какие же потери энергии у этого устройства?

Во-первых, это жалкие несколько миллиампер, которые потребляют импульсный генератор на микросхеме, а далее идет силовой транзистор, на котором рассеивается мощность равная примерно P=0.6V*I потреблениянагрузки . Базовым резистором можно пренебречь. В целом потере на ШИМе минимальны ведь система регулирования по ширине импульса очень эффективна, так как в пустую тратится очень мало энергии (и, следовательно, выделяется мало тепла).

Итог

В итоге мы получили прекрасный и простой ШИМ. Им оказалось очень удобно настраивать для себя приятную силу свечения. Такое устройство всегда пригодится в быту.

• Вперёд >