題:
如何為9位開關接線，以便每個位置比以前打開一個LED？
Isaac Lubow
2019-04-23 05:32:43 UTC
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我有一個像這樣的人9路開關：

9-way

我試圖弄清楚如何打開位置1，位置2，位置2的一個LED，一直到位置9的所有9。

很明顯，我可以在每個位置重複LED的所有接線，但這似乎很愚蠢。

我的想法是，使用如下所示的佈局，開關將代錶帶圓圈的紅線（顯示在位置3），該紅色線將在每個連續的位置向右延伸，直到連接所有燈為止。我該怎麼辦？

schematic

每個LED需要什麼工作電壓，每個LED消耗多少電流以及電源電壓是多少？
您的邏輯為每個LED定義了“或”輸入邏輯，但更加簡單http://tinyurl.com/y38aomlp
@BruceAbbott的想法是使用9V電池，但如果需要，我可以使用適合9V型開關插孔的DC電源。LED消耗約25-30mA的電流，但即使達到一半亮度也能達到目的，因此那裡有一些擺動的空間。
在地面上下，您的電路看起來就像是從墳墓之外來的:)
@DmitryGrigoryev這很奇怪嗎？我已經習慣了在吉他踏板示意圖上找到合適的地方...
您的電源是恆定電壓還是恆定電流？
-1
那回答了我的問題；9V電池是恆壓源，因此需要適當調節LED。
十一 答案:
Jasen
2019-04-23 07:41:17 UTC
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使用穩定的電流源點亮它們，串聯LED並短路想要變暗的部分。

schematic

模擬該電路 –使用 CircuitLab sup>

創建的示意圖

如果沒有合適的電壓，則可以使用降壓-升壓轉換器來產生30V。

這是使用LM2596S模塊構建一個簡單的方法：

  1. 去掉電位器和兩個大電容器
  2. 在+ in和+ out（正向+ in）之間連接一個可用的電容器，並在輸出電容器所在的位置安裝一個1uF的陶瓷電容器。
  3. 在-output到中央電位計端子之間連接一個100 ohm電阻。
    4. ol>

    以這種方式修改後，如果在+ in和+ out之間加電，它將在-out端子上產生一個負電壓，並在中央電位計端子（源為+ out）上充當12.5mA電流吸收器。

    schematic

    模擬該電路 sup>

    可以修改

    或XL6009升降壓模塊。這次只需移除電位計並添加一個100歐姆電阻器，將3-30V連接到正常的輸入端子，並將LED燈串連接到輸出和電阻器。

    schematic

    模擬該電路 sup>

或者，將開關連接在陽極和電流源之間，而不要接地。這樣，當沒有LED點亮時就不會消耗功率，並且如果希望當開關順時針旋轉時LED燈條順時針/向右增大，佈線會更容易。
我可以使用像這樣的LM317 https://www.mouser.com/ProductDetail/ON-Semiconductor/LM317BTG嗎？
@IsaacLubow,是的，很合適。
您能指出一個示意圖，其中LM317將9VDC轉換為該設置所需的恆定電流嗎？
@IsaacLubow不能-它只能降低電壓。您至少需要20伏特才能點亮LED，但可能需要更多（因此，甚至不能串聯使用兩節9V電池）。看一下LM2596S選項，它也適用於9V輸入。
LM2596S模塊的9V可能有點高，因為該模塊會在輸入電壓上增加輸入電壓，而LM2596HVS會更好，或者XL6009（剛剛添加）提供了更大的靈活性，不幸的是，這些模塊很便宜，只有您可以等待幾個星期，
Michael Karas
2019-04-23 17:54:10 UTC
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在轉動旋轉開關時實現漸進式LED點亮的一種方法是在開關的公共端上使用電流吸收器，然後將LED接線到選擇器開關端子上，如下所示。所示的恆定電流吸收器是一種為LED獲得20mA吸收器的低成本方法，因此隨著點亮的LED數量的變化，亮度不會發生變化。該方案確實需要足夠高的電源電壓，以克服多達9個LED的串聯串的正向壓降。

enter image description here

可以使用9VDC完成嗎？我不熟悉圖中的LM358或晶體管...任何文檔將不勝感激！
@IsaacLobow-不，它不能用9V的電壓來實現9個LED。如果每個LED都有2V的正向壓降，則一串中的九個有一個Totan
下降18V。底部電流吸收器本身也需要幾伏特。9V可能適用於三個紅色LED
我是否可以獲得一個轉換器模塊，它將以所需的電壓將9VDC轉換為所需的恆定電流？
@IsaacLubow-您可以使用如上所示的電路從開關的公共點觸點上獲得恆定電流吸收。然後，您可以購買升壓轉換器模塊以將9V轉換為所需的更高電壓。上述設計的LED燈串電流大約為20mA。您的升壓轉換器從9V升至36V將是4倍升壓，因此來自9V電源的電流將需要在20mAx4的數量級上，並加上一些因素，說明昇壓轉換器的效率可能僅為80％，因此希望使用9V電源必須提供約100mA的電流。
恆定電流升壓或降壓電源可用於保持電路有效運行，而不管打開了多少個LED。
-1
Bob Jacobsen
2019-04-23 08:21:00 UTC
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如果您不喜歡現有的特定開關，請使用“漸進短路旋轉開關”進行更換。就像您的繪圖一樣工作。

可以解決我的兩個小得多的問題，是的-事實證明，為它們供電是另一個障礙。
Level River St
2019-04-24 03:51:00 UTC
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Oldfart和Mattman944對於復雜的二極管網絡給出了非常相似的答案。如果可以接受亮度變化，則簡單的二極管階梯就足夠了。紅色LED的電壓降通常為2V，二極管的電壓降通常為0.6V，因此，梯形中的二極管電壓降的組合效應非常明顯。

使用9V電池並將開關置於位置9時，LED 9的限流電阻將看到9-2 = 7V，LED 1的限流電阻將看到9-2-（0.6 * 8）= 2.2V如果限流電阻的阻值相同，則會導致流經LED的電流相差三倍以上。 enter image description here

如果您要保持相等的亮度，則必須包括Oldfart和Mattman944推薦的所有二極管，但是僅需幾個額外的二極管，您就可以將亮度的變化減輕到希望的水平。通過如上圖在左側增加三個二極管，我們確保將開關置於位置9時，LED 5看到的電壓與LED 8相同。限流電阻上的實際電壓如下。請注意，在LED的5和2之間增加一個二極管（下表中未考慮）將進一步改善電路。

  LED限流電阻兩端的電壓
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

另一種平衡亮度的方法是在某些LED的線路中安裝二極管，以故意增加電壓降。在上圖中，從開關觸點1到LED 1的線路中插入了一個附加二極管，因此，無論開關處於位置1還是2，LED 1都能看到相同的電壓。然後可以將LED 1的限流電阻設為為了使該LED的亮度與其他LED保持平衡，該值要比其他LED的值小。

這些只是想法-對於這類項目，最好通過實驗找到均勻亮度與復雜性之間的最佳平衡。

太好了，謝謝！我不介意開關位置之間的亮度略有差異，也不介意以一半的功率運行LED-它們非常亮。
@IsaacLubow沒問題！還有一些技巧：如果可以以合理的價格購買肖特基二極管，它們的壓降會更低。並且不要找到最小的二極管。https://uk.rs-online.com/web/p/rectifier-diodes-schottky-diodes/6527359/是一個示例。是的，這是一個1安培的二極管！請注意，它在0.1A時的典型電壓降略高於0.3V，但在其1A額定電流下約為0.5V。0.1A時的最大壓降為0.55V。具有相同額定電流的非肖特基二極管的壓降可能是這些值的兩倍。請務必閱讀數據表。
為什麼要使用額外的二極管來減輕亮度變化？為什麼不在電阻器中這樣做呢？
@Harper二極管的價格比電阻器高2美分，因此，如果改用電阻器，則可以節省很少的錢。可能可以使用電阻，但是這將需要在9個可能的開關位置上進行詳細的平衡計算，並獲得具有不同值的電阻，而不是搶走一堆相同且值合適的電阻。與這樣的一次性項目相比，所花費的時間和精力要多於零件節省。
如果您不是數學的忠實擁護者，可以對所有事物使用相同值的二極管...
Mattman944
2019-04-23 07:24:59 UTC
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這是一個技術含量低的解決方案，需要很多零件。僅顯示4個位置，9個位置需要45個二極管。

如果您有高電壓，Sunyskyguy有一個聰明的解決方案。

enter image description here

如果您將每個二極管都放在前面（在它上面的那個二極管的左邊），可以用更少的二極管來做到這一點嗎？
如果可以容忍輕微的亮度變化，則可以卸下水平二極管。在高電池電壓（9V）下，它可能不會引起注意。
到目前為止，僅能回答實際答案的問題。
@mattman944認為您可能希望在實踐中看到此解決方案... https://www.instagram.com/p/BxaSo5BgA3U/
這裡有一個整潔的優化問題，可以省去二極管，但要犧牲一些亮度變化。有一個顯而易見的8二極管解決方案以及Mattman的37二極管解決方案，但是您可以引入一些“跳過二極管”來減少8二極管解決方案的差異。
kbrgrty3
2019-04-25 15:13:40 UTC
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您可以像這樣在每個LED上使用一個緩衝區。

diagram

在此圖中，R1至R3是上拉電阻。關閉任何 開關將導致直接與其相連的緩衝區變為0， 這會將其下面的所有緩衝區拉低。4050具有6個緩衝區。你會 9個LED需要其中2個。

此解決方案僅需要一個電壓即可為4050供電（對於3V至20V， CD4050B）。您可以隨意鏈接多達4050個。

Oldfart
2019-04-23 07:25:33 UTC
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如果您可以承受另一個0.5V的壓降，則可以使用大量的二極管。這是一個具有三個LED的示例，這些LED需要6個二極管。
（抱歉，SW，SW2 ..，電路實驗室沒有旋轉開關符號）

schematic

模擬該電路 –使用 CircuitLab sup>

創建的示意圖
George White
2019-04-23 09:55:02 UTC
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與使用微控制器的某些其他解決方案相比，這似乎有些過分，但是它的零件更少，成本也可能更低。許多Ardunio板都有9個以上的數字輸出引腳-您可以用9個引腳中的每個引腳驅動一個LED。通過讓開關選擇分壓器的不同點並將其饋送到一個模擬引腳，您可以確定開關的位置並點亮您決定點亮的任何東西。

我當時正在考慮使用電壓調節器，就像他們在這裡解釋的那樣-https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/need-a-current-regulator-use-a-voltage-regulator/然後將燈串聯起來-似乎是一個很好的妥協。
後續措施：卸除9檔開關，然後使用旋轉編碼器。
開關是激發項目靈感的動力，所以這次不是！
或在開關上使用LM3918和電阻鏈
一個ATMega嗎？還在使用開關嗎？過度殺戮是個笑話有一個簡單的集成電路。
@Diego C Nascimento-您是否正在考慮PROM或由移位寄存器製成的東西？
不，但這是一個主意。邏輯門可以做到這一點。
Spehro Pefhany
2019-04-25 07:51:22 UTC
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除非您渴望攀登FPGA的學習曲線（包括購買編程盒和使用大量引腳的SMT零件），否則我不會建議這樣做，但是您可以使用帶有內部閃存的Lattice LCMXO2系列和振盪器。電路如下所示（加上一些電源連接，編程連接器和旁路蓋）：

schematic

模擬該電路 –使用 CircuitLab sup>

創建的示意圖

編程軟件（Lattice Diamond）支持VHDL和Verilog。

如果您感到幸運，可以將輸出設置為最小電流驅動，並省略電阻。

Alex Cannon
2019-04-25 06:41:53 UTC
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類似於微控制器方法，另一種方法是使用運算放大器IC。正輸入都連接在一起，它們連接到產生變化電壓的電位計而不是開關。負極連接到一系列電阻，以為每個電阻提供不同的電壓。旋轉旋鈕時，指示燈會一一點亮。

這種類型的電路用於具有十段LED燈條的功率逆變器，以告訴您逆變器輸出多少安培。我相信它們所有的運算放大器都集成在一個IC中。

我知道這不是一個確切的答案，因為它不使用開關，但是很可能滿足您的要求。

編輯2：仍然可以使用一次僅連接一個觸點的普通開關。將所有負運算放大器輸入連接至1V等低電壓。然後將每個開關輸出連接到每個運算放大器的正輸入。在開關輸入上放置一個大電阻，如100k，並將其連接至正電源。它必須是一個大電阻，以不允許足夠的電流通過，以使上方的LED明顯打開，因為正輸入將從另一個運算放大器連接到LED陽極。現在，當您旋轉開關時，一次將點亮一個LED。為了使旁邊的所有LED都點亮，只需將每個運算放大器的輸出連接到其下方的正輸入。與1V參考電壓相比，LED的正向壓降將過高，以至於無法從其下方的OP放大器的正輸入端獲得足夠的電壓，因此LED不會阻止OP放大器開啟，但其他情況下， LED負載可能會。假設運算放大器是僅電流源類型。不能使用電流源和宿運算放大器，因為這會阻止另一個運算放大器的正輸入變高。許多運算放大器僅是電流吸收器，因此在這種情況下，必須將LED的陰極連接到運算放大器的輸入端，其餘電路切換。不要忘記為連接到開關的運算放大器輸入使用上拉或下拉電阻。用於將開關連接到正電源的電阻值應該很好。我希望不要太困惑。

編輯3：似乎其他人發布了使用緩衝IC代替運算放大器的類似但更簡單的解決方案。

henros
2019-04-25 14:52:35 UTC
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另一種方法是使用LM3914來驅動LED，並通過參考電壓為外部10電阻梯形圖供電。然後，旋轉開關只需從梯子中選擇一個電壓即可點亮所需數量的LED。

這只是一個大綱；例如，將選擇梯形圖的最高電阻，以將步進電壓設置在LM3914比較器的公差範圍內（根據我的經驗，該公差非常小）。

此外，整個設備將依靠3.3V電源



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