¿Cómo configurar las luces LED parpadeantes de 40 hz para iluminar una habitación?

Como lo señaló Peter Camilleri : esto podría ayudar a quienes padecen la enfermedad de Alzheimer, y ciertamente espero que lo haga, pero puede causar problemas a otras personas.

No es difícil generar una onda cuadrada de 40Hz. La solución más simple probablemente sería un circuito temporizador 555 astable. También puede usar un microcontrolador, pero eso es una molestia significativa en comparación. Tenga en cuenta que el 555 solo puede generar 200 mA, por lo que es posible que deba colocar un transistor en la salida para controlar su luz.

El LED es probablemente la mejor opción para la fuente de luz. El filamento en una bombilla incandescente permanecerá caliente y luminoso brevemente después de que se apague. A 40Hz, el efecto general podría ser más como una bombilla tenue que una bombilla intermitente. Un LED se encenderá y apagará bruscamente.

Probablemente una luz sea mejor también, solo porque no tendrá que tener cableado eléctrico en toda la habitación para las luces distribuidas. Un solo LED de alta potencia puede proporcionar una iluminación significativa.

Piense en la energía de la batería, como un banco de energía USB. Existen importantes problemas de seguridad eléctrica asociados con la alimentación de la red eléctrica, especialmente si el usuario padece la enfermedad de Alzheimer. Desea que su sistema no presente riesgos para el usuario.

Este circuito es relativamente pequeño y simple, por lo que puedes ensamblarlo en un tablero de rayas / veroboard.

Lo haría de esta manera. Banco de energía USB - > Temporizador Astable 555 - > Transistor controlador - > Luz

Aquí hay una calculadora para el 555: enlace

Técnicamente, esto es trivial. Los LED (incluido el blanco) cambiarán mucho más rápido que 40Hz, por lo que es una cuestión de cambiar la corriente a los LED.

En la práctica, podría ser un poco más difícil porque la mayoría de los productos de nivel de consumidor tienen un circuito de alimentación + controlador integrado que no se puede cambiar tan rápido.

Un enfoque sería utilizar lámparas de 12V con solo resistencias en el interior (algunas tendrán un controlador y es posible que no sean adecuadas) y un suministro de 12V. Entonces podrías usar un MOSFET simple para cambiar la corriente. Se podría usar un temporizador 555 o un generador de funciones baratas para manejar el MOSFET (probablemente a través de un chip de controlador).

El generador de funciones tendría la ventaja de una pantalla de frecuencia, por lo que los resultados serían repetibles. El uso de 12V también hace que sea menos probable que alguien se electrocute accidentalmente.

Para concretar esto con más firmeza, debe definir cuánta luz necesita realmente, en qué estándares de seguridad está trabajando (muchas de las fuentes de alimentación requerirán una caja, fusibles y tal vez un filtro de entrada externo a la caja de metal). entra) y cómo se montarán las luces, etc.

Esencialmente, lo que está haciendo es atenuación PWM: solo a 40 Hz en lugar de a varios KHz. (La atenuación PWM pulsa la señal en un determinado ciclo de trabajo para el brillo deseado). Hay muchos productos de iluminación LED diseñados para funcionar con atenuación PWM , principalmente para el color controlable RGB, y acabo de sumergirme en ese contenedor de piezas.

Un sistema LARGE RGB LED típico se configura así:

• fuente de alimentación de 12VDC (a veces 24V)
• Un RGB o brillo monocromático controlador , que toma la entrada del usuario y genera 12V modulados con PWM.
• Un amplificador que ingresa potencia y la señal PWM de 12 V, y emite esa misma señal pulsada a una corriente mucho mayor.
• Las tiras LED o focos, que luego "brillan" a cualquier frecuencia PWM.

Normalmente, los controladores tienen suficiente corriente para conducir algunas luces directamente. Para un sistema grande, su salida se usa estrictamente como una señal en los amplificadores.

Comúnmente tienen 3 canales (R G B). Puede usar luces monocromáticas y expulsarlas de un canal, o dividir la señal en 3 canales y tener 3 ramas todas monocromáticas. O simplemente vaya a RGB, pero el CRI de color puede no ser excelente.

Reemplace el controlador con un circuito simple, tal vez 555 basado en temporizador, que produzca 12V PWM a una corriente bastante baja, solo lo suficiente para controlar el amplificador. Ahora no tiene que preocuparse por cambiar la alimentación, el amplificador estándar lo hace por usted.

Puedes hacer que la iluminación LED sea tan brillante como quieras, dependiendo de cuántos emisores y amplificadores estés dispuesto a apilar. En general, un amplificador alimentará más luz de la que probablemente desee: 72W de luz LED es bastante.

Estoy en el proceso de crear uno con un Arduino Uno R3. El proceso es muy simple y se puede completar por menos de $ 20. Amazon tiene el R3 por menos de $ 7.00 más un kit de inicio con LED, puentes, resistencias, etc. Estoy esperando que el kit lo complete, pero puede probar su esquema en los circuitos DOT io. Esto te permitirá probar diferentes configuraciones sin freír tu hardware.

Mi esquema: enlace

El código para el controlador es (no mío, crédito incluido):     

//
/* Blink without Delay

Turns on and off a light emitting diode (LED) connected to a digital
 pin, without using the delay() function.  This means that other code
 can run at the same time without being interrupted by the LED code.

The circuit:
 * LED attached from pin 13 to ground.
 * Note: on most Arduinos, there is already an LED on the board
 that's attached to pin 13, so no hardware is needed for this example.

created 2005
 by David A. Mellis
 modified 8 Feb 2010
 by Paul Stoffregen
 modified 11 Nov 2013
 by Scott Fitzgerald

This example code is in the public domain.

http://www.arduino.cc/en/Tutorial/BlinkWithoutDelay
 */

// constants won't change. Used here to set a pin number :
const int ledPin =  13;      // the number of the LED pin

// Variables will change :
int ledState = LOW;             // ledState used to set the LED

// Generally, you should use "unsigned long" for variables that hold time
// The value will quickly become too large for an int to store
unsigned long previousMillis = 0;        // will store last time LED was updated

// constants won't change :
const long interval = 25;           // interval at which to blink (1000 milliseconds/40 = 25 ms intervals)

void setup() {
  // set the digital pin as output:
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // here is where you'd put code that needs to be running all the time.

// check to see if it's time to blink the LED; that is, if the
  // difference between the current time and last time you blinked
  // the LED is bigger than the interval at which you want to
  // blink the LED.
  unsigned long currentMillis = millis();

if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    // save the last time you blinked the LED
    previousMillis = currentMillis;

// if the LED is off turn it on and vice-versa:
if (ledState == LOW) {
  ledState = HIGH;
} else {
  ledState = LOW;
}

// set the LED with the ledState of the variable:
digitalWrite(ledPin, ledState);


}
}