Arduino: ¿problema de terreno común? Zumbador de alimentación, LED a través de transistor como interruptor

Estoy trabajando en un feo suéter navideño con un Lilypad Arduino.

Anteriormente, se configuró para encender los LED en cada lado del suéter usando solo el voltaje de los pines de salida digital (alternando conjuntos de LED al ritmo de la música), mientras también operaba un zumbador inductivo (conectado a una salida PWM en los pines 5 y Arduino gnd) para reproducir melodías navideñas mediante modulación. Obviamente, esto tenía bastante poca potencia y me gustaría casi ensordecer/cegar a mis amigos con este proyecto.

Entonces, este año es V2 que usa transistores como interruptores para bombear más cerca de 18V desde 2 baterías de 9V a los LED.

Estaba teniendo problemas para que esta configuración usara una fuente de alimentación separada y siguiera funcionando correctamente con el zumbador. Estoy usando NPN (TIP31) que están configurados de la siguiente manera (de memoria, así que espero haberlo contado correctamente, pero la configuración es funcional):

  • Base -> pin de salida Arduino
  • Colector -> GND en la placa Arduino
  • Emisor -> LED (-)
  • V+ -> LED (+)
  • V- -> GND en la placa Arduino

V+ = 18V a través de baterías de 2x9V

Arduino alimentado por una batería integrada separada.

Intento de esquema simplificado a continuación (no muestra el segundo conjunto de LED y el segundo transistor)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Mi problema era que, cuando el zumbador está conectado (incluso si no está funcionando), los LED permanecían encendidos. Estoy bastante seguro de que tiene que ver con la placa Arduino y la fuente de alimentación separada para los LED que comparten un terreno común. Esto se confirma desconectando la tierra del terminal (-) del zumbador.

¿Hay alguna forma en que pueda configurar este circuito para que tenga terrenos separados, y eso incluso ayudaría? Pensé que podría usar optoaisladores para aislar completamente los circuitos, pero no tengo tiempo para pedir ninguno. ¿Hay alguna solución simplemente usando los transistores NPN que tengo disponibles? Principiante total aquí, ¡así que tengan paciencia conmigo!

¡Gracias de antemano!

Respuestas (1)

Su transistor de potencia NPN parece estar mal conectado.

Esperaría algo así...

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

dónde

  • R1 limita la corriente base y protege a P1. R 1 = 5 V − V B mi ( s a t ) / I B ( 20 metro A ? )
  • R2 limita la corriente del LED. R 2 = ( 18 V − V L mi D ) / I L mi D
  • El colector de Q1 está conectado al cátodo del LED.

¿Quizás su LED es en realidad un módulo LED de 18 V que tiene un limitador de corriente incorporado?

Nota: creo que los zumbadores piezoeléctricos no consumen mucha corriente, probablemente no necesite un TIP31 para manejarlo. Verifique las especificaciones y elija un transistor más adecuado. Para conectarse como se muestra, el zumbador piezoeléctrico debe tener una capacidad nominal de más de 18 V.

OP indica un deseo de ensordecer y cegar a sus víctimas del suéter de Navidad. Si uno supusiera que el piezo sería más fuerte funcionando directamente con 18v de lo que sería si fuera alimentado desde el pin del microcontrolador, ¿simplemente duplicaría la configuración Q1 con otro TIP31 que funciona como un interruptor lateral bajo para el piezo? Supongo que R1 permanece en su lugar, pero dependiendo del timbre, ¿quizás R2 se apaga?
@mikeY: Esos son buenos puntos.
Buena pregunta mikeY: tengo una nueva especificación piezoeléctrica para 3-12 V CC, por lo que puede ser necesario desviar más voltaje. Voy a ver cómo suena en relación con el más pequeño que tenía antes cuando corría directamente desde el tablero primero. Le daré una oportunidad a esto cuando llegue a casa. ¡Agradezco la respuesta rápida!
Solo para asegurarme, porque la página aquí para el viejo piezoeléctrico menciona el uso de 2 pines de E/S: si usé un segundo pin de E/S en lugar de tierra, sigue siendo efectivamente el mismo circuito si ese segundo pin de E/S está configurado en BAJO ?
Esta es la respuesta de RedGrittyBrick, así que no quiero robarle el protagonismo, pero me inclinaría a seguir esta configuración: lilypadarduino.org/?p=436 al menos inicialmente. Estaba haciendo preguntas arriba porque no sabía y no teníamos las especificaciones del piezoeléctrico; con la información adicional, un poco de Google sugiere que el enlace anterior es el camino a seguir.
Quería decir gracias. ¡Probé esto anoche y funciona de maravilla! Retiré una de las baterías de 9 V porque no estoy alimentando suficientes LED a la vez para justificar el uso de ambas, y mantiene el voltaje en el rango operativo del piezoeléctrico, que aún es lo suficientemente alto. También se agregó un botón de silencio para que mi compañero de cuarto no me mate tocando cascabeles de 8 bits y adornando los pasillos una y otra vez mientras pruebo.
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