Бесплатная техническая библиотека

Автомат для формирования световых эффектов

Справочник / Радио - начинающим

Комментарии к статье

В популярной радиотехнической литературе описано немало автоматов на микросхемах, позволяющих создавать различные световые эффекты для украшения новогодних елок, иллюминирования декоративных масок, аттракционов. Основа таких автоматов- те же триггеры, управляемые, как и в модели светофора, импульсами тактовых генераторов. Переключаясь из одного логического состояния в другое, триггеры выходными сигналами управляют цепями питания нескольких ламп накаливания (или гирлянд), которые и создают задуманные световые эффекты.

Предлагаем для опытной проверки простой автомат, создающий эффект "Бегущая тень"(рис. 1, а).

Устройство состоит из генератора импульсов на элементах DD1.1 и DD1.2, инвертора DD1.4, счетных D-триггеров DD2.1 и DD2.2, логического узла на элементах 2И-НЕ DD3.1-DD3.4 и транзисторов VT1-VT4 с лампами накаливания HL1-HL4 в коллекторной цепи. Подстроечным (или переменным) резистором R1 можно плавно изменять частоту тактового генератора в пределах 1... 2 Гц.

Два триггера микросхемы К155ТМ2 (DD2), соединенные между собой последовательно, образуют двоичный счетчик импульсов, поступающих на его вход от генератора. В итоге на выходе первого триггера частота импульсов оказывается меньшей вдвое, а на выходе второго- вчетверо. Элементы DD3.1-DD3.4, работающие как дешифраторы логических состояний триггеров счетчика, формируют сигналы, включающие в определенном порядке лампы накаливания. Лампа HL1 загорается тогда, когда на выходе элемента DD3.1 появляется напряжение высокого уровня, открывающее транзистор VT1. В таком состоянии этот логический элемент может оказаться только при низком уровне напряжения на одном из его входов, т. е. в те промежутки времени, когда один из триггеров находится в нулевом состоянии. Если же оба триггера находятся в единичном состоянии, на выходе элемента DD3.1 будет напряжение низкого уровня, транзистор VT1 окажется закрытым, а лампа HL1 -погашенной.

Работу автомата в целом проанализируем по графикам, изображенным на рис. 1, б. Считаем, что в начальный момент после включения питания D-триггеры счетчика оказались в нулевом состоянии. Следовательно, включились лампы HL1-HL3 потому, что в это время на выходе элементов DD3.1-DD3.3 появилось напряжение высокого уровня, которое открыло транзисторы VT1-VT3.

Первый импульс генератора своим фронтом переключил триггер DD2.1 в единичное состояние. Сразу же переключился в аналогичное состояние и триггер DD2.2. Поэтому лампа HL1 погасла (на выходе элемента DD3.1 появился низкий уровень напряжения) и включилась лампа HL4 (на выходе элемента DD3.4 появился высокий уровень напряжения). Второй импульс переключил триггер DD2.1 в нулевое состояние (триггер DD2.2 остался в единичном). Теперь гаснет лампа HL2, а остальные светят. Третий импульс переключает первый триггер в единичное состояние, а второй - в нулевое. Значит, гаснет лампа HL3, а остальные горят. При четвертом импульсе оба триггера счетчика оказываются в нулевом состоянии и гаснет лампа HL4.

Начиная с пятого (затем с девятого, тринадцатого и т. д.) импульса, появляющегося на входе двоичного счетчика, описанный цикл работы автомата повторяется. И если лампы расположены гирляндой, гаснущие лампы будут создавать эффект "бегущая тень".

С таким автоматом можно получить и эффект "бегущий огонь", если между выходами элементов DD3.1-DD3.4 и соответствующими им ограничительными резисторами R2-R5, включить инверторами элементы еще одной микросхемы К155ЛАЗ (подобно элементу DD1.3.). Тогда при каждом цикле работы автомата станет вспыхивать лишь одна лампа и "огонь"будет "бежать"по гирлянде. Скорость перемещения "огня"тем больше, чем выше частота тактового генератора.

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Открыт p-волновый магнетизм 21.06.2025 Современная физика постоянно расширяет горизонты нашего понимания материи, и одним из самых перспективных направлений сегодня остаются исследования в области спиновых и магнитных состояний. В мире, где стремительно растут вычислительные нагрузки и потребность в энергоэффективных решениях, ученые ищут принципиально новые подходы к хранению и обработке информации. Одним из таких прорывов стало открытие нового типа магнетизма - так называемого p-волнового магнетизма, зафиксированного в лабораторно выращенном кристалле никелия йодида (NiI2). Международная команда исследователей, в которую вошли ученые Массачусетского технологического института (MIT), сумела создать сверхтонкие слои кристалла в условиях высокотемпературной печи. Как отмечает физик Риккардо Комина, никелий йодид оказался идеальной модельной системой для проверки теоретических предположений о существовании этого необычного состояния материи. При помощи поляризованного света исследователи наблюдали спиральную организацию электронных спинов - ключевой признак p-волнового магнетизма. В отличие от обычного ферромагнетизма, где спины электронов выстроены в одном направлении, и от антимагнетизма, при котором противоположные спины взаимно компенсируют друг друга, в p-волновом магнетизме формируется уникальная структура. Спины электронов закручиваются в зеркальные спирали, которые на макроуровне уничтожают общее магнитное поле, но сохраняют сложную локальную структуру. Это делает материал одновременно нейтральным внешне и активным внутри, открывая путь к новым формам управления информацией на квантовом уровне. Особое внимание ученых привлекла возможность управлять этим новым состоянием с помощью слабых электрических полей. По словам исследователя Цяня Суна из MIT, p-волновый магнетизм может позволить разработать электронные компоненты, потребляющие в 100 000 раз меньше энергии по сравнению с существующими решениями. Такое радикальное снижение энергозатрат способно стать настоящим прорывом в сфере вычислительной техники, особенно в контексте растущих нагрузок, связанных с развитием искусственного интеллекта и обработки больших данных. Важно подчеркнуть, что пока речь идет о фундаментальном открытии, которое требует дальнейшей экспериментальной проверки, уточнения условий устойчивости и стабильности нового магнитного состояния. Тем не менее, полученные результаты подтверждают реальность p-волновых структур, существование которых ранее предполагалось только теоретически. В перспективе это открытие может привести к созданию нового поколения энергоэффективных запоминающих устройств, способных кардинально изменить архитектуру будущих вычислительных систем. Магнитные элементы, управляемые электрическим полем, без необходимости в массивных токах и сложной терморегуляции, открывают путь к миниатюрным и "зеленым" технологиям хранения данных.

Другие интересные новости:

▪ Apple переводит компьютеры на собственные процессоры

▪ Графен для пуленепробиваемого жилета

▪ Вакуумная дорога со скоростью 1200 км/ч

▪ Всепогодная вспышка Pentax AF201FG

▪ Энергонезависимую память можно сделать с помощью вируса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Философия - служанка богословия. Крылатое выражение

▪ статья Почему люди не могут дышать и глотать одновременно? Подробный ответ

▪ статья Руководитель отдела информатизации. Должностная инструкция

▪ статья Моноблочный стереофонический громкоговоритель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулятор мощности 2 киловатта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026