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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Сверхсильные искусственные мышцы 04.02.2024 Исследователи из Корейского Исследовательского Центра KAIST создали удивительное устройство искусственных мышц, способных вырабатывать силу, превышающую его собственный вес в 34 раза. Это новшество обещает находить широкое применение в сфере мягких работ, медицинских устройств и носимой электроники, ставшей неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Под руководством профессора ИльКвона О с механического факультета KAIST, команда разработала мягкий флюидный переключатель, способный функционировать при сверхнизком напряжении. Искусственные мышцы, имитирующие человеческие, обеспечивают гибкость и естественность движений, что делает их ключевым элементом в мягких работах и медицинских устройствах. Они реагируют на внешние стимулы, такие как электричество, воздушное давление и изменение температуры. Контроль за этими движениями является важной задачей. Традиционные моторы оказываются неудобными для использования в ограниченном пространстве из-за их жесткости и больших размеров. Для решения этой проблемы команда разработала мягкий электро-ионный актуатор для контроля потока жидкости, который может генерировать значительные силы даже в узком пространстве. Искусственная мышца, созданная из металлических электродов и ионных полимеров, генерирует силу и движение в ответ на электричество. Для создания поразительной силы относительно ее веса использован полисульфонированный ковалентный органический каркас (pS-COF). Искусственная мышца, толщиной всего у волоса (180 мкм), произвела силу, превышающую ее вес в 34 раза (10 мг), обеспечивая при этом плавное движение. Это позволило команде точно контролировать направление потока жидкости с низким энергопотреблением. Профессор ИльКвон О, руководитель исследования, отметил: "Электрохимический мягкий флюидный переключатель, работающий при сверхнизкой мощности, открывает множество возможностей в сферах мягких роботов, мягкой электроники и микрофлюидики, основанной на контроле жидкости". Он добавил: "От умных волокон до биомедицинских устройств, эта технология может быть немедленно внедрена в различных промышленных областях, поскольку ее легко применить в ультрамалых электронных системах нашей повседневной жизни".

Другие интересные новости:

▪ Зарядник на колесах

▪ Система видеоконференцсвязи Xiaomi Audio and Video Conference Speaker

▪ Лондон пьет морскую воду

▪ Новая единица измерения - кеттабайт

▪ Память V9 QLC NAND 9-го поколения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сборка кубика Рубика. Подборка статей

▪ статья Человек со стороны. Крылатое выражение

▪ статья Какое изощренное убийство в фильме о Джеймсе Бонде является ненатуральным? Подробный ответ

▪ статья Обработчик волоса, шерсти и щетины. Должностная инструкция

▪ статья Универсальная радиосигнализация. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Способ питания укороченной рамочной антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026