Музыкальные гирлянды. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Простой вариант изготовления аналогичной гирлянды - использовать музыкальный синтезатор серии УМС. Схема устройства, позволяющего управлять четырьмя группами гирлянд по пять светодиодов в каждой, приведена на рис. 1.

Основа автомата - узел непрерывного воспроизведения мелодий на триггере Шмитта, выполненном на транзисторах VT1, VT2, и микросхеме УМС (DD1).

(нажмите для увеличения)

Счетчик DD2 совместно с микросхемой DD3 и ключами на транзисторах VT4 - VT7 управляет переключением гирлянд на светодиодах HL1 - HL20. Микросхема DD1, кроме функции музыкального синтезатора, служит еще задающим генератором для работы гирлянд. Скорость переключения гирлянд зависит от частоты сигнала 3Ч, поступающего с этой микросхемы на последующие каскады. Диоды VD2-VD4 совместно с резистором R10 образуют параметрический стабилизатор на напряжение около 2 В для питания микросхемы DD1.

Знакомство с работой автомата начнем с узла непрерывного воспроизведения мелодий, изучая одновременно диаграммы (рис. 2) в различных его точках. При включении напряжения питания счетчик DD2 будет находиться в произвольном состоянии, поэтому светодиоды разных групп могут зажечься также произвольно. На выходе 14 микросхемы DD1 установится высокий логический уровень (момент на диаграмме 1) по отношению к плюсу ее питания. Конденсатор С1 начнет заряжаться через резисторы R1 и R8 (диаграмма 2) в течение времени от t0 до t3 (около 2 с).

Когда напряжение на нем достигнет порога переключения триггера Шмитта Unв (t3), триггер перейдет в другое устойчивое состояние, напряжение на коллекторе транзистора VT2 скачкообразно возрастет до 2 В (диаграмма 3). Этот уровень поступит на вывод 13 микросхемы DD1 и включит воспроизведение мелодии. На выводе 14 микросхемы появятся импульсы 3Ч, которые через диод VD1 и резистор разрядят конденсатор С1 до нижнего порогового напряжения триггера Шмитта - Unн. Но в течение времени, пока на выходе триггера высокий уровень, начнет заряжаться через резистор R7 конденсатор С2 (диаграмма 4).

Как только напряжение на этом конденсаторе достигнет порога включения выбора мелодии (вывод 6 DD1) Uв в момент времени tв, микросхема DD1 переключится на воспроизведение следующей мелодии. Промежуток времени между тз и tв сравнительно короткий (0,1...0,3с), поэтому первая, начальная, мелодия практически не проигрывается, а воспроизведение начинается, по сути дела, со следующей.

Пока звучит мелодия, конденсатор С1 почти разряжен. Этот период занимает промежуток времени между tв и t0. В момент t0 (диаграмма 1) воспроизведение мелодии заканчивается, на выводе 14 микросхемы DD1 вновь появляется высокий уровень. Конденсатор С1 снова начинает заряжаться до напряжения Unв. Затем произойдет очередное включение микросхемы DD1 на воспроизведение мелодии.

В итоге пьезоизлучатель BF1 будет последовательно воспроизводить все мелодии, записанные в ПЗУ микросхемы. Громкость звука регулируют переменным резистором R9.

Сигнал 3Ч с вывода 1 микросхемы DD1 поступает через преобразователь уровня на транзисторе VT3 на счетный вход двоичного счетчика DD2 (вывод 10). Счетчик производит подсчет импульсов, и на его выходах формируется двоичный код. Можно, конечно, подключить к выходам ключи управления гирляндами, но для получения большего разнообразия вариантов включения гирлянд применен своеобразный дешифратор на логических элементах 2ИЛИ-НЕ (микросхема DD3). Каждый элемент своими входами подключен к двум разным выходам счетчика. Причем выбрать варианты подключения допустимо самостоятельно. Следует лишь иметь в виду, что чем младше выход счетчика, тем выше частота мигания гирлянды, и наоборот.

К выходу каждого логического элемента подключен транзисторный ключ. К примеру, с верхним по схеме элементом соединен ключ на транзисторе VT4, который управляет зажиганием гирлянды из пяти светодиодов - HL1- HL5. Остальные ключи (на транзисторах VT5 - VT7) управляют другими группами светодиодов. Причем ключи открываются, а значит, зажигаются светодиоды, низким уровнем на выходах элементов.

При данном напряжении питания количество светодиодов в каждой гирлянде можно довести до шести. Но возможен вариант, при котором в каждой гирлянде допустимо установить 15 светодиодов (рис. 3). Токи в цепях гирлянд выравнивают подбором соответствующих ограничительных резисторов.

Кроме указанного на схеме, подойдет музыкальный синтезатор УМС8-08. Остальные микросхемы - указанных типов серий К176, К564, КР1561 или импортные аналоги. Транзисторы VT1 - VT3 - любые из серий КТ315, КТ3102, VT4- VT7 - любые из серий КТ361, КТ3107. Диоды - любые из серий КД503, КД521, КД522. Пьезоизлучатель - любой другой, кроме указанного на схеме, например, ЗП-1, ЗП-2, ЗП-22. Светодиоды - любые отечественные или импортные разных цветов свечения. Для питания автомата подойдет блок или адаптер со стабилизированным выходным напряжением 12...15 В при токе нагрузки 100...300 мА.

Налаживание устройства заключается в подборе резистора R1 такого сопротивления, чтобы пауза между мелодиями была около 2 с. Если пауза окажется меньшей, возможно повторное включение микросхемы без выбора мелодии. Возможно, для более четкой работы узла выбора мелодии придется подобрать резистор R7.

В предложенном варианте автомата группы гирлянд переключаются псевдохаотически со скоростью, зависящей от частоты сигнала 3Ч. Немного модернизировав устройство, можно получить эффект "бегущая тень" с изменяемой, также в зависимости от частоты сигнала 3Ч, скоростью переключения. Для этого следует вместо микросхемы К561ЛЕ5 установить К561ИЕ8 (рис. 4) и подключить ее вход (вывод 14) к любому выходу счетчика DD2.

Чем младше разряд, тем выше частота переключений.

Автор: И.Потачин, г.Фокино Брянской обл.

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 Углеродные нанотрубки против загрязнения воды микропластиком 07.08.2019 Новый способ разложения микропластика может помочь очистить водные пути от этих крошечных кусочков мусора, которые могут представлять опасность для здоровья людей и других живых существ. Водоочистные сооружения, как правило, не оснащены средствами для фильтрации микропластика. Эти вредные частицы могут разрушаться естественным образом в течение десятилетий, но новые наноматериалы, которые производят химические вещества, разлагающие пластик, могут разрушать их гораздо быстрее. В предварительных испытаниях наноматериалы очистили некоторые образцы воды примерно от половины их микропластического содержания за считанные часы, сообщают исследователи. В будущем водоочистные сооружения, в которых используются эти наноматериалы, могут не только помочь предотвратить попадание новых микропластических загрязнителей в окружающую среду, но и потенциально удалить частицы из загрязненных водных путей. Этот метод очистки воды использует углеродные нанотрубки с азотным покрытием. При смешивании с соединением, называемым пероксимоносульфатом, нанотрубки генерируют химические вещества, известные как активные формы кислорода, которые разрушают микропластик на более мелкие химические компоненты. Нагрев воды ускоряет этот процесс. Марганец, встроенный в каждую нанотрубку, сделал трубки магнитными, что позволило выловить их из воды с помощью магнитов для повторного использования. Цзян Кан, инженер-химик из Университета Кертин в Перте (Австралия), и его коллеги проверили свою технику на 80 миллилитровых пробах воды, загрязненных микропластичными частицами. Обработка углеродных нанотрубок в воде, нагретой до 120°С в течение восьми часов, снизила количество микропластика в воде примерно на 30-50%. Химические побочные продукты этого микропластического разложения, такие как альдегиды и карбоновые кислоты, не представляют серьезной опасности для окружающей среды, - говорит Лонг Чен, инженер-эколог из Северо-восточного университета в Бостоне, не участвующий в работе. Например, команда Канга обнаружила, что воздействие на зеленые водоросли водой, содержащей побочные продукты воздействия на микропластик, в течение двух недель, не наносит вреда росту водорослей.

Другие интересные новости:

▪ Новая серия PMEG диодов Шотки

▪ Зимний дождь в выходные

▪ Плата Arduino 101

▪ Кремнии форматирует белки

▪ Космический уборщик

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Вино, вино, на радость нам дано. Крылатое выражение

▪ статья Откуда произошло слово похерить и каково его первоначальное значение? Подробный ответ

▪ статья Пневмопарусник. Личный транспорт

▪ статья Цифровой тахометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выбор электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания. Выбор проводников по условиям нагрева при коротком замыкании. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026