Световой автомат на микросхеме КР1533ИР22. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Автоматизированные модели и игрушки с переключающимися разноцветными светодиодами красивы, наглядны и неизменно пользуются большим успехом у начинающих радиолюбителей и в кружках детского технического творчества. Ниже предлагается еще одна подобная конструкция.

Предлагаемая игрушка предназначена для использования в основном в электрофицированной настольной модели детской железной дороги, городского перекрестка или игрушечного Лунопарка. При ее разработке была поставлена цель: создать с минимальными затратами ресурсов и труда юных умелых рук, в пределах детского терпения и усидчивости, такую конструкцию, которая, совместно с другими работающими механизмами, неизменно бы радовала и вдохновляла девушек и юношей на занятие техническим творчеством.

Основная деталь самоделки - распространенная цифровая ТТЛШ микросхема КР1533ИР22 - восьмиразрядный регистр на основе D-триг-геров с защелками и с тремя состояниями на выходе, одно из которых высокоимпедансное - когда все выходы этой ИМС переводятся в состояние высокого выходного сопротивления. (Импортный аналог - SN74ALS373).

Эта микросхема дает возможность относительно легко построить на ней автомат последовательно-поступательного зажигания и погасания светодиодов и/или ламп накаливания, обходясь небольшим набором деталей и имея в своем жизненном багаже лишь начальные знания по цифровым микросхемам (рис. 1).

Напряжение питания узла на цифровой микросхеме стабилизируется интегральным стабилизатором DA1 на уровне +5 В. После подачи напряжения питания времязадающие конденсаторы С1 - С8 и С9 разряжены, следовательно, на всех выходах мощных повторителей DD1.1- DD1.8 логический 0 - двукристальные светодиоды HL1-HL4 (и лампы накаливания EL1-EL16 не светятся).

Постепенно, через резисторы R1 и R18, заряжается конденсатор С1, примерно 0,7 с. Он заряжается настолько, что повторитель DD1.1 переключается с низкого логического уровня на высокий, на выходе DD1.1 появляется лог 1 (благодаря тому, что тактовый вывод 11 ИМС соединен с +Uпит). Светодиод HL1 начинает светить красным цветом. С этого момента через резистор R2 начинает заряжаться конденсатор С2, и примерно через 0,5 с DD1.2 переключается с лог. 0 на лог. 1 - зажигается зеленый кристалл светодиода HL1, и светодиод светится желтым цветом, так как одновременно будут светиться оба кристалла.

Высокая нагрузочная способность этой микросхемы позволяет подключать к ней светодиоды через токоограничительные резисторы без согласующих транзисторов. В моменты перемены цвета HL1 происходит и поочередное зажигание ламп накаливания EL1, EL2 и т. д., если соответствующие цепи на биполярных составных n-p-n транзисторах (VT2 - VT9) и лампах накаливания вами были уже смонтированы и подключены. На рис. 1 показаны только две цепи из восьми с мощными транзисторами и лампами накаливания.

После переключения элемента DD1.2 в состояние лог. 1 через резистор R3 заряжается конденсатор C3. Через 0,5 с на выходе DD1.3 появляется лог. 1, загорается "красный" кристалл светодиода HL2, еще через 0,5 с из состояния лог. 0 в лог. 1 переключается DD1.4 и светодиод HL2 светит уже желтым цветом.

В итоге, с момента подачи на устройство напряжения питания, каждый из светодиодов HL1- HL4 поочередно зажигается сначала красным, потом желтым (желто-зеленым) цветом, с первого и до четвертого, пока не будут светиться золотистым или салатовым цветом все четыре светодиода. Если смонтирован и подключей узел-сателлит на мощных транзисторах VT2- VT9 и лампах накаливания Е L1 -Е L16, то в это время все лампы будут светиться.

После того как на всех входах и выходах DD1.1 - DD1.8 установятся лог. 1, откроется транзистор VT1. Конденсатор С1 станет разряжаться через резистор R1 и этот открытый транзистор, через 0,5 с погаснет "красный" кристалл светодиода HL1, а еще через столько же времени - "зеленый". Так как на выходе DD1.2 будет уже лог. 0, то станет разряжаться через резистор R3 и конденсатор C3. После его разрядки DD1.3 переключится в лог. 0, "красный" кристалл HL2 погаснет. И далее, по принципу "падающего домино", сначала будет гаснуть "красный" кристалл соответствующего светодиода, затем "зеленый", пока, начиная с HL1, не погаснут все светодиоды. После чего процесс вспыхивания светодиодов вернется к началу цикла.

Иначе говоря, светодиоды зажигаются волной, сначала светодиод не светится, потом горит красным цветом, затем желтым. После того как будут гореть все светодиоды желтым цветом, гашение тоже пойдет волной. Сначала светодиод светит желтым, потом зеленым, потом полностью погаснет.

Если, как указано на принципиальной схеме, будут установлены мощные транзисторные ключи VT2 - VT9, то с лампами накаливания на 6,3 В х 0,3 А, включенными последовательно-попарно, устройство будет потреблять от источника питания максимальный ток 2,7 А, на который и должен быть рассчитан блок питания. Если лампы накаливания EL1-EL16 будут заменены светодиодами, включенными последовательно с токоограничительными резисторами, то источник питания может быть пересчитан на меньший ток. "Выходная" часть светового автомата - исполнительное устройство на VT2-VT9, EL1 -EL16 - может быть существенно модифицирована или исключена (если двухцветных светодиодов HL1-HL4 будет достаточно) исходя из индивидуальных возможностей и потребностей [2]. Можно установить две микросхемы КР1533ИР22 - включив их элементы последовательно, один за другим. Соответственно удваивается количество двухцветных светодиодов, времязадающих конденсаторов (С1- С8, СГ - С8'), резисторов зарядной связи R1-R8 и удваивается количество токоограничительных резисторов для светодиодов R11-R18.

От переполюсовки напряжения питания устройство защищено диодом VD1 и самовосстанавливающимся предохранителем FU1 на 0,4 А. Диод можно взять любой из серий КД209, КД243, КД208, КД226, а предохранитель можно заменить любым плавким на 0,5...1 А. Резисторы можно взять любые из серий С1-4, С2-23, С2-33, МЛТ или аналогичные импортные малогабаритные. Оксидные конденсаторы - К50-35 или их более надежные и малогабаритные импортные аналоги, например, "SLH", "Xenia", "Philips". Керамические конденсаторы - К10-17, КМ-5. Микросхему можно заменить на SN74ALS373. В настоящее время они недефицитны. Интегральный стабилизатор можно заменить на КР142ЕН5В, KIA7805PI, LM7805CT, LM7805CP, МС7805СТ, МС7805С - все они способны успешно работать в этом устройстве, выполнены в похожем корпусе "ТО220" и имеют одинаковую цоколевку - "вход-общий-выход", но разные нагрузочные параметры. Любая из этих микросхем-стабилизаторов при использовании в данной конструкции нуждается в небольшом теплоотводе площадью 4...8 см2. Не изгибайте выводы такой ИМС вблизи ее пластмассового корпуса!

Транзистор VT1 можно взять любой из серий КТ312, КТ3102, КТ3012, КТ645, КТ201, SS9014, 2SC815, 2SC1009. Мощные транзисторы со сверхвысоким h21э при необходимости можно заменить на любые из серий КТ829, КТ8111, КТ8131, КТ972, 2SD1564, 2N6063, 2N6064, 2SD1765. Обращайте внимание на то, что в цоколевке указанных типов транзисторов есть различия. Вместо указанных светодиодов фирмы King-bright можно использовать и другие аналогичные трехвыводные двукристальные светодиоды красного/зеленого цвета свечения. Фотографию смонтированного на перфорированной макетной плате устройства вы видите на рис. 2. При токе подключенных ламп накаливания 0,3 А теплоотводы на мощные транзисторы не требуются.

Если использовать два источника постоянного тока напряжением 8...12,6 В (для ИМС DA1) и 24...42 В, то на транзисторы можно "навесить" большее число ламп накаливания, не выходя за пределы потребляемого одним каналом тока в 0,3 А. Лампочки можно покрасить цапонлаком или приобрести готовые в специализированном магазине.

Литература

1. Петровский И., Прибыльский В., Троян А., Чувелев В. Логические ИС КР1533, КР1554, часть 1, с. 3,140-142. -М.: "Бином", 1993.
2. Тишкунов А. Автоматы световых эффектов от "А" до "Я". - Схемотехника, 2002, №3, с. 51-54.
3. Бирюков С. Автомат световых эффектов. - Радио, 2001, № 5, с. 51-54.
4. Жгулев В. Автомат переключения восьми гирлянд. - Радио, 1999, №11, с. 53, 54.

Автор: А.Бутов, с.Курба Ярославской обл.

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Автобус, работающий на муравьиной кислоте 09.07.2017 Голландские студенты-изобретатели создали первый в мире автобус, который работает на муравьиной кислоте - дешевом и экологически чистом топливе. Муравьиная кислота впервые была выведена из рыжих лесных муравьев (отчего и получила свое название) в XVII веке. Также в природе она есть в некоторых растениях, например, крапиве и хвое, и в едких выделениях пчел. Обычно же ее получают химическим путем при производстве уксусной кислоты в качестве побочного продукта. Муравьиную кислоту уже используют во многих сферах: химической промышленности (как растворитель), пищевой (в качестве консерванта), пчеловодстве (для борьбы с паразитами) и медицине (как наружное обезболивающее). Топливо, которое использует новый автобус, студенты-изобретатели назвали hydrozine (не путать с гидразином). Это жидкость, которую можно легко и относительно безопасно транспортировать. Станции с муравьиной кислотой будут выглядеть и использоваться как самые обычные заправки. Разница только в том, что топливо в них намного чище. Автобус не будет выделять никаких вредных газов - только воду и CO2. Топливо создается внутри устройства, которое голландские студенты пытаются сейчас запатентовать. Там Hydrozine при помощи катализатора распадается на водород и углекислый газ. Затем водород добавляется к топливному элементу, с которым он будет реагировать для генерирования электричества, которое питает двигатель. Автобус имеет систему электропривода, разработанную компанией VDL. Бак рассчитан на 300 литров, поэтому исследователи говорят, что автобус сможет проезжать до 200 километров. Ожидается, что к концу этого года транспортное средство уже будет активно использоваться.

Другие интересные новости:

▪ Магнитофон из бактерий

▪ Моделирование структуры твердотельных аккумуляторов

▪ Никотин и колибри

▪ Сухой лед против тумана

▪ Выбирают дети

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Джордано Бруно. Знаменитые афоризмы

▪ статья Откуда мы знаем, как выглядели динозавры? Подробный ответ

▪ статья Раскряжевка хлыстов на полуавтоматической установке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Автомобиль. Спидометры и тахометры. Справочник

▪ статья Сетевой блок питания для автомобильных радиостанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026