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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Планшет со встроенным DLP-проектором 01.07.2013 На сегодняшний день мобильные устройства со встроенным проектором под управлением ОС Android, как у смартфона Samsung Galaxy Beam, почти не встречаются на рынке. Компания Smart Devices выпускает планшеты SmartQ U7 со встроенными проекторами. Теперь они стали продаваться и в США. Устройство SmartQ U7 оснащено дисплеем диагональю 7 дюймов разрешением 1024 х 600 пикселей, двухъядерным процессором TI OMAP 4, оперативной памятью объемом 1 ГБ и двумя камерами разрешением по 2 Мп каждая. Для заказа доступны две модели: SmartQ U7 и SmartQ U7H. Отличие между ними в процессоре и объеме флэш-накопителя. Так, модель SmartQ U7 оснащена процессором TI OMAP4430 (1 ГГц) и 8 ГБ встроенной памяти, а SmartQ U7H - процессором TI OMAP4460 (1,5 ГГц) и встроенной флэш-памятью объемом 16 ГБ. Планшет также оснащен модулями беспроводной связи Wi-Fi и Bluetooth 4.0. Присутствует слот для карт памяти формата microSD, а также порты mini-HDMI и micro-USB. В качестве ОС используется Android 4.1. Яркость встроенного DLP-проектора равна 35 люмен. Проецируемое изображение имеет диагональ до 50 дюймов при разрешении 854 x 480 пикселей. Заявленный срок службы источника света - 20 000 часов. Габариты планшетов равны 200,3 х 116,2 х 11,0-14,4 мм, масса - 360 г. Цена моделей SmartQ U7 и SmartQ U7H составляет 300 и 350 долл. соответственно.

Другие интересные новости:

▪ Новый микроконтроллер от Maxim

▪ Неандертальцы изготовляли клей

▪ Болезни выходного дня

▪ На МКС удвоили скорость интернета

▪ Флеш-чипы Samsung eUFS для автомобильных систем

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана и безопасность. Подборка статей

▪ статья Менторский тон. Крылатое выражение

▪ статья В каких странах участие в выборах обязательно? Подробный ответ

▪ статья Эксплуатация вакуум-насосов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Выключатель вентилятора с таймером. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Широкополосная антенна для приема ТВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026