Автомат переключения светодиодных гирлянд. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Для светового оформления новогодней елки обычно используют гирлянды из ламп накаливания или светодиодов, которые управляются автоматом, включающим гирлянды в определенной последовательности.

Наиболее популярные режимы в этом случае те, которые создают эффекты "бегущие огни" либо "бегущая тень". Для их реализации требуются две микросхемы - одну используют в узле генератора (например, К561ЛА7, К561ЛН2), другую (К561ИЕ8, К561ИЕ9) - в узле счетчика с дешифратором. Но можно обойтись только одной микросхемой К176ИЕ12, собрав автомат по схеме, приведенной на рис. 2.

Как известно, указанная микросхема предназначена в основном для электронных часов. В ее состав входят генератор с внешним кварцевым резонатором и счетчики, в одном из которых на выводах управления разрядами цифрового индикатора появляются импульсы, сдвинутые по фазе между собой на четверть периода. Для наглядности на рис. 3 изображены диаграммы сигналов на некоторых выводах микросхемы при работе генератора. С целью упрощения временные масштабы диаграмм различны.

На выводе 14, как и на выводе 13, при работе генератора (вместо кварцевого резонатора в нем установлена частотозадающая цепь R1R2C1) присутствуют импульсы с частотой настройки генератора fr. На выходе F импульсы появляются с частотой в 32 раза меньше частоты fr. Еще с более меньшей частотой следуют импульсы на выходах Т1-Т4, к тому же каждый из них составляет 1/4 периода и появляются они последовательно. Именно эти сигналы нужны для получения указанных эффектов. Наиболее "длинные" импульсы появляются на выходе S2 - в 16384 раза меньше fr.

К выходам Т1 -Т4 подключены через ограничительные резисторы R3-R6 транзисторные ключи VT1 -VT4, каждый из которых управляет гирляндой из пяти последовательно соединенных светодиодов. При работе устройства зажигается та гирлянда, управляющий транзистор которой открыт высоким уровнем на соответствующем выходе микросхемы DD1. А поскольку сигналы высокого уровня будут появляться на указанных выходах микросхемы последовательно, то также последовательно будут зажигаться гирлянды, создавая при соответствующем взаимном расположении светодиодов эффект "бегущие огни". Поскольку в любой момент времени светится только одна гирлянда, установлен лишь один ограничительный резистор - R7.

Используя эту микросхему в таком же включении, но установив транзисторы структуры р-n-р (рис. 4), можно получить эффект "бегущая тень". Теперь транзисторы будут открываться, а значит, включаться соответствующие гирлянды, сигналами низкого уровня на указанных выше четырех выходах микросхемы. Поэтому гирлянды будут поочередно гаснуть, создавая эффект "бегущая тень". В этом варианте токоограничивающие резисторы (R7-R10) пришлось поставить в цепь каждой гирлянды.

Конечно, каждый из описанных автоматов способен выполнять только одну функцию. Дополнив исходную конструкцию еще одной микросхемой (рис. 5), можно получить несколько вариантов переключения гирлянд. Микросхема DD1 включена так же, как и в предыдущих конструкциях. Но теперь сигналы с ее выходов Т1 -Т4 поступают на одни из входов элементов "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" микросхемы DD2. Эта микросхема управляет режимами работы автомата. Вторые входы элементов соединены вместе и подключены к подвижному контакту переключателя SA1 "Режим". К выходам элементов микросхемы подключены через ограничительные резисторы транзисторные ключи, управляющие включением светодиодных гирлянд.

Режим работы автомата изменяют переключателем SA1. В положении "1" на соединенные вместе входные выводы элементов микросхемы DD2 подается напряжение +12 В. Логические элементы работают инверторами, автомат находится в режиме "бегущая тень".

В положении "2" переключателя входы логических элементов соединяются с общим проводом, элементы работают повторителями, в результате чего реализуется режим "бегущие огни".

В положении "3" вторые входы элементов микросхемы DD2 подключаются к выходу S2 (вывод 6) микросхемы DD1. Форма импульсов на этом выходе - "меандр", частота следования равна f r/16384, поэтому каждому такому импульсу будут соответствовать 64 импульса на любом из выходов Т1 -Т4. Половину периода импульса на выходе S2, когда на нем присутствует высокий уровень, автомат работает в режиме "бегущая тень", а вторую половину, когда на выходе S2 низкий уровень, - в режиме "бегущие огни".

При переводе подвижного контакта переключателя в положение "4" соединенные вместе входы элементов микросхемы DD2 оказываются подключенными к выходу F микросхемы DD1. Частота импульсов на этом выходе в 8 раз выше, чем на выходах Т1- Т4. В таком режиме элементы микросхемы DD2 будут изменять свои функции в 8 раз чаще, чем происходит переключение гирлянд, поэтому создастся эффект псевдохаотического включения светодиодов.

Положения "5" и "6" переключателя можно не вводить, но рассказать о них имеет смысл. Так, в любом из этих положений все гирлянды начнут вспыхивать с частотой генератора. Поскольку она сравнительно высокая, это отразится на яркости светодиодов гирлянд - она уменьшится. И хотя по-прежнему создаются эффекты "бегущая тень" и "бегущие огни", светодиоды гаснут не полностью. Тем не менее создаваемые эффекты заметны даже в освещенном помещении.

Кроме микросхемы К561ЛП2, подойдет КР1561ЛП2, транзисторы - любые из серий КТ315, КТ3102, светодиоды - любые отечественные или импортные разных цветов свечения, переключатель - любого типа на указанное число положений и одно направление.

Большинство деталей этой конструкции смонтировано на печатной плате (рис. 6) из односторонне фольгированного стеклотекстолита.

Переменный резистор и переключатель можно смонтировать на передней панели корпуса, в котором будут расположены плата и источник питания - любой маломощный блок с выходным стабилизированным напряжением 12 В и током нагрузки до 100 мА.

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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Новый DC/DC-преобразователь от Texas Instruments 18.07.2007 Компания Texas Instruments представила TPS40K - универсальный синхронный понижающий преобразователь, позволяющий существенно упростить схему источника питания телевизоров с ЖК-экраном и ТВ-приставок авторизованного вещания, в которых используются цифровые процессоры обработки сигналов (DSP) и программируемая логика FPGA. TPS40195 поддерживает ряд особенностей, которые позволяют улучшить энергетические характеристик и систем, требующих напряжения питания 4,5...20 В. Например, интегральная схема использует преобразуемое входное напряжение для своего же питания, что исключает необходимость формирования дополнительных напряжений для питания ИС. Контроллер TPS40195, которым размещен в 16-выводном корпусе TSSOP, имеет двунаправленный вывод синхронизации, который позволяет организовать противофазную работу с другим понижающим контроллером. Такая конфигурация позволяет снизить емкость больших конденсаторов и сэкономить размеры платы и снизить стоимость при работе с 5- и 12-вольтовым питанием. Кроме того, если этот вывод подключен к основному источнику тактового сигнала, то TPS40195 излучает меньший уровень электромагнитного сигнала. Контроллер обладает отличными возможностями по определению тока при работе с малыми коэффициентами заполнения импульсов и ограничивает отдаваемую в нагрузку мощность путем выявления токовой перегрузки в каждом МОП-транзисторе верхнего и нижнего уровня.

Другие интересные новости:

▪ Здоровье почек зависит от матери

▪ Накопители SSD WRK от Angelbird

▪ BALF-NRG-01D3 - балун для беспроводных BLE-устройств

▪ Насколько эффективен спам

▪ Мозговые импланты для восстановления зрения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья В надежде славы и добра. Крылатое выражение

▪ статья Чем циклон отличается от антициклона? Подробный ответ

▪ статья Энотера двулетняя. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Изготовление сварочного трансформатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Samsung SGH-600. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025