Новогодние гирлянды. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Цветомузыкальные установки

 Комментарии к статье

Приближается один из самых замечательных праздников - Новый год. И, конечно, во многих домах достойное место займет зеленая красавица, на ветвях которой разместятся лампочки разноцветных гирлянд. А чтобы гирлянды переливались всеми цветами радуги, их нужно не только раскрасить, но и подключить к автоматическому переключателю. О некоторых вариантах подобного автомата рассказывается в предлагаемой подборке.

Автомат световых эффектов

Не всегда удается разместить в комнате большую елку, чаще вместо нее устанавливают небольшую ветку. Наряжают ее в этом случае малогабаритными лампами и светодиодами, которые можно подключить к автомату, выполненному по приведенной на рисунке схеме. По сравнению с устройствами, питающими одну, две или три гирлянды, этот автомат способен управлять семью нагрузками-гирляндами. Причем в качестве гирлянд допустимо использовать единичный источник света - миниатюрную лампу накаливания, например, типа СМ или светодиод серий АЛ 102, АЛ307. При желании нагрузку можно составить из двух-трех последовательно соединенных таких источников. Питается автомат от источника напряжением 4,5...12 В, в качестве которого используется аккумулятор, две последовательно соединенные батареи 3336Л или сетевой блок питания.

В автомате использованы две микросхемы. На триггере DD1.1 выполнен генератор импульсов, частоту (и скважность) которого можно изменять переменным резистором R1. Триггер DD1.2 включен по схеме счетного триггера - его инверсный выход (вывод 12) соединен с входом D (вывод 9), а на вход С (вывод 11) поступают импульсы с выхода переполнения Р (вывод 2) счетчика-дешифратора DD2.

Прямой выход триггера DD1.2 (вывод 13) подключен к входу S (вывод 6) счетчика-дешифратора DD2.

После поступления на вход С счетчика-дешифратора десятого импульса состояние триггера DD1.2 изменяется на противоположное, что вызывает изменение напряжения на выходах a-g счетчика-дешифратора, к которым подключены нагрузки.

При использовании малогабаритных ламп их подключают к выходам микросхемы DD2 через согласующий каскад, выполненный на транзисторе, допускающем соответствующий ток коллектора. В цепи базы транзистора обязательно устанавливают ограничительный резистор Rог, сопротивление которого должно обеспечивать насыщение транзистора. В случае использования светодиодов каждый из них нужно подключить через резистор Rн. Конечно, на ветке-елке можно укрепить и миниатюрные лампы, и светодиоды - световой эффект только усилится, особенно при соответствующей окраске ламп и подборе светодиодов разного цвета свечения.

Продолжительность свечения гирлянд и пауз между их зажиганием зависит от частоты импульсов, поступающих на счетный вход микросхемы DD2. Плавно эту частоту можно изменять переменным резистором R1, а грубо - подбором конденсаторов С1 и С2.

Поскольку частота генератора зависит от общего сопротивления резисторов R1 и R3, а также резистора R2, подключение параллельно им или последовательно с ними (а возможно, и вместо R2 или R3) терморезистора, имеющего тепловой контакт с одной из ламп гирлянд, даст интересный эффект. Теперь длительность состояния выходов счетчика-дешифратора будет изменяться автоматически и практически предсказуемо. Такого же результата можно добиться включением вместо КД521А диодов серий Д2, Д18 или других, обладающих фотоэффектом, и расположением их около баллонов ламп накаливания.

Вместо указанных на схеме допустимо использовать микросхемы К561ТМ2 (DD1). К176ИЕЗ (DD2). Постоянные резисторы - МЛТ-0,125, их номиналы некритичны для нормальной работы устройства. Автор: А. Романчук пос. Новиково Сахалинской обл.

Переключатели гирлянд малогабаритной елки

Малогабаритные елки, в том числе и искусственные, становятся в последнее время все более популярными. А вот выбор промышленных ламповых гирлянд для них невелик, поэтому приходится составлять их самостоятельно. Причем одно из важнейших требований к ним - максимальная безопасность, отсутствие гальванической связи с осветительной сетью.

Один из вариантов, по мнению автора, - воспользоваться имеющимся у многих радиолюбителей понижающим трансформатором для питания низковольтного маломощного паяльника. Обычно у такого трансформатора на вторичной обмотке переменное напряжение составляет от 12 до 36 В, а мощность трансформатора -20...40 Вт. Такого напряжения и мощности вполне достаточно для питания гирлянд из миниатюрных ламп накаливания типа СМН - их легко окрасить в разные цвета и несложно крепить на ветвях елки.

Следует отметить, что автоматические переключатели, в которых используется резкое и частое включение гирлянд, и как правило, оказываются не очень долговечными из-за тяжелого режима работы ламп и быстрого перегорания их нитей. Более надежен режим, при котором яркость ламп изменяется скачком не от нуля до максимума, а от 30...40 до 100 %. Именно по такому принципу построен переключатель, схема которого приведена на рис.2.

Переключатель содержит три идентичных канала, каждый из которых состоит из генератора импульсов на двух логических элементах и электронного ключа на транзисторе. Генераторы питаются от параметрического стабилизатора напряжения R5VD1C1. Переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора поступает на гирлянды, состоящие из последовательно соединенных ламп накаливания. При этом ток в отрицательные полупериоды напряжения на верхнем по схеме выводе вторичной обмотки протекает через все гирлянды и диоды VD4, VD6, VD8. Лампы гирлянд светятся не более чем вполнакала.

Одновременно импульсы напряжения с генераторов поступают на базы транзисторов. Если на выходе генератора высокий логический уровень (логическая 1), транзистор откроется и через него, а также диод VD3 для первой гирлянды (соответственно VD5, VD7 для второй и третьей) будет протекать ток во время положительного полупериода напряжения на том же выводе вторичной обмотки. Лампы гирлянды будут светиться на полную яркость.

Поскольку генераторы работают независимо друг от друга и с разными частотами, гирлянды переключаются независимо друг от друга, что создает иллюзию переливания света.

Большинство деталей переключателя размещают на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Вместо указанных на схеме подойдут диоды КД102Б, КД105Б и аналогичные, рассчитанные на импульсный ток, примерно вдесятеро больше тока потребления ламп накаливания, стабилитрон VD1 - любой маломощный с максимальным током стабилизации 20...30 мА и напряжением 10...12 В. Постоянные резисторы - МЛТ, С2-33, подстрочные - СПЗ-3, СПЗ-19, СП4, СПО. Конденсатор С1 - оксидный К50-6, остальные конденсаторы - KM, K73.

Выбор остальных деталей во многом зависит от напряжения на вторичной обмотке трансформатора, мощности и количества ламп накаливания. Если, например, напряжение на вторичной обмотке 36 В, а в каждой гирлянде использованы лампы на 6,3 В с током потребления 20 мА (шесть ламп, соединенных последовательно) или 40 мА (две включенные параллельно гирлянды по шесть ламп в каждой), то диоды VD3-VD8 можно применить указанные выше, а транзисторы -КТ602А, КТ602Б, КТ608А, КТ608Б, КТ815Б-КТ815Г или указанные на схеме.

Если же потребляемый гирляндами ток выше, придется добавить в каждый канал по транзистору (рис. 3) или установить на месте VT1-VT3 составные транзисторы, например, КТ829А-КТ829Г или аналогичные, а также использовать диоды VD3-VD8, рассчитанные на соответствующий ток.

При меньшем напряжении на вторичной обмотке следует пропорционально уменьшить сопротивление резистора R5. Налаживание автомата сводится к установке частоты переключения гирлянд подстроечными резисторами R2, R4, R8 (плавно) или подбором конденсаторов С2-С4 (грубо).Автор: И. Нечаев, г. Курск

От редакции. Диоды VD3, VD5, VD7 защищают соответствующие транзисторы от обратного напряжения в случае выхода из строя диодов VD4, VD6, VD8. В большинстве случаев эти диоды можно не устанавливать.

Переключатель трех гирлянд

Переключатель (рис. 3) позволяет получить эффекты "бегущие огни", "бегущая тень" и "накапливающееся" включение - выключение гирлянд. Повторившись несколько раз, один эффект сменяется другим. Направление переключения гирлянд также периодически изменяется на противоположное. В устройстве применен редко используемый способ получения упомянутых эффектов.

На мультиплексоре DD1.1 и транзисторе VT1 собран задающий генератор. Частоту вырабатываемых им импульсов можно плавно изменять переменным резистором R2 в широких пределах. Построение генератора на одном из мультиплексоров микросхемы DD1 позволило сократить общее число корпусов микросхем. Информационные входы мультиплексора DD1.1 соединены вместе, поэтому при любых сигналах на адресном входе он работает как повторитель.

(нажмите для увеличения)

Сигнал с выхода задающего генератора поступает на делитель частоты на три, выполненный на триггерах DD2.1 и DD2.2. Скважность сигнала на выходе триггера DD2.1 равна 3/2, а на выходе триггера DD2.2 - 3. К одному из выходов делителя частоты подключен восьмиразрядный счетчик, собранный на микросхеме DD3.

На микросхеме DD4 построен трехразрядный реверсивный регистр сдвига. Роль информационного входа регистра играют соединенные вместе входы D0 и D3. При низком логическом уровне на входе EL происходит сдвиг информации вправо, а при высоком - влево. От уровня напряжения на этом входе зависит направление переключения гирлянд. На объединенные тактовые входы С1 и С2 поступают импульсы с задающего генератора.

Последовательность импульсов, поступающая на вход регистра, формируется с помощью мультиплексора DD1.2. Если на адресный вход подан код 0, на вход регистра DD4 поступают импульсы высокого уровня со скважностью 3/2, их частота в три раза меньше частоты задающего генератора. При этом последовательность зажигания гирлянд соответствует эффекту "бегущие огни". Когда на адресном входе присутствует код 2, на выходе мультиплексора появляются импульсы скважности 3. В этом случае образуется эффект "бегущая тень". Если же на адресном входе код 1 или 3, на выход мультиплексора проходит сигнал с выхода первого разряда счетчика DD3.1. Сигнал имеет форму меандра, а частота импульсов в шесть раз меньше частоты задающего генератора. Такая последовательность импульсов необходима для получения "накапливающегося" включения - выключения гирлянд.

Автоматическая смена эффектов и направления переключения гирлянд происходит благодаря тому, что адресные входы мультиплексора DD1.2, а также управляющий вход EL регистра DD4 подключены к старшим разрядам счетчика на микросхеме DD3.

При включении питания в регистре DD4 оказывается случайная информация, однако предварительной установки его не требуется, поскольку в течение трех первых периодов генератора эта информация "выталкивается" из регистра.

На транзисторах VT2-VT4 и тринисторах VS1-VS3 собраны электронные ключи, управляющие гирляндами, включенными в розетки Х2-Х4.

В блок питания устройства входят понижающий сетевой трансформатор Т1, выпрямительные мосты VD1 и VD2 и стабилизатор на микросхеме DA1.

В переключателе применимы цифровые микросхемы серий К155, К555, КР1533. Интегральный стабилизаторDA1, кроме указанного на схеме, может быть КР142ЕН5В. Транзисторы - любые из серий КТ315, КТ3102 (VT1), КТ316, КТ3107 (VT2-VT4). На месте моста VD1 может быть КЦ402 или КЦ405 с буквенными индексами А, В, Ж, И, а на месте VD2 - любой из этих серий. Тринисторы - КУ201К, КУ201Л, КУ202Л-КУ202Н. Светодиод HL1 - АЛ307 с любым буквенным индексом. Конденсаторы - К50-35, К50-40. Постоянные резисторы - МЛТ-0,125, переменный R2 - СПЗ-4АМ. Понижающий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 7...10 В при токе нагрузки не менее 300 мА.

Большинство деталей монтируют на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Поскольку автомат имеет гальваническую связь с сетью, плату необходимо расположить в корпусе из изоляционного материала, на стенке которого укрепить розетки Х2-Х4 для подключения гирлянд.

Правильно собранное из исправных деталей устройство в налаживании не нуждается. При необходимости изменить частоту задающего генератора следует подобрать конденсатор С1 (плавно частоту регулируют переменным резистором R2). Последовательность чередования эффектов и направления переключения гирлянд можно изменить, соединив соответствующим образом выходы делителя частоты (DD2) и счетчика DD3 с информационными входами мультиплексора DD1.2 и входом EL регистра DD4.

Автор: А. Шитов, г. Иваново; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Цветомузыкальные установки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Дрожжевые грибки отправят в дальний космос 25.05.2019 Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) планирует уже в будущем году отправить живые организмы в дальний космос. Сотрудники NASA работают над созданием космического аппарата BioSentinel массой 14 кг, на борту которого на околосолнечную орбиту будут отправлены клетки дрожжевых грибков двух типов, причем один из них более устойчив к воздействию радиации, чем другой. BioSentinel и 12 других микроспутников планируется вывести на орбиту в середине 2020 года ракетой-носителем Space Launch System (SLS) в рамках исследовательской программы Artemis 1 в качестве полезной нагрузки. Научная информация с него, как ожидается, будет поступать на протяжении 9-12 месяцев. В течение всего полета ученые будут следить за размножением дрожжевых грибков и одновременно наблюдать за состоянием точно таких же образцов, находящихся на Международной космической станции, где уровень радиации значительно ниже, чем в открытом космосе. Кроме того, как сообщил Space.com, в Национальной лаборатории в Брукхейвене (штат Нью-Йорк), занимающейся проблемами ядерной физики, образцы дрожжевых грибков будут подвергнуты очень сильному воздействию радиации. "Важно то, что процесс восстановления ДНК у дрожжевых грибков во многом похож на такие же процессы в организме человека, - привел Space.com мнение специалистов NASA. - Результаты исследований на BioSentinel сыграют очень важную роль при оценке последствий воздействия радиации на организмы". SLS будет выводить в космос разрабатываемый сейчас пилотируемый корабль Orion. Планируется, что свой первый полет без экипажа с помощью нового носителя он совершит в 2020 году: облетит Луну и вернется на Землю. Среди микроспутников, которые, как ожидается, будут выведены на орбиту в ходе первого пуска ракеты-носителя - Lunar Flashlight и Lunar IceCube, предназначенные для поиском следов водяного льда на поверхности Луны, а также микроспутник с солнечным парусом, который будет направлен к одному из сближающихся с Землей астероидов.

Другие интересные новости:

▪ Управление мозговыми волнами

▪ Ладан как лекарство

▪ Сенсорные сети из шпионских камней

▪ Быстрозаряжаемая квантовая батарея

▪ Лазерный глюкометр

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Культурные и дикие растения. Подборка статей

▪ статья Экстремальные ситуации в природных условиях. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какова скорость мысли? Подробный ответ

▪ статья Машинист штукатурной станции передвижной. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Закон для кладоискателей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Интертность монеты. Физический эксперимент

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026