Светодиодная линейка бегущих огней. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Устройство служит для создания светового эффекта типа "разбегающихся" в разные стороны двух световых лучей. Его можно использовать для декорации и светового оформления витрин магазинов, на танцевальных площадках, автомобилисты применяют линейки с бегущими огнями в качестве вспомогательных стоп-сигнальных огней. Комбинируя несколько линеек, можно построить разнообразные светящиеся фигуры, например, многоугольные звезды.

Электрическая схема устройства показана на рис.1. Устройство можно условно разделить на три функциональных блока: тактовый генератор, блок формирования алгоритма светового эффекта и исполняющее устройство управления (14-ю светодиодами).

Рис.1

Генератор построен на двух логических элементах микросхемы 4011, состоящей из 4 логических элементов 2И-НЕ (схему можно заменить отечественным аналогом 564ЛА7, К561ЛА7. Частота работы генератора определяется емкостью конденсатора О и сопротивлением резистора R1 и потенциометра R16, предназначенного для изменения частоты генератора. Экспериментально установлено, что оптимальная частота получается при сопротивлении потенциометра около 100 кОм.

Функцию последовательного зажигания светодиодов в линии выполнено с помощью двух четырехразрядных сдвиговых регистров типа 4015. Регистр 4015 имеет последовательный вход и параллельный выход, в качестве замены можно использовать сдвиговые регистры 564ИР2, К561ИР2, КР1554ИР46.

Как известно, сдвиговый регистр - это цифровой элемент, у которого на выходных разрядных регистрах последовательно устанавливается высокий логический уровень с приходом синхроимпульса. Выход самого старшего разряда регистра QD DD2.1 используется для обнуления устройства, остальные семь выходов используются для управления светодиодами. После обнуления регистра на информационном входе первого сдвигового регистра DD2.2 постоянно присутствует высокий уровень, равный напряжению питания. После поступления очередного синхроимпульса с тактового генератора состояние на входе D переписывается на выход QA сдвигового регистра DD2.2. Одновременно синхроимпульс поступает но счетный вход CLK второго сдвигового регистра DD2.1, но на его информационном входе присутствует низкий уровень, подаваемый с последнего выхода сдвигового регистра DD2.2, и на выходе остается неизменным низкий уровень.

Приход очередного синхроимпульса приводит к перемещению информации с выхода QA на выход QB регистра DD2.2. Одновременно на выходе QA вновь будет записан высокий уровень, который постоянно присутствует на информационном входе D первого сдвигового регистра. Такая ситуация повторяется еще двукратно, и после четвертого синхроимпульса на всех выходах регистра DD2.2 будет присутствовать высокий логический уровень. При этом на информационном входе второго сдвигового регистра DD2.1 теперь присутствует высокий уровень, подаваемый с выхода QD первого регистра DD2.2. Затем пятый синхроимпульс приведет к переписи информации со входа D на выход QA DD2.1. Последующие два синхроимпульса приведут к появлению на следующих выходах высокого уровня аж до прихода восьмого синхроимпульса, когда высокий уровень появится на выходе QD регистра DD2.1. Этот высокий уровень поступает на входы RST обоих регистров и обнуляет их. Затем процесс повторяется сначала.

Таким образом, выполняется последовательное заполнение выходов регистров, которое используется для управления линейкой светодиодов. Однако запитывание светодиодов непосредственно с этих выходов ограничило бы максимальный ток, протекающий через светодиоды, уменьшающий яркость их свечения. Для использования максимальной яркости свечения светодиодов в устройстве применен выходной преобразователь на интегральной микросхеме ULN2003 (аналоги: Kl 109КТ22, Kl 109КТ23). ИМС ULN2003 содержат в своей структуре 7 транзисторов Дарлингтона, обычно применяются в качестве буферных каскадов для согласования 5- и 12-вольтовых периферийных устройств и для управления семисегментными знаковыми индикаторами в мупьтиплексорных системах.

В описываемом устройстве каждый драйвер микросхемы управляет парой светодиодов (рис.2).

Рис.2

Конденсаторы С2 и C3 выполняют роль сглаживания питания и подавления возможных импульсных выбросов переменного тока.

На рис.3 показано размещение элементов на печатных платах, которые выполнен ы односторонним монтажом, перемычки между печатными проводниками на платах обозначены литерой Z.

Рис. 3 (нажмите для увеличения)

Платы одинакового размера монтируют одну над другой на разделительных втулках длиной 2...3 см и соединяют с помощью винтов с круглыми головками и гаек. Можно соединить платы и без использования втулок, при этом на одно соединение понадобятся винт длиной 3...4 см и три гайки. В верхнюю печатную плату, на которой припаяны светодиоды, вставляют винты и зажимают их гайками до самих головок.

Затем на винты накручивают по второй гайке на глубину, достаточную для размещения на оси винтов нижней печатной платы, и зажимают последнюю оставшимися гайками (рис.4).

Рис.4

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

<< 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 Жизнь на Марсе 10.09.2013 Ученые из Университета Невады обнаружили очередные косвенные свидетельства того, что земная жизнь на самом деле могла зародиться на Марсе. Недавно профессор Стивен Беннер (Steven Benner) из Вестхеймерского института Науки и технологии уже заявлял, что жизнь пришла на Землю с Марса и доказательство этому молибден и бор, которых на Марсе намного больше, чем на нашей планете. Теперь, ученые из Невады обнаружили, что марсианские фосфаты гораздо лучше растворяются в воде, чем аналогичные земные минералы. Это означает, что жизни на Красной планете было легче зародиться, чем на древней Земле. Фосфаты являются ключевым элементом для жизни, без них жизнь не смогла бы появиться. Именно поэтому изучение способов извлечения фосфатов из минералов может помочь в разгадке тайны зарождения жизни на нашей планете. До сих пор исследования в данной области показывают, что фосфатосодержащие минералы не очень-то легко растворяются. Это так называемая "фосфатная проблема" зарождения жизни: как могла появиться земная жизнь в условиях, когда в окружающей среде было недостаточно фосфатов. Ответом на этот вопрос может быть марсианское происхождение всего живого на Земле. Дело в том, что на Марсе фосфатов гораздо больше, чем на Земле. Оставалось выяснить, насколько они растворимы в воде. Разумеется, американские ученые не имели образцов пород, привезенных с Марса. Однако им удалось синтезировать минералы хлорапатит и мериллит, найденные на Марсе беспилотными аппаратами. Затем образцы пород подвергли воздействию воды с разным уровнем рН в течение различных периодов времени. После этого исследователи измерили, сколько фосфатов растворились в воде и сколько времени на это потребовалось. Оказалось, что оба "марсианских" материала насыщали воду фосфатами быстрее, чем их земные аналоги, в некоторых случаях на 45% быстрее. Возможно, кому-то эти цифры покажутся незначительными, но на вероятность зарождения жизни они оказывают заметное влияние. Разумеется, исследование, проведенное американскими учеными, не доказывает, что земная жизнь зародилась на Марсе и лишь затем переселилась на Землю. Однако данное исследование делает эту версию немного правдоподобнее. Кроме того, оно показывает, что условия для зарождения жизни были не только на Земле, но и на других планетах. Это означает, что в нашей галактике может быть множество обитаемых планет.

Другие интересные новости:

▪ Ядерные реакторы SMR для ЦОД мощностью более 1 ГВт

▪ Самолет на водорослях

▪ Окаменевший хлеб

▪ Алмазный носитель данных

▪ Литий-ионный транзистор с твердым электролитом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Что доброго может быть из Назарета? Крылатое выражение

▪ статья Далеко ли до звезд? Подробный ответ

▪ статья Редька полевая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA1514, 40 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновение шара из кулака. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026