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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Преобразование инфракрасного света в изображение 09.05.2021 Исследователи из США представили новое устройство, которое позволяет видеть сквозь смог или туман, а также создавать карту кровеносных сосудов человека. В нем не используются опасные вещества. Устройство обнаруживает часть инфракрасного спектра, который называется коротковолновым светом (длина волны от 1000 до 1400 нанометров), он находится прямо за пределами видимого спектра. Исследователи отмечают, что коротковолновую инфракрасную визуализацию не следует путать с тепловидением - она обнаруживает гораздо более длинные инфракрасные волны, излучаемые телом. Визуализатор освещает объект полностью или его часть коротковолновым инфракрасным светом. Затем он преобразовывает низкоэнергетический инфракрасный свет, который отражается обратно в устройство, превращаясь в короткие и высокоэнергетические волны. Их может обнаружить глаз человека. Новая разработка позволяет видеть сквозь смог и туман. Также она поможет составлять карты кровеносных сосудов человека и одновременный следить за сердечным ритмом без прикосновения к коже человека. Это лишь некоторые из возможностей нового устройства, который разработала группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Устройство формирования изображения состоит из нескольких полупроводниковых слоев, каждый толщиной в сотни нанометров, уложенных друг на друга. Три из этих слоев, каждый из которых состоит из различных органических полимеров, являются ключевыми элементами устройства: фотодетектор, органический светодиод (OLED) и слой, блокирующий электроны. Фотодетекторный слой поглощает коротковолновый инфракрасный свет, а затем генерирует электрический ток. Этот ток поступает на слой OLED, где он преобразуется в видимое изображение. Промежуточный слой, электронно-блокирующий, удерживает слой OLED-дисплея от потери тока. Именно это позволяет устройству получать более четкое изображение.

Другие интересные новости:

▪ Звук управляет светом

▪ Зима - сезон вулканов

▪ Датчик для биометрической аутентификации по дыханию

▪ Братство по крови, братство по клеткам

▪ Pretec бьет рекорды

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Крылатые слова, фразеологизмы. Подборка статей

▪ статья На земле, в небесах и на море. Крылатое выражение

▪ статья Зачем верблюду горб? Подробный ответ

▪ статья Подводная молния. Детская научная лаборатория

▪ статья Обесцвечивание шеллака. Простые рецепты и советы

▪ статья Вода как источник энергии для электростанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026