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:

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 Открыта новая квантовая фаза материи на грани двух материалов 20.08.2025 Одним из направлений исследований современной науки остается поиск новых квантовых фаз материи, которые возникают при особых сочетаниях материалов и экстремальных условиях. Недавнее открытие, сделанное учеными Ратгерского университета, показывает, что граница между разными веществами может скрывать уникальные состояния, ранее неизвестные науке. В ходе эксперимента исследователи объединили два необычных материала - вейловский полуметалл и так называемый спиновый лед. Вейловские полуметаллы известны благодаря существованию в них вейловских фермионов, обеспечивающих почти без потерь прохождение электрического тока. Спиновый лед, в свою очередь, отличается особым порядком магнитных моментов, напоминающим расположение атомов водорода в ледяной кристаллической решетке. На границе этих веществ и проявилось новое квантовое явление. При воздействии сверхвысоких магнитных полей и в условиях экстремально низких температур ученые заметили необычное поведение электронов. Вместо привычного движения они распределялись в шести нестандартных направлениях, сопровождаемых минимальной проводимостью. Подобный эффект ранее никогда не наблюдался. Он получил объяснение как проявление электронной анизотропии, связанной с нарушением вращательной симметрии. Все это указывает на формирование совершенно нового состояния - квантового жидкого кристалла. Особый интерес вызвал и тот факт, что при дальнейшем усилении магнитного поля электроны внезапно перестраивались и начинали двигаться только в двух противоположных направлениях. Это поведение усилило представление о необычности состояния, которое не укладывается в рамки известных моделей проводимости. Чтобы реализовать такой эксперимент, исследовательская группа разработала особую установку Q-DiP (Quantum phenomena discovery platform). Она позволила создавать сверхтонкие атомные слои и строить гетероструктуры с заданными квантовыми свойствами. Именно эта технологическая база сделала возможным открытие новой фазы материи. Помимо чисто фундаментального значения, работа имеет и прикладной потенциал. Квантовые жидкие кристаллы могут лечь в основу разработки высокочувствительных сенсоров магнитных полей, способных работать в условиях, где традиционные приборы бессильны, например, в космосе или внутри мощных промышленных установок. Как отметил первый автор статьи Цзун-чи Ву, исследование следует рассматривать как первый шаг к дальнейшему изучению новых квантовых фронтиров. По его словам, открытие должно вдохновить физическое сообщество на поиск других необычных фаз материи, которые могут изменить представления о взаимодействии электронов и магнетизме.

Другие интересные новости:

▪ Эффективный способ борьбы с комарами

▪ Химический синтез против супербактерий

▪ Ген удачи

▪ Наночастицы остановят старость

▪ Башня для испытания лифтов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Обнаглевшая бездарь. Крылатое выражение

▪ статья Бесконечна ли Вселенная? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Schneider. Справочник

▪ статья Как продлить жизнь лампочки? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Изготовление печатных плат. Простые и эффективные способы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026