Программируемая световая установка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

На вывесках и витринах, а также в дискотеках используются всевозможные "бегущие огни". Конструированием подобных устройств занимаются и многие радиолюбители. Простую конструкцию программируемой световой установки можно реализовать, используя для ее управления персональный компьютер. О том, как это сделать, рассказывается в публикуемой здесь статье.

Описываемая световая установка позволяет реализовать различные световые эффекты с помощью управляющих программ на распространенном персональном компьютере (ПК) "ZX Spectrum". Автор использовал совместимый с "ZX Spectrum" ПК "Кворум", в котором уже имеется встроенный параллельный порт с адресом 251. Его применяют для подключения принтера. У порта используют 8 выводов, соответствующие 8 битам информации. Если в вашем ПК такого порта нет, его собирают по описанию в [1] или другой литературе.

При помощи оператора OUT A, V в порт пересылают один байт (8 бит), где А - адрес порта, V - передаваемое значение. Каждый бит управляет включением одной лампы или нескольких, соединенных параллельно. В определенный момент включают любые из восьми ламп. Для этого необходимо, чтобы на соответствующих выводах порта был уровень логической единицы (примерно 3,5 В). Последовательно меняя программно содержимое порта, организуют включение одних и выключение других ламп с определенной скоростью. Таким образом создают необходимые световые эффекты.

В устройстве использованы доступные элементы, и его можно собрать без особого труда (см. схему).

Пусть на выходе 0 порта - логический ноль (напряжение примерно 0,5 В или меньше). Этого недостаточно для открывания транзистора VT1, поэтому тринистор VS1 закрыт и лампа HL1 выключена. При записи в порт числа, например, 128 (в двоичной системе - 10000000) на выходе 0 появится логическая единица. Транзистор VT1 открывается и открывает тринистор VS1, который включает лампу HL1.

Для работы световой установки потребуется блок питания на напряжение 5 В и ток не менее 0,1 А.

При монтаже и налаживании следует быть предельно внимательным, так как устройство гальванически связано с сетью. Перед включением необходимо убедиться в правильности монтажа. Допущенная ошибка может вывести из строя не только собранную установку, но и сам ПК. Это - основной недостаток световой установки.

В устройстве допустимо использовать транзисторы КТ315 с любым буквенным индексом. Диод VD1 заменим другим мощным, например Д245. Можно применить тринисторы, рассчитанные на прямой ток 5...10 А и напряжение не менее 300 В, КУ202К-КУ202Н и т. д. Максимальная суммарная мощность ламп не должна превышать 3 кВт [2], при этом диод VD1 устанавливают на теплоотвод площадью не менее 100 см2, а тринисторы - на теплоотводы площадью 50 см2. Лучше использовать лампы "миньон" мощностью 10 или 15 Вт. Их располагают в корпусе с прозрачной передней стенкой. Лампы разделяют перегородками. Полученные ячейки внутри оклеивают фольгой. Патроны ламп закрепляют на перегородках.

Управляющая программа написана на языке BASIC. В табл. 1 приведена лишь DEMO-версия, которая может быть взята за основу при написании программы с большими возможностями. В DEMO-программе реализовано девять световых эффектов. Но это не предел. Все зависит от фантазии программиста.

(нажмите для увеличения)

Последовательность чисел, передаваемых в порт, разберем на примере. Рассмотрим эффект расширяющейся в обе стороны и сжимающейся обратно линии. Соответствующая этому эффекту последовательность чисел, записанных в двоичном и десятичном исчислении представлена в табл. 2. Числа можно записать в программу оператором BIN, но лучше их перевести в десятичные разложением по степеням числа 2, например: 10011100=1.27+0.26+ 0.25+1.24+ 1.23+1.22+ 0.21+0.20= 128+0.64+0.32+16+8+4+0.2+0.1= 128+16+8+4=156

В программе следует предусмотреть задержку перед очередной передачей числа при помощи оператора PAUSE N, где N - задержка в пятидесятых долях секунды, т. е. равна 0,02N.

Световую установку в авторском варианте, как она описана в статье, следует рассматривать как интересную идею. При ее реализации необходимо сделать следующее: к сети устройство следует подключить через разделительный трансформатор мощностью не менее суммарной мощности ламп. Если использовать понижающий трансформатор, лампы надо заменить на низковольтные. Для гальванической развязки управляющих и силовых цепей допустимо применить оптроны, например, серии АОУ160 (см. рис. 27 в статье А. Юшина "Новые оптоэлектронные приборы" в "Радио", 1997, № 10, с. 64) или АОУ103В, при этом установку можно питать непосредственно от сети. Аноды излучающих диодов оптронов следует подключить к эмиттерам транзисторов, а катоды соединить с общим проводом, и примерно в три раза уменьшить сопротивление всех резисторов установки. При использовании приборов серии АОУ160 допустимо подключить лампы мощностью до 20 Вт к фотосимистору оптрона.

Литература

1. Персональный компьютер "ZX Spectrum". Периферия своими руками. - М.: Инфорком, 1994, с. 99.
2. Чаркин А. Д. Цвет и музыка. - Сделай сам, 1991, № 3, с. 104.

Автор: С.Могила, г.Первоуральск Свердловской обл.

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Беспроводной протокол Bolt для клавиатур и мышек 02.09.2021 Компания Logitech анонсировала протокол под названием Bolt, разработанный для безопасного подключения различных устройств к компьютеру посредством беспроводной связи. В основу технологии положен стандарт Bluetooth LE с низким энергопотреблением. При этом обмен данными может осуществляться как посредством Bluetooth, так и через небольшой радиочастотный приемопередатчик с интерфейсом USB. Протокол Bolt ориентирован в первую очередь на бизнес-сферу, а поэтому обеспечивает высокий уровень защиты передаваемой информации. При использовании Bluetooth-соединения для совместимых мышей заявлен уровень безопасности Bluetooth Security Mode 1 / Security Level 2, для клавиатур - Security Mode 1 / Security Level 3. В случае применения USB-приемника говорится о поддержке Bluetooth Security Mode 1 / Security Level 4. При помощи одного приемопередатчика Bolt к персональному компьютеру можно подключить до шести периферийных устройств. Заявлена совместимость с операционными системами Windows, macOS, iOS, iPadOS, Linux, Chrome OS и Android. Совместимость с протоколом Bolt получат новые клавиатуры и мыши серии MX Master Series For Business, выход которых ожидается в конце сентября. Кроме того, будет выпущена новая модификация компактной мыши MX Anywhere 3 с технологией Bolt. Протокол Logitech Bolt благодаря низкому энергопотреблению обеспечит продолжительное время автономной работы компьютерной периферии. К примеру, клавиатура сможет функционировать до двух лет без необходимости замены батареек. Стоимость приемопередатчика Bolt - приблизительно 15 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Измерение скорости ходьбы без носимых устройств

▪ Кошки и коробки

▪ Разговорчивые автомобили

▪ Мобильные сети 5G

▪ Роботы играют в песочек

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Типовые инструкции по охране труда (ТОИ). Подборка статей

▪ статья Уолтер Рэли. Знаменитые афоризмы

▪ статья Когда среди европейских дам было модно носить платья с полностью открытой грудью? Подробный ответ

▪ статья Швейцар. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Светодиодный фонарь из калькулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Попробуй проколи. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026