Чтобы получить возможно большее разнообразие световых эффектов, создаваемых гирляндами или гирляндой электрических ламп, приходится значительно усложнять конструкцию автомата, вводить в него дефицитные микросхемы. В то же время автомат самых разнообразных световых эффектов можно построить на микросхемах, содержащих D-триггеры. Примером тому может служить приведенная на рис. 1 схема (размер - 46 Кб). Отличительная особенность предлагаемого автомата в том, что в нем 36 осветительных ламп, из которых составлено панно или гирлянда. Каждая лампа может зажигаться самостоятельно, благодаря чему нетрудно получать самую разнообразную световую мозаику.

ы подключены к блоку управления, состоящему из двух генераторов тактовых импульсов, двух кольцевых сдвигающих регистров - вертикального и горизонтального (условно - по расположению ламп на схеме) - и транзисторных ключей. Генераторы тактовых импульсов выполнены по одинаковым схемам на двух элементах 2И-НЕ и транзисторе. Частоту следования импульсов можно изменять вручную переменными резисторами R3 и R6. В регистре вертикального управления (или просто в вертикальном регистре) работают микросхемы DD3 и DD2, в регистре горизонтального управления - DD4 и DD5. Электронные ключи вертикального регистра выполнены на транзисторах VT3-VT14, горизонтального - на транзисторах VT15-VT26.

Питается блок управления от двух источников: стабилизированного постоянного тока, выполненного на диодах VD12-VD15, стабилитроне VD7 и транзисторе VT27 (питание микросхем), и пульсирующего напряжения - на диодах VD8-VD11 (питание электронных ключей и ламп).

Каждый регистр состоит из шести триггеров, входящих в состав микросхем К155ТМ8 (в каждой микросхеме 4 триггера). Прямые выходы триггеров соединены с электронными ключами, подключающими лампы к источнику питания. Развязывающие диоды VD1.1-VD6.6 обеспечивают избирательное включение ламп ЕL1.1-ЕL6.6.
Кнопочным выключателем SB1 устанавливают триггеры регистров в нулевое состояние, а переключателями SA1 и SA3 подают сигналы с прямого или инверсного выходов триггеров на входы D1 соответствующих регистров.

Горизонтальный регистр управляется тактовыми импульсами, поступающими с генератора на элементах DD1.3, DD1.4, а вертикальный регистр - импульсами, поступающими (в зависимости от положения подвижного контакта переключателя SA2) либо со "своего" генератора (независимое управление), либо с генератора горизонтального регистра (параллельное управление), либо с прямого выхода первого триггера горизонтального регистра (последовательное управление).

Рассмотрим работу автомата в режиме параллельного управления, для которого на схеме показано положение подвижного контакта переключателя SA2. После включения питания и нажатия на кнопку SB1 все триггеры устанавливаются в нулевое состояние - на их прямых выходах уровень логического 0. Электронные ключи закрыты, лампы погашены. Поскольку входы D1 регистров соединены с прямыми выходами триггеров (через переключатели SA1 и SA3), то и на них будет уровень логического 0, а значит, тактовые импульсы, поступающие на вход С, не изменят состояния триггеров регистров.

Если входы D1 обоих регистров подключить к инверсным выходам микросхем DD3 и DD5, то на них окажется уровень логической 1. Теперь с приходом тактового импульса первые триггеры обоих регистров изменят свое состояние, и на их прямых выходах установится уровень логической 1, который откроет электронные ключи на транзисторах VT8, VT14 и VT21, VT15. Зажжется лампа EL1.1.

Следующий тактовый импульс переведет вторые триггеры регистров в единичное состояние, и включатся лампы EL1.2, EL2.2, EL2.1. Лампа EL1.1 при этом продолжает светиться, потому что первые триггеры сохраняют прежнее состояние.

С приходом последующего импульса зажигаются лампы EL1.3, EL2.3, EL3.3, EL3.2, EL 3.1 и т. д. После шестого тактового импульса засветятся все лампы, а на инверсных выходах последних триггеров регистров, а значит, и на входах D1 регистров установится уровень логического 0. Последующие тактовые импульсы теперь будут поочередно переводить триггеры в нулевое состояние, и лампы, начиная с EL1.1, будут выключаться, а затем описанный цикл повторится.

А если после перехода, к примеру, двух триггеров каждого регистра в единичное состояние установить переключатели SA1 и SA3 в исходное положение, показанное на схеме? Тогда сохранившийся на прямых выходах регистров уровень логического 0 окажется и на входах D1 регистров, и очередной тактовый импульс переведет первые триггеры в нулевое состояние. Вторые триггеры сохранят единичное состояние, в такое же состояние перейдут и третьи триггеры. Будет светиться своеобразный квадрат из ламп EL2.2, EL2.3, EL3.3, EL3.2. С каждым последующим тактовым импульсом световой квадрат будет "перемещаться" по диагонали в правый верхний угол (по схеме).

Когда пятый и шестой триггеры обоих регистров окажутся в единичном состоянии, при последующем тактовом импульсе вспыхнут "угловые" лампы EL1.1, EL1.6, EL6.1 и EL6.6. Далее вновь появится квадрат из ламп EL1.1, EL1.2, EL2.2 и EL2.1. Цикл повторится.

В режиме последовательного управления (когда подвижный контакт переключателя SA2 находится в верхнем по схеме положении) тактовые импульсы на вертикальный регистр поступают с прямого выхода первого триггера горизонтального регистра (вывод 2 микросхемы DD4).

Рассмотрим один из возможных световых "рисунков" в этом режиме - эффект одиночного бегущего огня. Установим переменным резистором R6 минимальную частоту следования импульсов (движок резистора в крайнем правом по схеме положении), а кнопкой SB1 - нулевое состояние триггеров. Переключателями SA1 и SA3 подадим на входы D1 обоих регистров уровень логической 1 с инверсных выходов триггеров. После этого первый тактовый импульс переключит первый триггер горизонтального регистра в единичное состояние. Уровень логической 1 на его прямом выходе переведет первый триггер вертикального регистра тоже в единичное состояние. Зажжется лампа EL1.1.

Если после этого перевести переключатели SA1 и SA3 в исходное положение (показанное на схеме), на входы D1 обоих регистров снова будет подан уровень логического 0 и очередной тактовый импульс с выхода элемента DD1.4 переведет второй триггер горизонтального регистра в единичное состояние, а первый - в нулевое, т. е. на его прямом выходе, а значит, и на входе С микросхем DD2, DD3 вместо уровня логической 1 появится уровень логического 0. Такой перепад, как известно (триггеры микросхемы К155ТМ8 изменяют свое состояние по фронту импульса, т. е. когда уровень логического 0 на входе С переходит в уровень логической 1), на состояние триггеров вертикального регистра не повлияет. Лампа EL1.1 погаснет, и загорится EL2.1. Затем поочередно будут зажигаться и гаснуть лампы нижнего по схеме ряда. Когда шестой триггер горизонтального регистра окажется в единичном состоянии, с его прямого выхода (вывод 10 микросхемы DD5) уровень логической 1 поступит через переключатель SA3 на вход D1 микросхемы DD4. С приходом очередного тактового импульса начнут поочередно зажигаться и гаснуть лампы второго ряда. Аналогично будут вспыхивать лампы остальных рядов, после чего цикл повторится.

Нетрудно самостоятельно разобрать работу автомата в режиме независимого управления вертикальным регистром, т. е. когда тактовые импульсы поступают на входы С регистра с элемента DD1.2.

Манипулируя переключателями автомата, можно "записать" в регистры различные "рисунки", а переменными резисторами R3 и R6 установить желаемую скорость их "перемещения".

Вместо указанных на схеме микросхем серии К155 можно использовать аналогичные серии К133. При отсутствии К155ТМ8 подойдут К155ТМ2 (К133ТМ2), но в каждом регистре придется использовать по три, а не по две микросхемы. Кроме того, все входы С микросхем регистра нужно соединить вместе, а неиспользуемые входы 5 подключить через резистор сопротивлением 1...5,1 кОм к плюсу источника питания. Чертеж печатной платы при такой замене придется немного изменить.

Транзисторы могут быть любые другие указанных серий. Вместо транзисторов серии КТ315 подойдут КТ503, вместо КТ814 - КТ816, вместо КТ815 - КТ817. При монтаже транзистор VT27 стабилизатора напряжения устанавливают на теплоотвод - алюминиевую пластину толщиной 1,5...2 мм и размерами 30х30 мм.

Диоды VD8-VD11 - любые, рассчитанные на выпрямленный ток не менее суммарного тока потребления всех ламп, а VD12-VD15 - рассчитанные на ток не менее 300 мА, При замене диодов VD1.1-VD6.6 следует помнить, что значение максимального выпрямленного тока диода должно превышать ток, потребляемый одной лампой.

Постоянные резисторы - МЛТ-0,125, их номиналы могут отличаться от указанных на схеме на 10 %. Переменные резисторы - СП-1. Конденсаторы С1- С3, С6 - К50-6; С4, С5 - керамические, например, КМ. Переключатели - любой конструкции.

Трансформатор Т1 - готовый или самодельный мощностью не менее 85 Вт. Обмотка II должна быть рассчитана на напряжение 8...10 В при токе нагрузки до 300 мА, обмотка III - на напряжение 13...15 В при токе не менее 6 А для ламп с током потребления 0,16 А (использованы лампы на напряжение 13,5 В от елочных гирлянд).

Большинство деталей блока управления смонтировано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Рисунок печатной платы - здесь, расположения деталей - здесь . Диоды VD1.1-VD6.6 размещены на шести планках из такого же материала . Планки располагают вблизи соответствующих групп ламп гирлянды и соединяют их с лампами и блоком управления проводами в изоляции, свитыми в жгуты.

Как правило, налаживания устройство не требует и при правильном монтаже начинает работать сразу.

Автор: В. Числер; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Цветомузыкальные установки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< 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 Мухи более заразны, чем считалось 23.04.2018 Но они на самом деле еще хуже. Согласно новому исследованию, мухи могут переносить всевозможные патогены и распространять их своими грязными маленькими конечностями еще активнее, чем считалось ранее. Ученые из университета штата Пенсильвания собрали новые данные, которые свидетельствуют о том, что мухи переносят больше патогенов, если они живут в местах большего скопления людей. "Мы считаем, что это может показать механизм передачи патогенов, который не заметили ранее сотрудники сферы общественного здравоохранения, а ведь мухи могут способствовать быстрой передаче патогенов в ситуациях эпидемий", - объяснил биохимик Дональд Брайант. Исследователи отметили, что мухи чаще собрали бактерии из открытых сточных вод или туалетов, чем полагалось до этого. "Это заставит вас дважды подумать о том, есть ли тот картофельный салат, который уже несколько часов был открыт пикнике. И вообще, было бы лучше проводить такой пикник в лесу, вдали от городской среды, а не в городском парке". Хотя эта информация может только увеличить наше отвращение к мухам, все же эта работа подсказывает способы, с помощью которых ученые могут использовать насекомых, организм которых населяют разнообразные бактерии. Например, они могут помочь изучить микробное содержание труднодоступных окружающих сред.

Другие интересные новости:

▪ Девочки учатся быстрее мальчиков

▪ 20-ядерный процессор Apple M1 Ultra

▪ Полимер, который лечит сам себя

▪ Новые видеокамеры JVC вместо пленки используют жесткие диски

▪ Успокаивающая газировка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Душа обязана трудиться. Крылатое выражение

▪ статья Где находится самый большой аэропорт мира? Подробный ответ

▪ статья Электромонтажные работы на опорах воздушных линий электропередачи. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Мрамор, гипс, алебастр. Простые рецепты и советы

▪ статья Транзисторные сборки серии КТ222. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026