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:

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Квантовая батарея с мгновенной зарядкой и кратким хранением 14.09.2026

Аккумуляторы постепенно совершенствуются, однако между скоростью зарядки и способностью долго хранить энергию по-прежнему существует заметный компромисс. Исследователи, работающие в области квантовой физики, ищут принципиально иные способы накопления энергии. Одно из таких направлений связано с квантовыми батареями, использующими необычные свойства света и материи. Новый прототип продемонстрировал впечатляющую скорость зарядки, хотя до полноценного практического устройства ему еще далеко. Разработанная специалистами система способна получать энергию за фемтосекунды - квадриллионные доли секунды. Для сравнения, одна фемтосекунда составляет 10^-15 секунды. После завершения зарядки прототип удерживает накопленную энергию в течение наносекунд, то есть миллиардных долей секунды. Это примерно в миллион раз дольше самой зарядки. Однако столь эффектные показатели времени пока не означают, что устройство способно заменить обычный аккумулятор: запас энергии остается крайне небольшим. В осн ...>>

Загрязнение воздуха ослабляет ледники Гималаев 13.09.2026

Ледники высокогорных районов долгое время считались одними из наиболее удаленных от человеческой деятельности природных объектов. Однако даже эти гигантские массивы льда не защищены от загрязнения атмосферы. Частицы сажи, минеральной пыли и других веществ переносятся на большие расстояния, оседают на снегу и льду и изменяют их способность отражать солнечную энергию. На фоне глобального потепления подобное воздействие способно ускорять таяние ледников и усиливать связанные с ним природные риски. Особое внимание специалистов привлекают Гималаи, где ледники играют важную роль в формировании речного стока и поддержании водных ресурсов. Один из наиболее показательных регионов - Лангтанг в Непале. Несмотря на удаленность и живописный высокогорный ландшафт, он расположен по направлению переноса воздушных масс от одних из наиболее загрязненных промышленных районов Южной Азии. Недавний обвал ледника в этой местности сопровождался разрушительными внезапными паводками. При этом точная причина ...>>

Случайная новость из Архива Найдены самые долгоживущие существа на Земле 23.07.2017 Американские ученые обнаружили самые долгоживущие существа на Земле, секрет которых надеются использовать для продления жизни человеку. Это глубоководные сидячие черви со дна Карибского моря, некоторым уже более 300 лет. Особи Escarpia laminata переходят в долголетии за границу, которую ни один другой вид живых существ никогда не переходил. А так как невозможно точно определить возраст для самых длинных особей этого вида, вполне возможно, что некоторые из них живут еще дольше. Черви больше подходят для экспериментов и изучения, чем редкие черепахи и гигантские китообразные, которые раньше считались долгожителями-рекордсменами. Особи, живущие на одном месте всю жизнь около гидротермальных источников и "черных курильщиков" на дне моря, питаются планктоном и останками других организмов, которые вылавливают из воды. Трубки Escarpia laminata растут очень медленно - около половины миллиметра в год, а возраст самых длинных особей превышает 300 лет. Секретом их долголетия является отчасти то, что эти черви почти не умирают - уровень смертности в их колониях не превышает 0,6% даже для самых пожилых особей, что примерно в 15 раз ниже значений, предсказанных теорией. Возможно, это связано с низкой температурой вод, в которых живут Escarpia laminata и другие глубоководные черви.

Другие интересные новости:

▪ Улучшение чистых метанольных топливных элементов

▪ Цифровые комиксы для незрячих

▪ Создан аккумулятор, способный работать до 400 лет

▪ Мета-лазер, вырабатывающий сильно закрученный свет

▪ Змей и пауков мы боимся с рождения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта История техники, технологии, предметов вокруг нас. Подборка статей

▪ статья Луиджи Пиранделло. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как возникают полосы конденсации? Подробный ответ

▪ статья Составная амфибия. Личный транспорт

▪ статья Простой средневолновый синтезатор частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки про день и ночь, время, часы

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026