Accensione automatica di ghirlande LED. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Per il progetto illuminotecnico dell'albero di Natale vengono solitamente utilizzate ghirlande di lampade a incandescenza o LED, controllate da una macchina automatica che accende le ghirlande in una certa sequenza.

Le modalità più apprezzate in questo caso sono quelle che creano gli effetti di "luci che corrono" o "ombra che corre". La loro implementazione richiede due microcircuiti: uno viene utilizzato nel nodo generatore (ad esempio, K561LA7, K561LN2), l'altro (K561IE8, K561IE9) - nel nodo contatore con un decodificatore. Ma puoi cavartela con un solo chip K176IE12 assemblando la macchina secondo lo schema mostrato in fig. 2.

Come sapete, questo microcircuito è destinato principalmente agli orologi elettronici. Consiste in un oscillatore con un risonatore al quarzo esterno e contatori, in uno dei quali compaiono impulsi alle uscite di controllo dei bit di un indicatore digitale, sfasati tra loro di un quarto di periodo. Per chiarezza, in Fig. 3 mostra i diagrammi di segnale su alcune delle uscite del microcircuito durante il funzionamento del generatore. Per semplicità, le scale temporali dei diagrammi sono diverse.

Al pin 14, così come al pin 13, quando il generatore è in funzione (invece di un risonatore al quarzo, è installato un circuito di impostazione della frequenza R1R2C1), ci sono impulsi con una frequenza di sintonia del generatore fr. All'uscita F, gli impulsi appaiono con una frequenza 32 volte inferiore alla frequenza fr. Gli impulsi alle uscite T1-T4 seguono con una frequenza ancora più bassa, inoltre, ciascuno di essi è 1/4 del periodo e compaiono in sequenza. Sono questi segnali che sono necessari per ottenere questi effetti. Gli impulsi "più lunghi" appaiono all'uscita di S2 - 16384 volte più piccoli di fr.

I tasti transistor VT1 -VT4 sono collegati alle uscite T3 -T6 tramite resistori limitatori R1-R4, ciascuno dei quali controlla una ghirlanda di cinque LED collegati in serie. Durante il funzionamento del dispositivo, si accende quella ghirlanda, il cui transistor di controllo è aperto ad alto livello all'uscita corrispondente del microcircuito DD1. E poiché i segnali di alto livello appariranno in sequenza alle uscite specificate del microcircuito, anche le ghirlande verranno illuminate in sequenza, creando l'effetto di "luci di marcia" con la posizione relativa appropriata dei LED. Poiché è accesa solo una ghirlanda alla volta, è installato un solo resistore di limitazione, R7.

Utilizzando questo microcircuito allo stesso modo, ma installando transistor della struttura p-n-p (Fig. 4), è possibile ottenere l'effetto "ombra che corre". Ora i transistor si apriranno, il che significa che le corrispondenti ghirlande si accenderanno, con segnali di basso livello alle quattro uscite sopra del microcircuito. Pertanto, le ghirlande si spegneranno una ad una, creando un effetto "ombra che corre". In questa versione, nel circuito di ogni ghirlanda dovevano essere inserite delle resistenze di limitazione della corrente (R7-R10).

Naturalmente, ciascuno degli automi descritti è in grado di svolgere una sola funzione. Integrando il design originale con un altro microcircuito (Fig. 5), puoi ottenere diverse opzioni per cambiare ghirlande. Il chip DD1 è incluso nello stesso modo dei modelli precedenti. Ma ora i segnali dalle sue uscite T1 -T4 vengono inviati a uno degli ingressi degli elementi OR ESCLUSIVI del microcircuito DD2. Questo chip controlla le modalità operative della macchina. I secondi ingressi degli elementi sono collegati tra loro e collegati al contatto mobile dell'interruttore SA1 "Mode". Le chiavi del transistor sono collegate alle uscite degli elementi del microcircuito tramite resistori limitatori, che controllano l'accensione delle ghirlande di LED.

La modalità di funzionamento della macchina viene modificata dall'interruttore SA1. In posizione "1", ai terminali di ingresso degli elementi collegati tra loro del microcircuito DD2 sono applicati +12 V. Gli elementi logici funzionano come inverter, la macchina è in modalità "ombra mobile".

Nella posizione "2" dell'interruttore, gli ingressi degli elementi logici sono collegati a un filo comune, gli elementi funzionano come ripetitori, per cui viene implementata la modalità "luci di marcia".

In posizione "3" i secondi ingressi degli elementi del chip DD2 sono collegati all'uscita S2 (pin 6) del chip DD1. La forma degli impulsi su questa uscita è "meandro", la frequenza di ripetizione è pari a fr / 16384, pertanto ciascuno di questi impulsi corrisponderà a 64 impulsi su una qualsiasi delle uscite T1 - T4. Metà del periodo di impulso all'uscita S2, quando c'è un livello alto, la macchina funziona in modalità "ombra in movimento" e la seconda metà, quando l'uscita S2 è bassa, in modalità "luci in movimento".

Quando il contatto mobile dell'interruttore viene spostato in posizione "4", gli ingressi degli elementi del chip DD2 collegati tra loro sono collegati all'uscita F del chip DD1. La frequenza degli impulsi su questa uscita è 8 volte superiore rispetto alle uscite T1-T4. In questa modalità, gli elementi del chip DD2 cambieranno le loro funzioni 8 volte più spesso rispetto alle ghirlande, quindi verrà creato l'effetto dell'accensione pseudo-caotica dei LED.

Le posizioni "5" e "6" dell'interruttore possono essere omesse, ma ha senso parlarne. Quindi, in ognuna di queste posizioni, tutte le ghirlande inizieranno a lampeggiare alla frequenza del generatore. Poiché è relativamente alto, ciò influirà sulla luminosità dei LED delle ghirlande: diminuirà. E sebbene gli effetti di "ombra che corre" e "luci che corrono" vengano ancora creati, i LED non si spengono completamente. Tuttavia, gli effetti creati sono evidenti anche in una stanza illuminata.

Oltre al microcircuito K561LP2, KR1561LP2 è adatto, transistor - qualsiasi delle serie KT315, KT3102, LED - qualsiasi colore diverso di bagliore domestico o importato, un interruttore - qualsiasi tipo per il numero specificato di posizioni e una direzione.

La maggior parte dei dettagli di questo progetto sono montati su un circuito stampato (Fig. 6) realizzato in fibra di vetro a lamina unilaterale.

Un resistore variabile e un interruttore possono essere montati sul pannello frontale del case, in cui si troveranno la scheda e l'alimentatore: qualsiasi unità a bassa potenza con una tensione di uscita stabilizzata di 12 V e una corrente di carico fino a 100 mA .

Autore: I.Potachin, Fokino, regione di Bryansk

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