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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Effetti luminosi automatici con accensione casuale delle lampade. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante La maggior parte delle macchine per effetti luminosi (ASE), compresi i progetti fatti in casa per decorare discoteche, Capodanno e altre festività, sono in grado, nella migliore delle ipotesi, di produrre solo combinazioni di luci riprogrammabili. Nonostante tutta la varietà delle soluzioni circuitali utilizzate, questi dispositivi, di regola, non possono, almeno entro un certo intervallo di tempo, modificare arbitrariamente l'ordine degli effetti e delle immagini riprodotte. Gli sviluppi che propongo sono privi di queste carenze. Il primo di questi progetti (Fig. 1) è realizzato sulla base di tre microcircuiti standard. Ma anche lui è in grado di funzionare in modalità “caos”, con un cambiamento arbitrario nell'ordine e nel numero (da 0 a 5) delle lampade accese. In totale, questo ASE prevede 32 combinazioni di luci e il periodo di ripetizione di una di esse è variabile. A una certa velocità di commutazione delle lampade, è possibile ottenere l'effetto di un "fuoco che scorre" nella direzione avanti o indietro, o altre opzioni per il "movimento della luce" ordinato. Il secondo design ASE ha otto canali. Eseguito utilizzando otto chip (Fig. 1), può dimostrare un ciclo di "fuoco in corsa" nelle direzioni avanti e indietro. L'essenza del primo è il movimento in 8 tempi della “zona luminosa” creata da una delle otto lampade (la modalità “caos singolo”). Anche il secondo termine del ciclo consiste nel “correre attraverso il fuoco” per 8 volte. Ma questo effetto è creato dall'accensione caotica di più lampade su otto. Come nel primo progetto ASE, anche qui la frequenza di ripetizione di una particolare combinazione è assolutamente imprevedibile. E il passaggio da un effetto all'altro all'interno del ciclo è automatico. Inoltre, il “fuoco corrente” inizia sempre con una lampada diversa: la prima a lampeggiare è quella il cui numero di cifre è più vecchio dell'ultima, che brillava nella menzionata modalità “chaos single”. Il controllo della velocità di commutazione della lampada per entrambe le macchine è manuale. Ma può essere “collegato” al ritmo degli strumenti a percussione nell'accompagnamento musicale integrando l'ASE con un allegato speciale (Fig. 2). Poiché i generatori G1 e G2, così come il formatore di impulsi brevi (SPF), sono gli stessi per i progetti in esame, sono rappresentati in forma estesa solo sullo schema elettrico del primo ASE e nelle restanti illustrazioni - condizionatamente , come blocchi funzionali con iscrizioni esplicative. In modo semplificato, i circuiti di controllo (CS) per i dispositivi di illuminazione sono rappresentati su tutte le macchine sotto forma di rettangoli numerati. Possono anche essere uguali, realizzati secondo la più accettabile delle opzioni standard (Fig. 3). I progetti ASE che propongo utilizzano i più semplici generatori di numeri casuali. In ciascuna delle macchine, G1 opera sugli elementi logici DD1.1 e DD1.2 del microcircuito K176LA7. Controllando il cambiamento delle combinazioni di luci, può cambiare la sua frequenza entro 0,5-3 Hz, per la quale viene fornito il resistore R1. Il generatore G2 basato sugli elementi logici DD2.1 - DD2.3 del secondo microcircuito K176LA7 ha una frequenza di generazione superiore a G1. Partecipando alla creazione di una combinazione di luci, “riconosce” il controllo solo “in base al tempo di funzionamento” e, se utilizzato come parte di una seconda macchina, significativamente più complicata, serve a trasmettere gli impulsi provenienti da G1. Tra G1 e G2 è collegato un generatore di impulsi brevi. Assemblato sugli elementi logici DD1.3 e DD1.4 del microcircuito K176LA7, genera un breve impulso sull'uscita 11 di DD2.4 ogni volta che il fronte del segnale dal pin 1.3 di DD5 del generatore G1.4 viene ricevuto sugli ingressi DD11. 1.2 e 1 del DDXNUMX. Un breve impulso generato da un ampio impulso del generatore G1 è necessario per accendere G2 con la successiva generazione di un “pacco”. La sua durata dovrebbe essere breve in modo da rendere quasi impercettibile lo sfarfallio delle lampade durante il funzionamento del generatore G2 insieme al contatore DD3. Anche qui però occorre usare cautela. Dopotutto, una riduzione esorbitante della durata di un breve impulso riducendo la capacità del condensatore C2 minaccia di guasti e impedisce la formazione di combinazioni di luce "per caso". Lo schema elettrico di G2 (Fig. 1) mostra un ponticello tra i pin 5 e 6 di DD2.1. Il suo scopo è quello di commutare il dispositivo in modalità generazione con un segnale di abilitazione esterno di alto livello (logico 1) sull'ingresso 8 di DD2.2. Togliendo questo ponticello (e controllandolo tramite il pin 5 di DD2.1), G2 può funzionare sia come ripetitore di impulsi che arrivano a 8 DD2.2, sia come generatore di “pacchi” dagli stessi impulsi. Il ponticello è già installato sul circuito stampato del generatore G2 (Fig. 1). Di conseguenza, il contatore DD3 riceverà un “pacchetto” di durata pari ad un breve impulso. Dopo aver determinato il numero di impulsi in esso contenuti, il contatore si fermerà e accenderà una combinazione di lampade. Quindi l'intero ciclo verrà ripetuto, iniziando con l'uscita dell'impulso da G1 e terminando con l'inclusione di una nuova combinazione di lampade. La durata di ciascuno degli effetti di luce che si possono ottenere utilizzando la seconda delle macchine che offro è pari a 8, e l'intero ciclo è di 32 impulsi di clock del generatore I. Dalle caratteristiche dello schema elettrico di questo ASE, va inoltre notato che subito dopo l'accensione, installazione simultanea in posizione zero dei contatori DD4 e DD7, per i quali viene utilizzato l'elemento logico DD6.4. E il primo effetto luminoso è un “fuoco che scorre” in una direzione diretta. Tra i contatori DD4 e DD7 è presente un formatore di impulsi lungo il fronte e la caduta del segnale in ingresso, che opera su DD5, DD6.1-DD6.3. I diodi VD3-VD5 vengono utilizzati per eliminare l'influenza reciproca delle uscite e della somma del logaritmo. 1 contatore DD7. Le peculiarità dell'operazione ASE possono essere comprese utilizzando l'esempio della formazione degli ultimi due effetti nel ciclo. In particolare, quando, dopo l'arrivo del diciassettesimo impulso, quello logico viene sostituito da un segnale di basso livello (zero logico) sul pin 11 del contatore DD4. Con uscita 5 log DD2.1. 0 il generatore G2 funzionerà come ripetitore di impulsi da G1. La conseguenza della modifica dei livelli di tensione sul pin 11 del microcircuito DD4 sarà l'invio di un impulso dal formatore di impulsi lungo il bordo e la caduta dal pin 4 di DD5.3 al contatore DD7. Di conseguenza, il registro si sposterà. 1 dal pin 2 al 4. Multiplexer DD9, riceve un log. 1 al pin 14, collegherà i pin (dal secondo al quinto) del decoder DD8 con i corrispondenti circuiti di controllo, e DD3 effettuerà il conto alla rovescia, a tempo con gli impulsi del generatore And, che vengono trasmessi dal generatore G2 . I codici DD3 verranno decifrati da DD8 e riprodotti dai dispositivi di illuminazione come una "luce corrente" nella direzione opposta. Immediatamente dopo la fine di questo effetto (con l'ultima lampada spenta), verrà ricevuto il venticinquesimo impulso dal generatore G1, che porterà alla sostituzione dello zero logico con uno sul pin 11 del contatore DD4, motivo per cui G2 riceverà il permesso di lavorare come generatore di “pacchetti”. Il formatore di impulsi sul bordo e sulla caduta, reagendo a ciò, costringerà il contatore DD7 a spostare (applicando un impulso al pin 14) il registro. 1 dal pin 4 a 7. E il multiplexer DD9, dopo aver atteso uno spostamento simile dal pin 14 a 9, spegnerà le uscite (dal secondo al quinto) del decoder DD8, ma collegherà il circuito di controllo alle uscite del contatore DD3 (dal terzo al sesto). A causa della ricezione dei "pacchetti" da parte del contatore DD3 e dell'invio dei risultati al circuito di controllo, verrà riprodotta la caotica accensione a 8 volte di più lampade. Inoltre, le uscite 0, 1, 6 e 7 del decoder DD8 rimarranno collegate al circuito di controllo durante l'intero effetto luminoso. Lo spegnimento avverrà solo dopo che diverse lampade selezionate casualmente lampeggeranno otto volte e il trentatreesimo impulso (nel tempo) arriverà al contatore DD4. Il registro "ultra corto" 10 che appare sul pin 7 di DD1 lo sposterà nella posizione zero (ovvero, "3" verrà impostato sul pin 1), dopodiché inizierà un nuovo ciclo. Effetti di luce automatici relativamente semplici (I) e complicati (II).
Schemi di controllo della luce
Ora qualche parola sul menzionato attaccamento per "legare" (coordinare) la frequenza di commutazione delle lampade al tempo degli strumenti a percussione dell'accompagnamento musicale. Come si può vedere dallo schema elettrico (Fig. 2), il dispositivo è un filtro (VT1, R3, R4, C2) con una frequenza di taglio di 100 Hz, collegato ad un convertitore analogico-digitale (VT2, VD1, VD2, DD1). E poiché l'uscita 11 DD1.3 è equivalente all'uscita 11 DD1.2 del generatore G1 precedentemente discussa (Fig. 1), diventa abbastanza fattibile collegare il set-top box al formatore di impulsi brevi tramite un interruttore a levetta standard SB1. La scelta dell'uno o dell'altro schema di controllo (Fig. 3) dipende dai compiti e dalle capacità del produttore. Tuttavia, va tenuto presente che VT2 deve avere un margine di 1k, superiore del 20-30% rispetto alla corrente di carico massima. Avendo deciso di utilizzare le opzioni con relè, è anche utile sapere che RES22, popolare tra i radioamatori, può controllare (senza commutazione di tiristori nel circuito di potenza) un carico non superiore a 100 W per gruppo di contatti. Inoltre, i circuiti relè sono i più lenti; il loro utilizzo è giustificato se la frequenza di commutazione prevista non è superiore a otto commutazioni al secondo. È anche possibile controllare il tiristore tramite un trasformatore di impulsi. È vero, ciò richiederà un generatore separato e circuiti di commutazione aggiuntivi. La fonte di elettricità per qualsiasi ASE e set-top box considerati può essere costituita da alimentatori fatti in casa o già pronti con una tensione di uscita compresa tra 5 e 12 V. Compresi quelli stabilizzati - da una calcolatrice. Devi solo tenere conto del fatto che con un'alimentazione a 6 volt, ad esempio, la macchina stessa consuma una corrente fino a 20 mA, il set-top box - fino a 10 mA e oltre ai circuiti di controllo per i dispositivi di illuminazione, per non parlare delle lampade ad incandescenza commutate. I circuiti di controllo dei relè sono i meno economici. Ad esempio, quando si utilizza un relè RES22 con una resistenza dell'avvolgimento di 175 Ohm, il circuito di controllo con una tensione di alimentazione di 12 volt consumerà almeno 70 mA per canale. I diodi raddrizzatori VD3-VD6 nei circuiti a tiristori devono avere una riserva di corrente maggiore del 30% rispetto al consumo totale di tutte le lampade. Se le valvole ad alta corrente richieste non sono a portata di mano, invece di un ponte a diodi comune, è possibile utilizzare diversi raddrizzatori, ognuno dei quali alimenterà tutti i canali che è in grado di fornire. La messa a punto delle macchine consiste nel verificare la funzionalità dei generatori G1 e G2. Se l'ASE è alimentato da una sorgente con una tensione diversa da 6 V, è necessario regolare i valori del resistore R2 (assicurandosi che I generi impulsi nell'intervallo richiesto) e del condensatore C2 (con Upower maggiore, la sua capacità viene ridotto e se è basso viene aumentato). Il design delle macchine utilizza resistori MYAT o loro analoghi. Resistore variabile R1 - qualsiasi del gruppo A. La scelta del tipo di condensatori, compresi quelli elettrolitici ad alta capacità, è praticamente illimitata. I diodi D9 sono completamente sostituibili con analoghi. Invece dei transistor KT315, puoi installare KT312, KT3102, KT209. I potenti triodi a semiconduttore KT815A (KT815V) sono sostituiti da KT817 con indici da A a G nel nome. I tiristori dovrebbero essere resi più potenti e installati sui radiatori (preferibilmente con raffreddamento forzato per lampade con potenza superiore a 600 W per canale). Diodi raddrizzatori: 5 amp - KD202Zh, KD202K, KD202M, D231B, D245B; 10 A: D231A, D232A, D233, D245A, D246A, D247. Relè: 5 volt - RES9 (passaporto RS4.524.203), RES10 (RS4.524.304); 12 volt - RES9 (RS4), RES524.202 (RS10, RS4.524.312), RES4.524.322 (RS15), RES4.591.004 per il controllo diretto delle lampade (RF22-4.523.023 o con una resistenza dell'avvolgimento di 01 Ohm, RF175 4.523.023 -05). Quando si sostituiscono i microcircuiti, le cose sono un po' più complicate. In particolare, al posto di K176IE2 nella prima macchina (contatore DD3), è consentito utilizzare K561IE11 o K165IE14. In questo caso, l'ASE diventerà a quattro canali. Inoltre, K561IE11 è acceso secondo la Figura 1, tranne per il fatto che -Up è fornito al pin 10. Durante l'installazione di K561IE14, i pin 9 e 10 sono collegati a +Upit. I restanti pin dei microcircuiti citati hanno lo stesso scopo. Nella seconda macchina è consentito utilizzare il chip K4IE561 come contatore DD11 e non il K176IE2. È vero, l'ASE stesso dovrà essere leggermente modificato: il pin 10 del microcircuito appena installato verrà messo a terra e il secondo verrà acceso invece del pin 11. Inoltre, sarà necessario applicare gli impulsi dal generatore G15 al pin 4 del contatore DD1. È anche possibile sostituire K561IE8 (contatore DD7) con K561IE9, ma modificando la saldatura del diodo VD2, la cui nuova posizione è tra i pin 11 e 15. E come contatore DD3 è consentito utilizzare un microcircuito diverso dal previsto K561IE11. Ad esempio, K561IE14 con la regolazione appropriata: + Upit dovrebbe essere applicato al pin 9 di tale contatore. Infine, un promemoria importante. Quando si sostituiscono i microcircuiti con queste opzioni, sono inevitabili cambiamenti corrispondenti nella topologia dei circuiti stampati. Autore: D.Ataev
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