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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Fuoco funzionante con 10 LED. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protettori di sovratensione Uno degli effetti di luce più popolari implementati in vari progetti di dispositivi utilizzati per decorare un albero di Natale è l'effetto delle cosiddette luci di marcia. Visivamente, si esprime nel fatto che in una catena di eventuali sorgenti luminose, ad esempio lampadine elettriche, nella versione più semplice, si accendono alternativamente una o un gruppo di sorgenti poste una accanto all'altra. Allo stesso tempo, a causa dell'inerzia della nostra visione, si crea l'impressione che la sorgente luminosa si muova, "correndo" lungo la catena ad una certa velocità. Come sorgenti luminose in tali progetti, è possibile utilizzare non solo lampadine, ma anche, ad esempio, LED. Un dispositivo semplice e allo stesso tempo affidabile che implementa l'effetto luminoso delle luci di marcia può essere assemblato utilizzando normali LED. Il design proposto è un interruttore convenzionale in cui la tensione di alimentazione viene applicata alternativamente a uno dei dieci LED. Lo schema schematico del modulo luci di marcia è mostrato in figura.
Questo dispositivo, basato su due microcircuiti e dieci transistor, può essere suddiviso condizionatamente in tre blocchi funzionali: un oscillatore principale, un'unità di controllo e un circuito di indicazione. Come la maggior parte dei progetti simili, il modulo proposto è realizzato utilizzando contatori di impulsi. L'oscillatore principale che genera impulsi di controllo è realizzato sul microcircuito IC2, che è collegato secondo il circuito multivibratore instabile. In questo caso, la frequenza operativa dell'oscillatore principale è determinata dal valore della resistenza del resistore R1 e dal valore della capacità del condensatore C1. Quando si utilizzano questi elementi con i parametri indicati sullo schema elettrico, la frequenza degli impulsi di controllo sarà di circa 15 Hz. Dall'uscita dell'oscillatore principale (uscita IC2 / 3), gli impulsi di controllo vengono inviati all'unità di controllo, che si basa su IC1, che è un contatore di impulsi. A dieci uscite di questo microcircuito viene fornita una formazione sequenziale di una tensione di unità logica. Inizialmente, tutte le uscite del contatore di impulsi hanno tensioni zero logiche. In altre parole, il livello di tensione su ciascuna delle uscite di IC1 (pin IC1 / 1-7.9-11) sarà basso e insufficiente per aprire il transistor, la cui base è collegata all'uscita corrispondente. Quando il primo impulso di controllo arriva dall'oscillatore master all'ingresso del contatore CLK (pin IC1 / 14), all'uscita DO0 (pin IC1 / 3) verrà generata una tensione dell'unità logica, ovvero una tensione di un valore superiore level verrà applicato a questa uscita. Pertanto, su una delle uscite dell'unità di controllo, apparirà una tensione di controllo, che viene fornita all'ingresso corrispondente dell'unità di visualizzazione. Nello schema in esame, l'unità di visualizzazione è realizzata sui transistor T1-T10 e sui LED D1-D10. Dall'uscita DO0 (pin IC1 / 3), una tensione di livello logico elevato viene fornita alla base del transistor T10 e ne garantisce lo sblocco. Di conseguenza, attraverso la giunzione aperta "collettore-emettitore" del transistor T10, l'anodo del LED LD10 è collegato al positivo della sorgente di alimentazione, che porta al bagliore di questo diodo. L'arrivo del prossimo impulso di controllo dall'oscillatore principale all'ingresso del microcircuito IC1 fornirà la formazione di una tensione dell'unità logica all'uscita DO1 (pin 1C 1/2). In questo caso all'uscita DO0 riapparirà una tensione a basso livello logico, il transistor T10 si chiuderà e il LED LD10 si spegnerà. Allo stesso tempo, il transistor T9 si aprirà e il diodo LD9 inizierà a brillare. Applicando all'ingresso del contatore IC1 una sequenza continua di dieci impulsi di comando, sulle uscite DO0-DO9 verrà generata a sua volta una tensione a livello logico alto che assicurerà lampeggi successivi dei LED da LD10 a LD1. Se questi LED vengono posizionati uno accanto all'altro, allora, come già notato, a causa dell'inerzia della nostra visione, si creerà l'impressione che il diodo luminoso "scorre" lungo la catena. Dopo che la successiva sequenza di dieci impulsi di controllo è stata applicata all'ingresso del contatore, si verificherà un ciclo ripetuto di lampeggi successivi dei LED. E così continuerà fino allo spegnimento dell'alimentazione. Resta da aggiungere che l'utilizzo dei transistor T1-T10 in questo circuito come tasti che controllano il funzionamento dei LED è dovuto al fatto che il carico di corrente del microcircuito IC1 è molto insignificante. Pertanto, il collegamento diretto dei singoli LED alle sue uscite può portare a un malfunzionamento del microcircuito. Allo stesso tempo, tenendo conto del fatto che un solo LED è sempre acceso nel progetto proposto in un determinato momento, la corrente attraverso tutti i diodi è limitata da un resistore comune R2. Tutte le parti del modulo luci di marcia si trovano su un piccolo circuito stampato a doppia faccia di 55x35 mm. Un'immagine del circuito stampato è mostrata nella figura.
Il modulo è alimentato da una sorgente di tensione costante di 5 V. Può essere una normale batteria scarica del tipo 3336L o quattro celle a dito da 1,5 V ciascuna, poiché il funzionamento affidabile di questo modulo è garantito anche quando la tensione di alimentazione cambia in l'intervallo da 4,5 a 6,0 C. Come fonte di alimentazione, è possibile utilizzare un raddrizzatore di rete convenzionale per una tensione di 6 V a una corrente di 200-300 mA. Se in questo progetto vengono utilizzati LED con una bassa corrente operativa (2 mA) e la resistenza del resistore R2 viene aumentata a 1 kOhm, il consumo energetico complessivo del dispositivo sarà notevolmente ridotto. In questo caso, se alimentato da un'unica batteria scarica, il modulo sarà in grado di funzionare ininterrottamente per diverse decine di ore. I transistor VS548V importati possono essere sostituiti, ad esempio, con transistor KT3102VM di tipo npn domestico. I LED possono essere sostituiti, ad esempio, con piccole lampadine elettriche, classificate per 4,5 V. In questo caso, il resistore R2 viene sostituito da un ponticello. Nella forma di realizzazione proposta del modulo luci di marcia, tutti i LED sono posizionati lungo uno dei lati del circuito stampato. Tuttavia, in ogni caso, la posizione dei LED dipende solo dall'immaginazione dell'artista. I LED possono essere disposti, ad esempio, sotto forma di una piccola ghirlanda. Può essere qualsiasi lettera o iniziale. In questo caso, i LED sono collegati alla scheda tramite un sottile cavo multipolare. Assemblato senza errori nell'installazione e da parti riparabili, il modulo luci di marcia non ha quasi bisogno di essere regolato, ad eccezione della selezione della frequenza operativa dell'oscillatore principale, che è determinata dal valore di resistenza del resistore R1 e dal valore di capacità del condensatore C1. Se lo si desidera, è possibile modificare la velocità di movimento delle luci di marcia selezionando il valore di resistenza del resistore R1. Per aumentare la velocità, la resistenza del resistore R1 dovrebbe essere ridotta e per ridurre la velocità di movimento delle luci di marcia, la resistenza del resistore R1 dovrebbe essere aumentata.
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