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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ghirlande festive. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Impostazioni colore e musica Per ottenere la massima varietà possibile di effetti luminosi creati da ghirlande o ghirlande di lampade elettriche, è necessario complicare in modo significativo il design della macchina e introducervi scarsi microcircuiti. Allo stesso tempo, su microcircuiti contenenti D-flip-flop è possibile costruire una macchina automatica con un'ampia varietà di effetti luminosi. Un esempio di questo sarebbe mostrato in Fig. 1 diagramma (dimensione - 46 KB). Una caratteristica distintiva della macchina proposta è che dispone di 36 lampade di illuminazione, di cui è costituito un pannello o una ghirlanda. Ogni lampada può essere accesa in modo indipendente, facilitando la creazione di un'ampia varietà di mosaici luminosi. Sono collegati a un'unità di controllo composta da due generatori di impulsi di clock, due registri a scorrimento ad anello - verticale e orizzontale (convenzionalmente - in base alla posizione delle lampade nello schema) - e interruttori a transistor. I generatori di impulsi di clock sono realizzati secondo gli stessi circuiti utilizzando due elementi 2I-NOT e un transistor. La frequenza di ripetizione degli impulsi può essere modificata manualmente utilizzando i resistori variabili R3 e R6. I microcircuiti DD3 e DD2 funzionano nel registro di controllo verticale (o semplicemente nel registro verticale) e DD4 e DD5 nel registro di controllo orizzontale. Le chiavi elettroniche del registro verticale sono realizzate sui transistor VT3-VT14, quelle orizzontali sui transistor VT15-VT26. L'unità di controllo è alimentata da due fonti: corrente continua stabilizzata, realizzata utilizzando diodi VD12-VD15, diodo zener VD7 e transistor VT27 (alimentazione per microcircuiti) e tensione pulsante - utilizzando diodi VD8-VD11 (alimentazione per chiavi elettroniche e lampade ). Ogni registro è composto da sei flip-flop che fanno parte dei microcircuiti K155TM8 (ogni microcircuito ha 4 trigger). Le uscite di attivazione diretta sono collegate a interruttori elettronici che collegano le lampade alla fonte di alimentazione. I diodi isolanti VD1.1-VD6.6 forniscono la commutazione selettiva delle lampade EL1.1-EL6.6.
Il registro orizzontale è controllato da impulsi di clock provenienti dal generatore sugli elementi DD1.3, DD1.4, e il registro verticale è controllato da impulsi provenienti (a seconda della posizione del contatto mobile dell'interruttore SA2) sia dal "suo" generatore (controllo indipendente) o dal registro orizzontale del generatore (controllo parallelo), oppure dall'uscita diretta del primo trigger del registro orizzontale (controllo seriale). Consideriamo il funzionamento della macchina in modalità di controllo parallelo, per il quale il diagramma mostra la posizione del contatto mobile dell'interruttore SA2. Dopo aver acceso l'alimentazione e premuto il pulsante SB1, tutti i trigger vengono impostati sullo stato zero: alle loro uscite dirette il livello logico è 0. Le chiavi elettroniche sono chiuse, le lampade sono spente. Poiché gli ingressi D1 dei registri sono collegati alle uscite dirette dei flip-flop (tramite gli interruttori SA1 e SA3), avranno anche un livello logico pari a 0, il che significa che gli impulsi di clock che arrivano all'ingresso C non cambieranno lo stato dei flip-flop del registro. Se gli ingressi D1 di entrambi i registri sono collegati alle uscite inverse dei microcircuiti DD3 e DD5, allora avranno un livello logico pari a 1. Ora, con l'arrivo di un impulso di clock, i primi trigger di entrambi i registri cambieranno il loro stato, e alle loro uscite dirette verrà stabilito un livello logico pari a 1, che aprirà gli interruttori elettronici ai transistor VT8, VT14 e VT21, VT15. La lampada EL1.1 si accenderà. Il successivo impulso di clock trasformerà i flip-flop del secondo registro nello stato singolo e le lampade EL1.2, EL2.2, EL2.1 si accenderanno. La lampada EL1.1 continua ad accendersi perché i primi trigger mantengono lo stato precedente. Con l'arrivo dell'impulso successivo, si accendono le lampade EL1.3, EL2.3, EL3.3, EL3.2, EL 3.1, ecc .. Dopo il sesto impulso di clock, tutte le lampade si accendono e alle uscite inverse dell'ultimo registro si attiva, e quindi agli ingressi dei registri D1 verrà impostato su un livello logico pari a 0. I successivi impulsi di clock trasferiranno ora alternativamente i flip-flop allo stato zero e le lampade, a partire da EL1.1, si spegnerà e quindi il ciclo descritto si ripeterà. Cosa succede se, dopo aver portato, ad esempio, due flip-flop di ciascun registro allo stato singolo, gli interruttori SA1 e SA3 vengono impostati nella posizione iniziale mostrata nel diagramma? Quindi il livello logico 0 conservato alle uscite dirette dei registri apparirà anche agli ingressi dei registri D1 e il successivo impulso di clock trasferirà i primi flip-flop allo stato zero. I secondi trigger manterranno un singolo stato e i terzi trigger passeranno allo stesso stato. Si illuminerà una sorta di quadrato di lampade EL2.2, EL2.3, EL3.3, EL3.2. Ad ogni successivo impulso dell'orologio, il quadrato luminoso si “sposterà” diagonalmente verso l'angolo in alto a destra (secondo il diagramma). Quando il quinto e il sesto trigger di entrambi i registri sono nello stato singolo, le spie “d'angolo” EL1.1, EL1.6, EL6.1 ed EL6.6 lampeggeranno con il successivo impulso di clock. Successivamente apparirà nuovamente un quadrato di lampade EL1.1, EL1.2, EL2.2 e EL2.1. Il ciclo si ripeterà. Nella modalità di controllo sequenziale (quando il contatto mobile dell'interruttore SA2 si trova nella posizione superiore nel circuito), gli impulsi di clock al registro verticale provengono dall'uscita diretta del primo trigger del registro orizzontale (pin 2 del chip DD4). Consideriamo uno dei possibili "schemi" di luce in questa modalità: l'effetto di una singola luce di marcia. Impostiamo la frequenza minima di ripetizione dell'impulso con il resistore variabile R6 (il cursore del resistore si trova nella posizione più a destra secondo il diagramma) e con il pulsante SB1 - lo stato zero dei trigger. Utilizzando gli interruttori SA1 e SA3, applichiamo il livello logico 1 dalle uscite inverse dei flip-flop agli ingressi D1 di entrambi i registri. Successivamente, il primo impulso di clock commuterà il primo flip-flop di registro orizzontale nello stato uno. Il livello logico 1 alla sua uscita diretta trasformerà anche il primo flip-flop del registro verticale in un unico stato. La lampada EL1.1 si accenderà. Se quindi si spostano gli interruttori SA1 e SA3 nella loro posizione originale (mostrata nel diagramma), il livello logico 1 verrà nuovamente applicato agli ingressi D0 di entrambi i registri e il successivo impulso di clock dall'uscita dell'elemento DD1.4 commuterà il secondo trigger del registro orizzontale allo stato singolo, e il primo a zero, cioè alla sua uscita diretta, e quindi all'ingresso C dei microcircuiti DD2, DD3, invece del livello logico 1, apparirà il livello logico 0. Tale caduta, come è noto (i trigger del microcircuito K155TM8 cambiano il loro stato lungo il bordo dell'impulso, cioè quando il livello logico 0 sull'ingresso C passa al livello logico 1), lo stato dei flip-flop del registro verticale non sarà influenzato. La lampada EL1.1 si spegnerà e EL2.1 si accenderà. Quindi le lampade della fila inferiore secondo lo schema si accenderanno e spegneranno una per una. Quando il sesto flip-flop del registro orizzontale è nello stato singolo, dalla sua uscita diretta (pin 10 del chip DD5), il livello logico 1 passerà attraverso l'interruttore SA3 all'ingresso D1 del chip DD4. Con l'arrivo del successivo impulso dell'orologio, le lampade della seconda fila inizieranno ad accendersi e spegnersi alternativamente. Le spie delle file rimanenti lampeggeranno in modo simile, dopodiché il ciclo si ripeterà. Non è difficile smontare in modo indipendente il funzionamento della macchina nella modalità di controllo indipendente del registro verticale, ad es. quando gli impulsi di clock arrivano agli ingressi del registro C dall'elemento DD1.2. Manipolando gli interruttori della macchina, è possibile “scrivere” vari “disegni” nei registri e utilizzare i resistori variabili R3 e R6 per impostare la velocità desiderata del loro “movimento”. Invece dei microcircuiti della serie K155 indicati nello schema, è possibile utilizzare serie K133 simili. Se K155TM8 non è disponibile, andrà bene K155TM2 (K133TM2), ma in ciascun registro dovrai utilizzare tre anziché due microcircuiti. Inoltre, tutti gli ingressi C dei microcircuiti del registro devono essere collegati insieme e gli ingressi 5 non utilizzati devono essere collegati tramite un resistore con una resistenza di 1...5,1 kOhm al positivo della fonte di alimentazione. Per tale sostituzione il disegno del circuito stampato dovrà essere leggermente modificato. I transistor possono essere di qualsiasi altra serie specificata. Invece dei transistor della serie KT315, è adatto KT503, invece di KT814 - KT816, invece di KT815 - KT817. Durante l'installazione, il transistor stabilizzatore di tensione VT27 viene installato su un dissipatore di calore: una piastra di alluminio con uno spessore di 1,5...2 mm e dimensioni di 30x30 mm. Diodi VD8-VD11 - qualsiasi, progettati per una corrente raddrizzata non inferiore al consumo di corrente totale di tutte le lampade e VD12-VD15 - progettati per una corrente di almeno 300 mA Quando si sostituiscono i diodi VD1.1-VD6.6, si occorre ricordare che il valore della corrente massima raddrizzata del diodo deve superare la corrente consumata da una lampada. Resistori fissi - MLT-0,125, i loro valori possono differire da quelli indicati nel diagramma del 10%. Resistori variabili - SP-1. Condensatori C1-C3, C6 - K50-6; C4, C5 - ceramica, ad esempio KM. Interruttori: qualsiasi modello. Trasformatore T1: già pronto o fatto in casa con una potenza di almeno 85 W. L'avvolgimento II deve essere progettato per una tensione di 8...10 V con una corrente di carico fino a 300 mA, l'avvolgimento III - per una tensione di 13...15 V con una corrente di almeno 6 A per lampade con consumo di corrente di 0,16 A (lampade con tensione 13,5 V delle luci dell'albero di Natale). La maggior parte dei componenti dell'unità di controllo sono montati su un circuito stampato in fibra di vetro a lato singolo. Disegno PCB - qui, disposizione delle parti - qui . I diodi VD1.1-VD6.6 sono posizionati su sei tavole dello stesso materiale . Le strisce si posizionano in prossimità dei corrispondenti gruppi di lampade a ghirlanda e le collegano alle lampade e alla centralina con fili isolati intrecciati in fasci. Di norma il dispositivo non richiede alcuna configurazione e, se installato correttamente, inizia a funzionare immediatamente. Autore: V. Chisler; Pubblicazione: cxem.net
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