Автомат световых эффектов "Счастливое сердце" (с печатной платой)

September 9, 2012 by admin Комментировать »

Предлагаемое устройство содержит
светодиодное табло из 58 светодиодов разных цветов свечения. Они объединены
так, что образуют три символических изображения сердечек, вло­женных друг в
друга. Каждое из них имеет свой цвет, они зажи­гаются и гаснут последовательно
друг за другом, создавая све­товой эффект “счастливое сердце”.
Конструкция может служить хорошим подарком или украшением помещения.

Принципиальная схема устройства
показана на рис. 1. На логических элементах DD1.1, DDI .2 собран генера­тор
прямоугольных импульсов с часто­той следования примерно 2…3 Гц, а на
логических элементах DD1.3, DDI.4 — инверторы. Микросхема DD2 — сдвиго­вый
регистр, она имеет две одинаковые независимые секции по четыре разря­да в
каждой. В данном устройстве ис­пользуется одна из них. На вход такто­вого
сигнала С регистра DD2.1 посту­пают импульсы с выхода генератора, а на
информационный вход D — проинвертированный логический уровень с выхода третьего
разряда регистра. К выходам регистра через резисторы R4, R11 и R16 подключены
транзисторы VT1—VT3, которые коммутируют три группы светодиодов, расположенных
на печатной плате так, что они образуют контуры трех сердечек, вложенных друг в
друга (см. рис. 2). Резисторы R2, R3, R5—R10, R12, R13, R15 ограничивают ток и
выравнивают яркость свечения светодиодов HL1—HL58. Напряжение питания поступает
через диодный мост VD1—VD4.

Работает устройство следующим
образом. После подачи питающего на­пряжения через резистор R14 начнет­ся
зарядка конденсатора С2, пока он заряжается, на входе R регистра DD2.1
присутствует высокий уровень и уста­навливает на его выходах низкий уро­вень —
транзисторы VT1—VT3 закрыты и светодиоды не светят. На выходе элемента DD1.3 и
информационном входе D регистра DD2.1 — высокий уровень. Генератор начнет
работать, и с выхода элемента DD1.4 импульсы поступят на вход С этого регистра.
По фронту первого импульса произойдет “запись” лог. 1 в первый разряд
реги­стра DD2.1 и на его выходе 1 (вывод 5) будет установлен высокий уровень,
транзистор VT3 откроется и начнут светить светодиоды HL47—HL58, образующие центральное
сердечко. По фронту второго импульса произой дут сдвиг лог. 1 во второй разряд
и одновременно запись ее в первый. Откроется транзистор VT2, и дополни­тельно
станут све­тить светодиоды HL27—HL46, обра­зующие среднее сердечко. По фронту
третьего импульса высокий уровень установится на вы­ходах 1, 2 и 3 реги­стра DD2.1,
начнут светить светодиоды HL1—HL26, образу­ющие внешнее сер­дечко. Таким обра­зом,
в этот момент светят все свето­диоды. Но как толь­ко на выходе эле­мента DD1.3 по­явится
низкий уро­вень, а на вход С регистра DD2.1 по­ступит очередной импульс, в
первый разряд регистра запишется лог. О, транзистор VT3 за­кроется и свето­диоды
HL47—HL58 (центральное сердечко) погаснут, далее поочередно в такт с импульсами
генератора погас­нут среднее и внешнее сердечки. На выходе элемента DD1.3 установится
высокий уровень, после чего весь опи­санный выше процесс станет периоди­чески
повторяться.

Все детали устройства смонтирова­ны
на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, показанной
на рис. 3. Использованы резисторы С2-23, конденсатор СЗ — К50-35 или
аналогичный импортный, остальные — К10-17, КМ-6. Все мик­росхемы серии К561
можно заменить аналогичными из серии 564, однако следует иметь в виду, что шаг
выводов микросхем серии 564 вдвое меньше, чем у К561, поэтому их выводы необхо­димо
удлинить отрезками луженого про­вода. Кроме того, микросхемы серии К561
заменимы импортными анало­гами: К561ТЛ1 — CD4093A, К561ИР2 — HMF4015B.CD4015B. Транзисторы
КТ3102ГМ допустимо заменить на транзисторы серий КТ3102, КТ315 с любыми
буквенными индексами. Све­тодиоды АЛ307БМ можно заменить на КИПД21А-К, АЛ307ГМ
— на КИПД21А-Л, АЛ307ЖМ — на КИПД21А-Ж.

В авторском варианте светодиоды в
каждом сердечке одного цвета свече­ния. Во внешнем — красного, в сред­нем —
зеленого, а в центральном — желтого. При монтаже светодиоды не­обходимо
вставлять в отверстия пе­чатной платы “до упора”, а пайку про­водить
быстро, чтобы не перегреть светодиод и не испортить его. Кроме того, необходимо
внимательно сле­дить за правильностью их установки на плату — анод и катод
легко перепу­тать. К квадратным контактным пло­щадкам припаивают аноды светодио­дов,
а также первые выводы микро­схем и плюсовой вывод оксидного конденсатора.
Неиспользованные входы второго регистра микросхемы DD2 (выводы 15, 1, 14)
необходимо соединить навесными проводами с ее выводом 8. Если монтаж проведен
без ошибок и все детали исправны, устройство начинает работать сразу и не
требует налаживания. При желании скорость переключения сердечек можно изменить
подбором резистора R1 или конденсатора С1. Для питания устройства автор
применил нестабилизированный блок питания (выпря­митель и сглаживающий
конденсатор) от игровой приставки с выходным напряжением 12…14 В при выходном
токе до 100 мА. Следует учесть, что напряжение на конденсаторе СЗ не должно
быть более 15 В, поскольку это предельное значение для питания микросхем DD1, DD2,
а также не менее 12 В, так как при меньшем зна­чении яркость свечения
светодиодов резко уменьшится.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты