Светодиодный маяк с таймером (с печатной платой)

October 7, 2012 by admin Комментировать »

Предлагаемое устройство предназ­начено
для временного обозначе­ния каких-либо объектов, мест повы­шенной опасности,
привлечения внима­ния к выступающим за габариты или аварийно расположенным
предметам. Его можно также использовать и в раз­личных играх. Отличительной
особенно­стью маяка является то, что он оснащен таймером, поэтому через
определен­ный интервал времени после включения он автоматически выключается.
Мак­симальная длительность выдержки составляет около 90 мин. В дежурном режиме
устройство потребляет ток не более 0,1 мкА, что в большинстве случаев меньше
тока саморазрядки батареи. В качестве источника света применен светодиод
повышенной яркости, поэто­му и в рабочем режиме он экономичен.

Схема устройства показана на рис.
1. На “мигающем” светодиоде HL1 и рези­сторе R1 собран генератор
импульсов, логические элементы DD1.2, DD1.4 вы­полняют функции инверторов,
микро­схема DD2 — четырнадцатиразрядный двоичный счетчик, транзистор VT1 обес­печивает
коммутацию светодиода HL2.

После подачи питающего напряже­ния
начнется зарядка конденсатора С1 через резистор R2. В данный момент на этом
резисторе и входе R счетчика DD2 присутствует высокий уровень, кото­рый
установит на всех его выходах низ­кий логический уровень. На выходе эле­мента DD1.2
будет высокий уровень, и на светодиод HL1 поступит питающее напряжение. Ток,
потребляемый “мига­ющим” светодиодом, периодически резко возрастает,
и на резисторе R1 возникает импульс напряжения, кото­рый поступает на входы
элементов DD1.1 и DD1.3. Стабильность работы генератора невысока, но для таких
устройств она не требуется и вполне оправдывается простотой. Поскольку ток
через светодиод HL1 не превышает доли миллиампера, его вспышки прак­тически не
заметны. С выхода элемента DD1.1 инвертированные импульсы по­ступают на вход С
счетчика DD2, где и осуществляется их счет. Одновременно с импульсом на
резисторе R1 форми­руется импульс и на выходе элемента DD1.4, транзистор VT1 открывается
и светодиод HL2 вспыхивает.

С каждым импульсом генератора
состояние выходов счетчика изменяет­ся, и когда на выходе 2е (вывод 12 DD2) появится
высокий уровень, на выходе элемента DD1.2 высокий уровень сме­нится низким и
работа генератора пре­кратится. Светодиод HL2 вспыхивать не будет, и в таком —
дежурном — состоя­нии устройство может находиться сколь угодно долго,
практически не разряжая батарею, даже если не выключать пита­ние. Для
повторного запуска маяка необходимо выключить и снова вклю­чить питание. При
этом через замкну­тый контакт выключателя SA1 конден­сатор С2 быстро
разрядится, это необ­ходимо и для разрядки конденсатора С1, чтобы при
последующем включении маяка установить на выходах счетчика DD2 низкий уровень.

Продолжительность работы маяка
зависит от того, к какому из выходов счетчика DD2 подключены входы логи­ческого
элемента DD1.2 и от частоты “мигающего” светодиода HL1. Для ука­занных
на схеме элементов продолжи­тельность работы составляет примерно 2 мин 20 с. В
небольших пределах ее можно изменять подборкой резистора R1 (от 3 до 100 кОм),
а в больших — выбором выхода микросхемы DD2, к которому подключены входы
элемента DD1.2. Например, для увеличения про­должительности работы маяка в два
раза входы элемента DD1.2 следует соединить с выходом 29 (вывод 14) | счетчика DD2.
Максимальная продол­жительность работы маяка — около 90 мин — будет при
соединении входов I элемента DD1.2 с выходом 213 (вывод 3) счетчика DD2.

В устройстве применены постоянные
резисторы МЛТ, оксидные конденсато­ры — импортные, транзистор КП504А можно
заменить транзистором КП501 с любым буквенным индексом или мик­росхемой
КР1014КТ1А. Выключатель питания — любой малогабаритный, на­пример, МТ-1, MTS-102,
SMTS-102, све­тодиод ARL-3014URD-B заменим на ARL-5013URC-B или MSB557DA. Светоди­од
10G4DHCBB20 – на ARL-5613URW — красного, ARL-5213PGS — зеленого, ARL-5013UWC, ARL-5613UWW
— белого цвета свечения. Для питания можно использовать батарею 3R12P или три
соединенных последовательно гальва­нических элемента типоразмера АА, AAA. Если
применен светодиод HL2 красного или зеленого цвета свечения, то
работоспособность маяка сохра­няется при напряжении источника пита­ния 3…6 В.

Большинство деталей размещены на
печатной плате из односторонне фольтированного стеклотекстолита толщи­ной 1…1.5
мм, чертеж которой показан на рис. 2. Плату устанавливают в пря­моугольном
пластмассовом корпусе, например, мыльнице размерами при­мерно 105x65x35 мм.
Внешний вид воз­можного варианта устройства показан на рис. 3. Выключатель
питания SA1 крепят на передней панели корпуса, а светодиод HL2 — на верхней
стенке.

Перед установкой радиодеталей на
печатной плате необходимо смонтиро­вать проволочные перемычки. Для установки
микросхем и полевого тран­зистора желательно применить панели. При этом для
транзистора трехгнездовую панель можно сделать самостоя­тельно, использовав для
этого восьмивыводную панель для микросхем. Сначала ее разрезают так, чтобы полу­чилось
две панели по четыре вывода, а затем один из них удаляют; сделать это можно с
помощью монтажных кусачек.

Частоту и амплитуду импульсов ге­нератора
в небольших пределах можно изменить подбором резистора R1. Для изменения
продолжительно­сти работы маяка необходимо скор­ректировать топологию печатной
пла­ты. Если она уже изготовлена, то раз­резают печатный проводник, со­единяющий
вывод 12 микросхемы DD2 с выводами 8 и 9 элемента DD1.2, и устанавливают
проволочную пере­мычку между выводами 8, 9 элемента DD1.2 и выбранным выходом
счетчика DD2. Ток через светодиод HL2 устана­вливают подбором резистора R3, для
этого сток и исток транзистора VT1 временно соединяют перемычкой. Увеличивать
ток светодиода HL2 до максимального значения (80 мА) не­целесообразно, так как
при токе свы­ше 50 мА яркость его свечения субъ­ективно возрастает
незначительно. Чтобы при включении маяка свето­диод HL2 в течение
установленного времени светил постоянно, следует вывод 1 элемента DD1.3
отсоединить от катода светодиода HL1 и соединить с выводом 2 этого же элемента.
При использовании более мощного источ­ника света, например, лампы накали­вания,
необходимо применить поле­вые транзисторы IRF3205, IRL2505L и батарею большей
емкости.

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