4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простейшие бегущие огни всего на одной микросхеме без программирования

Бегущие огни на светодиодах своими руками

В продаже имеется огромное количество различных мигающих цветными огоньками светодиодных девайсов, способных сделать ярче любой праздник. Зачем покупать стандартные светодиодные мигалки, когда намного интереснее за несколько часов своими руками собрать оригинальное и полностью функциональное устройство, способное переключать светодиоды в определенной последовательности, тем самым создавая эффект бегущих огней. Для начинающих радиолюбителей, эта самоделка будет замечательным проектом выходного дня.

На этом рисунке изображена схема бегущих огней на светодиодах.

Схема бегущих светодиодных огней на микросхеме NE555, CD4017, CD4022

Устройство состоит из двух микросхем, принцип работы очень простой. Задающий генератор импульсов выполнен на универсальной микросхеме NE555. Сигнал с генератора поступает на вход двоичного счетчика дешифратора CD4017 или CD4022 эти микросхемы аналогичные и полностью взаимозаменяемые. Микросхема имеет 10 выходов, к которым подключены светодиоды. При подаче тактовых импульсов с генератора импульсов на вход счетчика происходит последовательное переключение между выходами микросхемы.

Светодиоды зажигаются в строгой последовательности от 1 до 10 и поэтому получается эффект бегущих огней. Скорость переключения светодиодов регулируется за счет изменения частоты задающего генератора импульсов подстроечным резистором P1. Напряжение питания светодиодов устанавливается подбором сопротивления резистора R1. Схема питается напряжением от 5 до 15 вольт. Так же обратите внимание на нумерацию светодиодов на схеме. Если вы хотите, чтобы светодиоды зажигались один за другим, то разместите их по порядку указанном на схеме.

На этом рисунке изображена печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах.

Печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах своими руками

Детали устройства легко помещаются на печатной плате размером 65х45 мм. Микросхемы для удобства я установил в DIP панельки, стоят копейки, в случае замены микросхемы не надо ничего паять.

Светодиоды с платой соединяются проводами. На каждый канал микросхемы можно подключить не более трех светодиодов. В своей самоделке решил поставить по два светодиода на каждый канал и разместить светодиоды один на против другого таким образом, чтобы получился круговой эффект вращения из двух точек. Вы можете размещать светодиоды в любой последовательности, создавать фигуры, вариантов много, фантазируйте…

Хочу заострить ваше внимание на том, что если будете ставить разноцветные светодиоды. На один канал можно ставить светодиоды, только одного цвета. Все потому, что у разноцветных светодиодов разное сопротивление и поэтому будет светиться только, тот у которого меньшее сопротивление. Конечно можно это дело исправить, если заменить резистор R1 перемычкой, а на каждый светодиод поставить отдельный резистор. Тогда все светодиоды будут светиться, как надо.

Моей задачей было собрать автономное, карманное устройство, которое будет служить световым дополнением к музыкальному «Бумбоксу», поэтому светодиоды и плату с батарейкой, аккуратно разместил в пластиковом корпусе от электромагнитного реле. Светодиоды залил термо клеем. Таким образом приклеил печатную плату. Поставил выключатель и один диод IN4007 для защиты устройства от переполюсовки.

Читать еще:  Декоративное дерево сделанные своими руками

Получилось симпатичное карманное устройство, которое можно взять с собой и наслаждаться бегущими по кругу светодиодными огоньками.

А, что делать если хочется подключить большую нагрузку, например светодиодные ленты? Тогда придется немного усовершенствовать схему. На каждый канал надо поставить транзисторный ключ.

В данной схеме хорошо работают практически любые транзисторы структуры n-p-n например: BD139, TIP41C, MJE13006, MJE13007, MJE13008, MJE13009, КТ815, КТ805, КТ819 и другие аналогичные подберите в зависимости от требуемой нагрузки. Все транзисторы надо закрепить на радиаторе, коллекторы транзисторов по схеме соединяются вместе, поэтому изолировать от радиатора не надо. Резисторы R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 подключите к выходам микросхемы. Питание схемы возьмите от общего источника питания.

Радиодетали для сборки бегущих огней на светодиодах

  • Микросхема NE555
  • Микросхема CD4017 или CD4022
  • Подстроечный резистор P1 на 50К
  • Резистор R1 1К, R2 22К
  • Конденсатор С1 220 мкФ 25В, С2 10 мкФ 25В
  • Светодиоды с напряжением питания от 2 до 12В

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать бегущие огни на светодиодах

Простейшие бегущие огни всего на одной микросхеме без программирования

Бегущий огонь с тенью.

Автор: Dimasik_R_M, diman_makar@mail.ru
Опубликовано 30.08.2016
Создано при помощи КотоРед.

Как говорит знаменитая пословица: готовь сани летом.

Хоть до нового года еще далеко, но начинать готовиться уже можно.


Увидев однажды гирлянду «тающая сосулька», захотелось сделать нечто подобное. Итак, поехали:

Бегущие огни, собранные на транзисторах или микросхемах (схемы найдены на просторах интернета), не давали желаемого результата: во первых, между остаточной тенью движения огня должен быть промежуток времени, например 2-3 сек, а также, плавно затухающая тень.

Не долго думая, набросал схемку, устройство смоделировано в Proteus 8 :

Устройство состоит из:

1) Генератор импусов собран на микросхеме U2 (таймер NE555) с минимальной обвязкой, которая работает в режиме мультивибратора (астабильный режим работы):

подробнее можно ознакомитьтся тут

Генератор вырабатывает импульсы с частотой 10Гц, частота которого и влияет на скорость перемещения бегущего огня.

2) Блок запрета счета, собранный на микросхеме U3 (таймер NE555), работающий в монастобильном режиме (нужен импульс для запуска таймера), он и обеспечивает пауза между бугущим огнем.

3) Блок перемещения бегущего огня собран на микросхеме К176ИЕ8, аналог CD4017 (подробнее о работе тут)

4) Блок индикации, в состав которого входят светодиод D1-LED, токоограничивающий резистор R1, транзистора Q1 в качестве усилителя тока, сопративление R2 для ограничения скорости разрядки конденсатора, конденсатор С2 для планового затухания светодиода, и диода D1 для предотвращения разряда конденсатора через выводы микросхемы. Скорость затухания можно подобрать изменяя сопротивление R2 и ёмкость конденсатора C2.

Демонстрация работы устройства в симуляторе:

Описание работы устройства.

При подачи питания на устройство, микросхема U2 (таймер NE555) с обвязкой начинает генерировать импульсы с частотой около 10Гц (работает в режима мультивибратора), импульсы подаются на тактовый вход (14) десятичного счетчика-делителя U1- к176ИЕ8 (CD4017), для разрешения счета на выводе 15 микросхемы U1 должен присутсвовать низкий уровень, который и выдает микросхема U3 (таймер NE555), в таком состоянии счетсик U1 проводит счет и состояние высокого уровня перемещается с Q0 по Q9 (зажигая светодиоды с 1ого по 8ой), при появлении достижения максимального значения на выводе 11 — Q9 микросхемы U1 появляется высокий уровень, который в свою очередь через цепочку R23, D21, Q11 запускает таймер, собранный на микросхеме U3 (таймер NE555), при запуске таймера на входе 15 микросхемы U1 устанавливается высокий уровень, тем самым запрещая дальнейший счет микросхемы U1, через 3 секунды на выводе микросхемы U3 устанавливается низкий уровень, тем самым разрешая дальнейший счет микросхеме U1, и счет начинается с самого начала, зажигая поочереди светодиоды. Блок индикации (описание выше) осуществляет быстрое зажигание и плавное гашение светодиодов (создавая затухающую тень).

Читать еще:  Чем удалить монтажную пену

Устройство в железе.

Поэкпеременировав, решил собрать всесто обычного столбца светодиодов настольную новогоднюю ёлку (осталось украсить)

Максимальное потребление схемы при питании +5в составляет 18,71 мА, работоспособность схемы сохраняется при снижении питания до 2,7в, при этом потребление состовляет 7мА, яркость свечения, соответсенно, снижается(см.фото).

Печатная плата выполнена ЛУТом (плата управления и индикации), при желании легко повторяется (печатная плата прилагается).

Микросхема К176ИЕ8(К561ИЕ8, CD4017) — 1шт

Микросхема NE555(1006ВИ1) — 2шт

Диоды 1N4148 — 9шт (любые маломощьные)

Транзисторы ВС847 — 9шт (любые NPN какие есть в закромах, даже кт315)

Сопротивление 10 K — 3шт

Сопротивление 300ом — 15шт

Сопротивление 98 К — 8шт

Сопративление 100К — 1шт

Сопротивление 1к — 1шт

Конденсаторы 4,7мкФ — 9шт

Конденсатор 22мкФ — 1шт.

Конденсаторы 0,1 мкФ — 2шт (можно не устанавливать)

Фольгированный текстолит — 60мм х 40мм — 1шт, 55мм х 60мм — 1шт.

Демонтсрация работы устройства:

PS: Конечно можно собрать подобную конструкцию на микроконроллере, но для начинающих это целая проблема (нужен программатор и т.д.) ну, и, конечно же, куда девать старый хлам, который и выбросить жалко, и девать некуда, стоимость данной конструкции-сущие копейки.

Бегущие огни с выбором программ

Для более четкого представления о работе прибора рассмотрим некоторые его основные узлы. Начнём рассматривать работу бегущих огней с микросхемы К155ЛА3 которая является набором из четырёх логических элементов 2И-НЕ изображённого на рис.1.

1,2,4,5,9,10,12,13 — входы X1-X8;
3 — выход Y1;
6 — выход Y2;
7 — общий;
8 — выход Y3;
11 — выход Y4;
14 — напряжение питания;

Мы используем только два элемента 2И-НЕ. Ниже приведённая схема генератора выдаёт чередование прямоугольных импульсов логического нуля и логической единицы показанных на графике.

На генераторе предусмотрена регулировка скорости и продолжительности чередования логических импульсов с помощью R1 и C1.

Если к выводу 6 подключить светодиод через резистор 1 кОм – то мы увидим, что у нас получилась простая мигалка на микросхеме с регулируемой скоростью мерцания.
Далее рассмотрим микросхему К155ТМ2 – которая включает в себя два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту тактового сигнала, к ней и осуществим подключение тактового генератора.

Читать еще:  Быстрый картофель в микроволновке

Условное графическое обозначение К155ТМ2 приведено на рис.2. На рис.3 приведена структурная схема и таблица истинности одного из элементов микросхемы, где каждый элемент состоит из четырёх элементов 2И-НЕ.

А ниже приводится «расшифровка» выводов микросхемы:
1 — инверсный вход установки «0» R1;
2 — вход D1;
3 — вход синхронизации C1;
4 — инверсный вход установки «1» S1;
5 — выход Q1;
6 — выход инверсный Q1;
7 — общий;
8 — выход инверсный Q2;
9 — вход Q2;
10 — инверсный вход установки «1» S2;
11 — вход синхронизации C2;
12 — вход D2;
13 — инверсный вход установки «0» R2;
14 — напряжение питания;

Далее мы кратко рассмотрим работу одного каскада триггера изображённого на рис.4.

Подключим вывод 2 к инверсному выводу 6 и подключим к выводу 3 тактовый генератор. При поступлении логической единицы на вывод 3 на выводе 5 будет переключение на логическую единицу, при прохождении очередной логической единицы на вывод 3 — произойдёт переключение на логический ноль (вывод 5) и так будет происходить переключение до бесконечности. На выводе 6 (который является инверсным) будет зеркальное значение 5-го вывода.

А бегущие огни составим из тактового генератора и четырёх элементов триггера (2 микросхемы К155ТМ2) рис.5

На схеме мы видим не фиксируемую кнопку S2 которая служит для переключения подпрограмм и селектор S1 которым осуществляется переключение основных программ. Если сделать небольшие изменения в схеме — отсоединить вывод идущий к 13 ноге D1.2 и подключить его к выводу 10 D1.2 и сделать то же самое на второй микросхеме, то изменятся и программы индикации (изменение отмечено на схеме пунктиром). Если использовать многосекционный селектор S1, то можно подключить отмеченное пунктиром изменение к селектору и тем самым увеличить число программ.

В схеме используются лампочки напряжением 2.5-3.6 вольта, но если использовать светодиоды, то надобность в транзисторах отпадает (на схеме отмечено красным квадратом) и подключение светодиодов осуществляется к Т,Т1,М,М1,Р,Р1,F,F1 рис.5а.

Если использовать лампы на 220 вольт, то вместо транзисторов нужно подключить симисторы или как их ещё называют симметричные тиристоры, триодный тиристор или триак. Условное графическое обозначение симистора на рис.6

Симистор можно представить двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно. Он пропускает ток в обоих направлениях. Симистор имеет три электрода: один управляющий и два основных для пропускания рабочего тока. Структура этого полупроводникового прибора показана на рис.6а. На рис.6 б внешний вид симистора КУ208.

На Рис.7 показана схема бегущих огней с симисторным управлением.

Собранный девайс изнутри и внешний вид устройства.

Используемые детали в бегущих огнях можно заменить на импортные и отечественные аналоги: К155ЛА3 на SN7400, К155ТМ2 на SN7474N, транзисторы КТ315 на КТ342; КТ503; КТ3102; 2N9014; ВС546В, а КУ208 на BT134; BT136. Светодиоды можно применять любые. Стоимость деталей приблизительно составляет 60 — 100 рублей.

Данную схему легко переработать и изменить алгоритм работы.

Сама схема имеет минимум легкодоступных деталей, легка в сборке и при правильном монтаже в наладке не нуждается.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector