Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Самая простая (и популярная) схема «цветомузыки» на тиристорах КУ202Н.

Это самая простая и пожалуй, самая популярная схема цветомузыкальной приставки, на тиристорах. Тридцать лет назад я впервые
увидел вблизи полноценную, работающую «светомузыку». Ее собрал мой однокласник, с помощью старшего брата. Это была именно эта схема.
Несомненным ее достоинством является простота, при достаточно явном разделение режимов работы всех трех каналов. Лампы не мигают одновременно,
красный канал низких частот устойчиво моргает в ритм с ударными, средний — зеленый откликается в диапазоне человеческого голоса, высокочастотный синий реагирует на все остальное
тонкое — звенящее и пищащее.

Недостаток один —
необходим предварительный усилитель мощности на 1-2 ватта. Моему товарищу приходилось почти «на полную» врубать свою «Электронику»
для того, что бы добиться достаточно устойчивой работы устройства.
В качестве входного трансформатора был использован понижающий тр-р от радиоточки. Вместо него можно использовать любой малогабаритный понижающий сетевой транс.
Например, с 220 до 12 вольт. Только подключать его нужно наоборот — низковольтной обмоткой на вход усилителя.
Резисторы любые, мощностью от 0,5 ватт. Конденсаторы тоже любые, вместо тиристоров КУ202Н можно взять КУ202М.

Схемы стоп-сигнала «бегущие огни» своими руками на машине

Мигающие огни реализованы на микросхеме счетчике К561ИЕ8. По сути это десятичный счетчик, то есть который считает до 10, а потом «замирает», либо начинает все сначала. Так как в нашем случае организована обратная связь, то все будет повторяться снова и снова. Вместо нашей микросхемы можно взять импортный аналог CD4017. Примечателен тот факт, что эта микросхема имеет даже те же самые выводы для обеспечения своей работоспособности, что и отечественная. Очевидно в свое время наши содрали микросхему один к одному. Но это нам даже под руку! Так вот, светодиоды на данной схеме будут загораться от HL1- HL2  до HL11 — HL12, попарно, так подключены параллельно. Как только загорается следующая пара светодиодов, предыдущая гаснет, как только гаснет пара HL11- HL12, то вновь зажигается HL1- HL2 и так до бесконечности, пока мы не отключим питание (или не сломается наша схема…). Сигнал с ножки 5 идет на ножку 15 и именно из-за этого цикл повторяется. В итоге, такое поочередное включение огней на выходе счетчика будет эмитировать бегущие огни на стоп-сигнале. Светодиоды подключены попарно так как предполагается, что бегущие огни будут перемещаться от центра стоп-сигнала к его краям. В этом случае в центре размещается пара HL1- HL2,  далее по краям пара HL3-4, потом HL5-6, HL7-8, HL9-10, HL11-12. При таком монтаже светодиодов получиться эффект, когда свет перемещается от центра к концам, как мы уже сказали. Если пофантазировать, то можно придумать и свой какой-то алгоритм перемещения бегущих огней. 

 Первоначально мы упомянули лишь о применяемом счетчике, однако здесь используются две микросхемы. Одна из которых мультивибратор DD1 К561ЛА7, она задает импульсы с какой частотой одна пара  светодиодов будет загораться за другой. Изменяя емкость конденсатора C1 вы можете менять время переключения между парами светодиодов в стоп — сигнале. Вторая микросхема-счетчик DD2 К561ИЕ8 или CD4017. Это микросхема по факту поступления на нее импульсов на 14 ногу перебирает свои выходы (3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11). Заметьте, что микросхема имеет 10 выходов, а у нас задействовано только 6, а вот с 7 уже все идет на 15 ножку для зацикливания. То есть при необходимости можно увеличить число огней последовательно загорающихся друг за другом до 9, а 10 канал будет идти на 14 ножку.

 Теперь о усилении выходного сигнала. Транзисторы VT1-VT6 служат как элементы-ключи. Плюсовой потенциал поступающий на базу со счетчика — микросхемы открывает транзистор. При этом загорается  соответствующая пара светодиодов.

Если говорить о питании, то в серии микросхем начинающейся на 5 уже встроен стабилизатор, поэтому они могут работать в довольно значительном диапазоне, до 14 вольт. Для верности можно использовать LM 7809, как микросхему стабилизатор, для питания всей схемы. Они снизит напряжение до 9 вольт, а потом стабилизаторы снизят напряжение в микросхемах до 5 вольт. Ведь именно на этом напряжении работает транзисторная логика микросхем. Конденсаторы С2 и С3 являются здесь фильтрами питания, при установке в машине их применение не особо целесообразно, то есть можно без них!

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Принципиальная схема стоп-сигнала с функцией «бегущие огни». Микросхема может быть заменена на CD4017, при этом маркировка выводов при присоединении сохраняется один к одному. Если вам надо будет использовать все выходы микросхемы, то подключаем все следующим образом…

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Схема «бегущие огни».

Автомат «бегущие огни» — еще одно популярное устройство. Его основным предназначением
изначально было создание цветовых эффектов, для оформления диско — вечеринок
Так что, хотя и с небольшой натяжкой, «бегущие огни» тоже можно отнести к разряду «цветомузык».
Схема на логических элементах И-НЕ и
триггерах, дает возможность регулировать частоту переключений(скорость «бегущего огня») вручную.

Схема выполнена на двух триггерах микросхемы D2(К155ТМ2) и дешифраторах управления на D1(К155ЛА3), а скорость переключения
задаются частотой
мультивибратора на микросхеме D3(К155ЛА3). Частота импульсов на выходе мультивибратора на D3
зависит от постоянной времени частотозадающей цепи R10-R11-С6. Скорость переключения ламп можно регулировать
при помощи переменного резистора R10. Уменьшая его сопротивление можно увеличивать
скорость переключения, увеличивая — снижать.

Питающий трансформатор Тр1 понижающий с
напряжением на первичной обмотке 220в, вторичной 6-8 в, мощностью от 5 ватт.
Напряжение 5 вольт для питания микросхем получается с помощью стабилизатора КРЕН5А, или
его аналога.
Транзисторы — КТ315Б, тиристоры — КУ202Н, конденсаторы и резисторы — любого типа.

Использование каких — либо материалов этой страницы,
допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

Правила безопасности

При работе с электронными устройствами придерживаются следующих норм безопасности:

  1. Изолируют все токоведущие части, чтобы на них не попала вода, чтобы до них нельзя было коснуться оголенной частью тела. 800 мА не та величина тока, которую выдает, например, трансформатор Тесла, но не почувствовать ее трудно.
  2. Паяльником пользуются только в паре с удобной подставкой, на которую кладут инструмент после работы, иначе велика вероятность что-то расплавить, сжечь или обжечься.
  3. У диодной ленты все контакты для подключения лишены изоляции. Когда она находится в рабочем состоянии, нельзя касаться ее ни руками, ни металлическими предметами.

Паяльник и радиодетали располагают дальше друг от друга, чтобы случайно не сжечь чувствительные к перегреву элементы.

Для каких электрических схем подойдет вежливый поворотник на Arduino

Прежде чем пуститься во все тяжкие по поводу производства вежливого поворотника, необходимо понять, для каких электрических схем подключения он подойдет без доработки электрической схемы в автомобиле. Здесь нам представляются два основных различных по принципу варианта. Первый, когда поворотники включаются при подключении их в качестве нагрузки. То есть включение происходит за счет коммутации цепи ламп указателей поворота, в которой стоит и сам рычаг указателей поворота, именно он и замыкает цепь, после чего и происходит срабатывание. В этом случае использовать наш вариант не получится, так как при размыкании рычагом цепи с лампами, мы сразу отключаем возможность световой индикации, даже если на сам рычаг и будет приходить сигнал, то дальше он просто не уйдет. Второй вариант именно наш, когда есть управляющие сигналы и есть выходняе силовые сигналы. В этом случае вместо штатной релюшки можно поставить как раз схему, которую мы и хотели бы предложить вашему вниманию.

Популярные статьи  Самый простой металлоискатель на одном транзисторе и АМ приемнике с достойной чувствительностью

Реле силовой модуль которые можно приобрести в интернете для управления силовой нагрузкой

Бегущие огни на 10 светодиодах

Один из самых популярных световых эффектов это эффект бегущие огни. Визуально он выражается в том, что в цепочке каких-либо источников света, например электрических лампочек, в самом простом варианте поочередно загорается один или группа источников, расположенных один возле другого. При этом, благодаря инерции нашего зрения, создается видимость того, что источник света перемещается, «бежит» по цепочке с определенной скоростью. В качестве источников света в таких конструкциях могут использоваться не только электрические лампочки, но и, например, светодиоды.

Простое и в то же время надежное устройство, реализующее световой эффект бегущих огней, можно собрать с использованием обыкновенных светодиодов. Предлагаемая конструкция представляет собой обычный переключатель, в котором напряжение питания поочередно подается на один из десяти светодиодов.

Принципиальная схема бегущих огней

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Данное устройство, основу которого составляют две микросхемы и десять транзисторов, условно можно разделить на три функциональных блока: задающий генератор, блок управления и схему индикации. Как и большинство подобных конструкций, предлагаемый модуль изготовлен с использованием счетчиков импульсов. Задающий генератор, формирующий импульсы управления, выполнен на микросхеме IC2, которая включена по схеме нестабильного мультивибратора. При этом рабочая частота задающего генератора определяется величиной сопротивления резистора R1 и значением емкости конденсатора С1. При использовании данных элементов с указанными на принципиальной схеме параметрами частота следования управляющих импульсов будет около 15 ГЦ. С выхода задающего генератора (вывод IC2/3) управляющие импульсы подаются на блок управления, основу которого составляет микросхема IC1, являющаяся счетчиком импульсов. На десяти выходах этой микросхемы обеспечивается последовательное формирование напряжения логической единицы. Первоначально на всех выходах счетчика импульсов присутствуют напряжения логического нуля. Другими словами, уровень напряжения на каждом из выходов микросхемы IC1 (выводы IC1/1-7.9-11) будет низким и недостаточным для того, чтобы открылся транзистор, база которого подключена к соответствующему выходу.

При поступлении от задающего генератора первого управляющего импульса на вход счетчика CLK (вывод IC1/14) на выходе DO0 (вывод IC1/3) сформируется напряжение логической единицы, то есть на этот выход будет подано напряжение более высокого уровня. Таким образом, на одном из выходов блока управления появится управляющее напряжение, которое подается на соответствующий вход блока индикации. В рассматриваемой схеме блок индикации выполнен на транзисторах Т1-Т10 и светодиодах D1-D10.

С выхода DO0 (вывод IC1/3) напряжение высокого логического уровня поступает на базу транзистора Т10 и обеспечивает его отпирание. В результате через открытый переход «коллектор-эмиттер» транзистора Т10 анод светодиода LD10 оказывается подключенным к плюсу источника питания, что приводит к свечению этого диода. Поступление на вход микросхемы IC1 следующего управляющего импульса от задающего генератора обеспечит формирование напряжения логической единицы на выходе DO1 (вывод 1С 1/2). При этом на выходе DO0 вновь появится напряжение низкого логического уровня, транзистор Т10 закроется, а светодиод LD10 погаснет. В то же время транзистор Т9 откроется, а диод LD9 начнет светиться.

При подаче на вход счетчика IC1 непрерывной последовательности из десяти управляющих импульсов напряжение высокого логического уровня будет поочередно формироваться на выходах DO0-DO9, чем будут обеспечены последовательные вспышки светодиодов от LD10 до LD1. Если эти светодиоды расположить один возле другого, то, как уже отмечалось, благодаря инерции нашего зрения, создастся видимость того.что светящийся диод «бежит» по цепочке. После того как на вход счетчика будет подана следующая последовательность из десяти управляющих импульсов, произойдет повторный цикл поочередных вспышек светодиодов. И так будет продолжаться до отключения питания.Остается добавить, что использование в данной схеме транзисторов Т1-Т10 в качестве управляющих работой светодиодов ключей обусловлено тем, что токовая нагрузка микросхемы IC1 весьма незначительна. Поэтому непосредственное подключение отдельных светодиодов к ее выходам может привести к неисправности микросхемы

Простая схема бегущих светодиодных огней

Компоненты для этого проекта

2 х 2N2222A (NPN Транзистор) 2 x 22 мкФ — 50 В конденсатор (поляризованный) Резистор 2 x 46 кОм (1/4 Вт) Яркий белый светодиод 6 х 8 мм 12 В блок питания

Принцип работы

Из принципиальной схемы ясно, что проект основан на простом Astable Multivibrator. При включении цепи один транзистор будет включен (в режиме насыщения), а другой будет выключен (в режиме отсечки).

Предполагая, что Т1 включен, а Т2 выключен, конденсатор C2 будет заряжаться через последовательные светодиоды. Поскольку светодиоды подключены на пути тока, они загорятся.

В течение этого времени транзистор Т2 выключен из-за разрядного конденсатора С1 (поскольку отрицательная пластина подключена к базе Q2). После постоянной времени C1R1 конденсатор C1 полностью разряжается и начинает заряжаться через R1.

Направление зарядки обратное. Когда конденсатор заряжается, он создает достаточное напряжение (0,7 В) для включения транзистора Т2. В это время конденсатор C2 начинает разряжаться через Q2.

Когда пластина конденсатора C2, которая подключена к базе транзистора Т1, становится отрицательной, транзистор Т1 выключается, и этот набор светодиодов выключается.

Теперь конденсатор C1 начинает заряжаться от соответствующих последовательных светодиодов (через базу Т2). Так как этот набор светодиодов подключен в текущем тракте, они будут включены.

Теперь конденсатор С2 разряжается и после полной разрядки начинает заряжаться через R2. Когда заряд накапливается в конденсаторе C2, когда напряжение достигает 0,7 В, он включит транзистор Т1. С этого момента процесс повторяется, как и раньше. Соответственно создается эффект бегущих огней.

Схема «цветомузыки» на тиристорах КУ202Н, с активными частотными фильтрами и усилителем тока.

Схема предназначена для работы от линейного звукового выхода(яркость ламп не зависит от уровня громкости).
Рассмотрим подробнее, как она работает.

Звуковой сигнал подается с линейного выхода на первичную обмотку разделительного трансформатора.
С вторичной
обмотки трансформатора сигнал поступает на активные фильтры, через резисторы R1, R2, R3
регулирующие его уровень. Раздельная регулировка необходима для настройки качественной работы устройства,
путем выравнивания уровня яркости, каждого из трех каналов.

С помощью фильтров происходит разделение сигналов
по частоте — на три канала. По первому каналу идет самая низкочастотная составляющая сигнала —
фильтр обрезает все частоты выше 800 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного
резистора R9. Номиналы конденсаторов С2 и С4 в схеме указаны — 1 мкФ, но как показала практика — их емкость следует увеличить,
минимум, до 5 мкф.

Популярные статьи  Симулятор сноуборда своими руками

Фильтр второго канала настроен на среднюю частоту —
примерно от 500, до 2000 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного
резистора R15. Номиналы конденсаторов С5 и С7 в схеме указаны — 0,015 мкФ, но их емкость следует увеличить,
до 0,33 — 0,47 мкф.

По третьему, высокочастотному каналу проходит все что выше 1500(до 5000) гц.
Настройка фильтра производится с помощью подстроечного
резистора R22. Номиналы конденсаторов С8 и С10 в схеме указаны — 1000пФ, но их емкость следует увеличить,
до 0,01 мкФ.

Далее, сигналы каждого канала в отдельности детектируются(используются германиевые транзисторы серии д9), усиливаются и подаются на оконечный каскад.

Оконечный каскад выполняется на мощных транзисторах, либо на тиристорах. В данном случае, это
тиристоры КУ202Н.

Далее, идет оптическое устройство, конструкция и внешний которого зависит от фантазии конструктора,
а начинка(лампы, светодиоды) — от рабочего напряжения и максимальной мощности выходного каскада.
В нашем случае — это лампы накаливания 220в, 60вт(если установить тиристоры на радиаторы — до 10 шт на канал).

Скетч и схема ленивого (вежливого) указателя поворота на Arduino

Итак, о применении Arduino в качестве головного устройства в качестве ленивых поворотников можно поспорить, так как это тоже не совсем идеальное решение, имеющее свои минусы. Скажем необходимо будет постоянное питание после включения зажигания, дабы обеспечить быстродействие, необходимо будет подключение силовых цепей. При этом сама обвязка из лишних радиодеталей здесь в принципе ни к чему, ведь в этом случае можно запрограммировать просто микроконтроллер и применять только его. Но этот минус является и плюсом, ведь позволить программировать Ардуино может себе каждый, у кого он есть, а для микроконтроллеров потребуется еще и программатор. Как раз написание программы и будет одной из самых сложных задач. Здесь новичку придется потратить не один час своего свободного времени и изучения работы алгоритмов, но благо есть интернет и есть мы. Поэтому вот скетч.

Int switchPinR=8; int switchPinL=7; int ledPinR=11; int ledPinL=12; boolean ledOn = false; int i=0; int z=0; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(switchPinR, INPUT); pinMode(switchPinL, INPUT); pinMode(ledPinR, OUTPUT); pinMode(ledPinL, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: //2 label: if (digitalRead(switchPinR) == HIGH && digitalRead(switchPinL) == HIGH) { digitalWrite(ledPinR, HIGH); digitalWrite(ledPinL, HIGH); i=0; while (i=7) { break; } } } else { digitalWrite(ledPinR, LOW); digitalWrite(ledPinL, LOW); z=0; } //зацикливание аварийки if (digitalRead(switchPinR) == HIGH && digitalRead(switchPinL) == HIGH) {goto label;} //Правый поворотник. if (digitalRead(switchPinR) == HIGH) { digitalWrite(ledPinR, HIGH); i=0; while (i=7) { break; } } } else { digitalWrite(ledPinR, LOW); z=0; } //Левый поворотник. if (digitalRead(switchPinL) == HIGH) { digitalWrite(ledPinL, HIGH); i=0; while (i=7) { break; } } } else { digitalWrite(ledPinL, LOW); z=0; } } }

Вкратце можно резюмировать, что в скетче имеется 2 входа и 2 выхода. При этом при входе положительного, то есть высокого уровня сигнала на входе (8,7), мы получаем определенное количество морганий (z или i) на соответствующем выходе (11,12). Если кратко, то как-то так

То есть если вы захотите что-то поменять в скетче относительно количества морганий и выходов входов, то обратите внимание именно на эти переменные. Если необходимо будет изменить длину морганий, то ваше внимание должно быть приковано к функции delay

Еще одной особенностью программы является несколько необычный выход на аварийную сигнализацию. Вначале отрабатывают левый и правый указатель, затем включается и аварийная световая сигнализация. Связано это с тем, что она может включиться только при условии высокого входа одновременно на входе 8 и 7. А это условие исполнится только на второй цикл, ведь нажать одновременно две кнопки разом не получится просто физически. Быстродействие микроконтроллера позволит считать высокий выход с какой-то кнопки быстрее и решит, что это все-таки условие срабатывания указателя поворота, а не аварийная сигнализация. Хотя не стоит об этом заморачиваться, разве что сказать спасибо на дороге будет проблематично.

Последовательность сборки:

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

1. Изготавливаем обойму для светодиодов по доступной вам технологии

Важно учесть, что просверлить все отверстия следует до придания пластине окончательных размеров. При этом будет удобнее размечать центры отверстий и риск поломки при сверлении и зачистке будет минимальным;2. Формуем выводы сигнальных светодиодов, отгибая их в противоположные стороны;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

3. Устанавливаем все 10 светодиодов в отверстия на заранее изготовленной обойме

Важно соблюдать полярность, чтобы аноды и катоды располагались однообразно;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

4. Залуживаем отрезок толстого медного провода, на участке протяжённостью равной длине обоймы;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

5. Припаиваем к нему все катоды светодиодов

Здесь важно не перегреть места пайки. Можно в качестве теплоотвода во время пайки использовать пинцет со стороны светодиода;6. Ножницами или кусачками отрезаем неиспользуемые части выводов светодиодов

Этим заканчивается сборка десятиэлементного индикатора, который теперь будем соединять с микросхемой-дешифратором;7. Отрезаем кусок тонкого медного провода размером 4-5 см и залуживаем оба его конца на длину 3-5 мм. Предварительное лужение ускорит пайку и предотвратит перегрев светодиода и микросхемы в процессе монтажа;8. Припаиваем этот проводник к аноду крайнего светодиода индикатора, а затем к третьему выводу микросхемы. Таким образом, мы соединяем вывод Q0 микросхемы с анодом первого светодиода;9. Теперь у нас более-менее жестко связаны микросхема и обойма со светодиодами, что позволяет намного проще вести последующий монтаж;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

10. Выполняем последовательные соединения отрезками изолированного провода соответствующей длины:

  • вывод 2 (Q1) – анод 2 светодиода индикатора;
  • вывод 4 (Q2)– анод 3;
  • вывод 7 (Q3)– анод 4;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

11. Загибаем внутрь корпуса и спаиваем выводы 8, 13 и 15 микросхемы предварительно залуженным толстым проводом, который будет выполнять функцию отрицательной шины питания. Он должен выступать за корпус микросхемы примерно на 5-8 см для удобного подключения к источнику питания;12. Соединяем изолированными проводниками, изгибая их так, чтобы они не касались друг друга:

  • вывод 1 (Q5) – анод 6;
  • вывод 5 (Q6) – анод 7;
  • вывод 6 (Q7) – анод 8;
  • вывод 10 (Q4) – анод 5;
  • вывод 9 (Q8) – анод 9;
  • вывод 11 (Q9) – анод 10;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

13. Припаиваем между выводами микросхемы 16 и 14 мигающий светодиод с соблюдением полярности: анод к 16 выводу, а катод – к 14;14. Используем ножку светодиода, припаянную к 16-му выводу микросхемы, как место для припаивания положительной шины питания. Здесь припаиваем отрезок толстой медной проволоки;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

15. Между шиной из проволоки, соединяющей все катоды индикаторных светодиодов, и отрицательной шиной питания, соединяющей выводы 8, 13, 15 микросхемы, впаиваем резистор 470 Ом;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

16. Между выводом 14 микросхемы и минусовой шиной впаиваем резистор 330 Ом;

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

17. Проверяем собранную конструкцию на отсутствие замыканий и подаём питание на схему.

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Преимущества и недостатки

Что лучше и правильнее: информировать о маневрах с помощью вытянутой руки или использовать световые сигналы? На первый взгляд, ответ очевиден – второй вариант намного безопаснее. Но не будем торопиться, у этого способа тоже есть и светлые и темные стороны. Как говорят, палка о двух концах.

Популярные статьи  Ящики под рассаду своими руками
Тип Удобство Видимость в светлое время суток Видимость в темноте Вес
Подача рукой + + +
Поворотники +

При подаче сигналов с помощью вытянутой руки не всегда удается удержать руль в прямом положении, особенно, если с него отпускается ведущая рука. Стоит ли говорить, что неустойчивость на дороге угрожает безопасности?

С поворотниками все проще: достаточно нажать на кнопку. Кроме того, подача сигнала рукой делается только перед поворотом, а в это время не все водители смогут это увидеть. Поворотные лампочки же включаются на весь поворот.

Лампочки почти не видны днем, особенно на солнце. Пожалуй, это можно отнести к их существенному минусу. В темноте и сумерках свет имеет преимущество перед стандартным способом, если, конечно, велосипедисту не вздумается нацепить на руки светодиодные ленты. А вот если принципиальное значение имеет динамика и разгон, то ставить поворотники на велосипед не рекомендуется. Почему? Все просто: любое подвешенное приспособление увеличит вес, который очень хорошо дает о себе знать в движении.

Печатная плата и детали сборки

Специально для начинающих радиолюбителей предлагаем два варианта сборки бегущих огней: на макетной и на печатной плате. В обоих случаях рекомендуется использовать микросхему в PDIP корпусе, устанавливаемую в DIP-20 панельку. Все остальные детали также в DIP корпусах. В первом случае достаточно будет макетной платы 50х50 мм с шагом 2,5 мм. При этом светодиоды можно разместить, как на плате, так и на отдельной линейке, соединив их с макетной платой гибкими проводами.

Если бегущие огни на светодиодах предполагается активно использовать в дальнейшем (например, в автомобиле, велосипеде), то лучше собрать миниатюрную печатную плату. Для этого понадобится односторонний текстолит размером 55*55 мм, а также радиоэлементы:

  • С1 – 100 мкФ-6,3В;
  • DD1 – ATtiny2313;
  • HL1-HL13 – LED любого цвета диаметром 3 мм;
  • R1 – 10 кОм-0,25 Вт±5%;
  • R2-R18 – 1 кОм-0,25 Вт±5%;
  • SB1-SB3 – тактовая кнопка KLS7-TS6601 (любая аналогичная);
  • SA1 – трёхвыводной движковый переключатель ESP1010.

Для тех, кто имеет опыт изготовления печатных плат, лучше использовать ATtiny2313 форм-фактора SOIC, а также smd резисторы. Это позволит уменьшить размеры устройства примерно в 2 раза. Также можно взять сверхъяркие smd светодиоды и разместить их отдельным блоком.

Подключаем «мозги»

Для получения более сложных эффектов, схема должна строиться на микроконтроллере (далее МК). Хотя в интернете и присутствует множество схем бегущих огней на микроконтроллере, построенных на обыкновенной логике, реализующих различную последовательность зажигания светодиодов, их использование неоправданно и нецелесообразно в наши дни.

Схемы получаются более громоздкими и дорогими. МК же позволяет гибко управлять отдельными светодиодами или их группами, хранить в памяти множество программ световых эффектов и при необходимости чередовать их по заранее заданной последовательности или по внешней команде (например, от кнопки). При этом схема получается весьма компактной и достаточно дешевой.

Рассмотрим основной принцип построения схемы бегущих огней на светодиодах с использованием микроконтроллера.

Для примера возьмем микросхему ATtiny2313 – 8-разрядный МК стоимостью около 1$. Простейшая схема может быть реализована непосредственным подключением светодиодов к выводам I/O (рисунок 2).  Эти выводы МК способны обеспечить ток до 20 мА, что более чем достаточно для индикаторных светодиодов.

Необходимое значение тока задается резисторами, включенными последовательно диодам. Значение силы тока рассчитывается по формуле I=(Uпит-ULED)/R. Схемы питания и сброса МК на рисунке не приведены, чтобы не загромождать схему. Эти цепи стандартные и выполняются в соответствии с рекомендациями производителя, приведенными в Data Sheet. При необходимости точного задания временных интервалов (длительности зажигания отдельных светодиодов или полного цикла) можно использовать кварцевый резонатор, подключаемый к выводам 4 и 5 МК.

Если такой необходимости нет, можно обойтись встроенным RC-генератором, а освободившиеся выводы назначить как стандартные выходы и подключить еще пару светодиодов. Максимальное количество светодиодов, которое можно подключить к этому МК – 17 (на рисунке 2 показан вариант подключения 10 светодиодов). Но лучше оставить один-два вывода для кнопок управления, чтобы была возможность переключать режимы бегущего огня.

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Рисунок 2

Вот и всё, что касается «железа». Дальше всё зависит от программного обеспечения. Алгоритм может быть любым. К примеру, можно записать в память несколько режимов и настроить интервал повторения каждой либо подключить две кнопки: одну для переключения режимов, другую для регулировки скорости. Написание подобной программы – достаточно простая задача даже для человека никогда не работавшего ранее  с МК, однако если изучать программирование лень или некогда, а «оживить» бегущий огонь на светодиодах очень хочется – всегда можно скачать готовое ПО.

https://youtube.com/watch?v=rCA8XBqbGQc

Схема и принцип её работы

В центре принципиальной электрической схемы расположен МК ATtiny2313, к 13-ти выводам которого подключены светодиоды. В частности, для управления свечением полностью задействован порт В (PB0-PB7), 3 вывода порта D (PD4-PD6), а также PA0 и PA1, которые остались свободными из-за применённого внутреннего генератора. Первый вывод PA2 (Reset) не принимает активного участия в схеме и через резистор R1 соединён с цепью питания МК. Плюс питания 5В подаётся на 20-й вывод (VCC), а минус – на 10-й вывод (GND). Для исключения помех и сбоев в работе МК по питанию установлен полярный конденсатор С1.

С учётом небольшой нагрузочной способности каждого вывода подключать следует светодиоды, рассчитанные на номинальный ток не более 20 мА. Это могут быть как сверхъяркие led в DIP корпусе с прозрачной линзой, так и smd3528. Всего их в данной схеме бегущих огней 13 шт. В качестве ограничителей тока выступают резисторы R6-R18.

Через цифровые входы PD0-PD3, а также с помощью кнопок SB1-SB3 и переключателя SA1 производится управление работой схемы. Все они подключены через резисторы R2, R3, R6, R7. На программном уровне предусмотрено 11 различных вариаций мигания светодиодов, а также последовательный перебор всех эффектов. Выбор программы задаётся кнопкой SB3. В пределах каждой программы можно изменять скорость её выполнения (мигания светодиодов). Для этого переключатель SA1 переводят в замкнутое положение (скорость программы) и кнопками увеличения (SB1) и уменьшения (SB2) скорости добиваются желаемого эффекта. Если SA1 разомкнуть, то кнопки SB1 и SB2 будут регулировать яркость светодиодов (от слабого мерцания до свечения на номинальной мощности).

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий