Máquina para a formação de efeitos de iluminação. Esquema, descrição

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Máquina de efeitos de luz

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Na literatura técnica de rádio popular, são descritas muitas máquinas de microchip que permitem criar vários efeitos de iluminação para decorar árvores de Natal, iluminar máscaras decorativas e atrações. A base de tais autômatos são os mesmos gatilhos controlados, como no modelo de semáforo, por pulsos de geradores de relógio. Alternando de um estado lógico para outro, os gatilhos controlam os circuitos de energia de várias lâmpadas incandescentes (ou guirlandas) com sinais de saída, que criam os efeitos de iluminação pretendidos.

Oferecemos para verificação experimental uma máquina simples que cria o efeito "sombra correndo"(Fig. 1, a).

O dispositivo consiste em um gerador de pulsos nos elementos DD1.1 e DD1.2, um inversor DD1.4, contando D-flip-flops DD2.1 e DD2.2, um nó lógico nos elementos 2I-NOT DD3.1 -DD3.4 e transistores VT1- VT4 com lâmpadas incandescentes HL1-HL4 no circuito coletor. O resistor Trimmer (ou variável) R1 pode alterar suavemente a frequência do gerador de clock dentro de 1 ... 2 Hz.

Dois acionadores do microcircuito K155TM2 (DD2), interligados em série, formam um contador binário de pulsos que chegam à sua entrada do gerador. Como resultado, na saída do primeiro gatilho, a frequência de pulso é menor que a metade e, na saída do segundo, é quatro vezes menor. Os elementos DD3.1-DD3.4, funcionando como decodificadores dos estados lógicos dos gatilhos dos contadores, formam sinais que acendem as lâmpadas incandescentes em uma determinada ordem. A lâmpada HL1 acende quando uma tensão de alto nível aparece na saída do elemento DD3.1, que abre o transistor VT1. Neste estado, este elemento lógico só pode estar em um nível de baixa tensão em uma de suas entradas, ou seja, durante aqueles períodos de tempo em que um dos triggers está no estado zero. Se ambos os triggers estiverem em um único estado, a saída do elemento DD3.1 será de baixa tensão, o transistor VT1 será fechado e a lâmpada HL1 será desligada.

Analisaremos o funcionamento do autômato como um todo de acordo com os gráficos mostrados na Fig. 1b. Consideramos que no momento inicial após ligar a energia, os D-flip-flops do contador estavam no estado zero. Consequentemente, as lâmpadas HL1-HL3 acenderam porque naquele momento uma tensão de alto nível apareceu na saída dos elementos DD3.1-DD3.3, que abriram os transistores VT1-VT3.

O primeiro pulso do gerador com sua frente comutou o gatilho DD2.1 para um único estado. Imediatamente comutado para um estado semelhante e acione o DD2.2. Portanto, a lâmpada HL1 se apagou (um baixo nível de tensão apareceu na saída do elemento DD3.1) e a lâmpada HL4 acendeu (um alto nível de tensão apareceu na saída do elemento DD3.4). O segundo pulso comutou o gatilho DD2.1 para o estado zero (o gatilho DD2.2 permaneceu no estado único). Agora a lâmpada HL2 se apaga e o resto brilha. O terceiro pulso muda o primeiro gatilho para um único estado e o segundo - para zero. Isso significa que a lâmpada HL3 se apaga e as demais ficam acesas. No quarto pulso, ambos os acionadores do contador estão no estado zero e a lâmpada HL4 se apaga.

A partir do quinto (depois do nono, décimo terceiro, etc.) pulso que aparece na entrada do contador binário, o ciclo descrito do autômato é repetido. E se as lâmpadas estiverem dispostas em uma guirlanda, as lâmpadas esmaecidas criarão um efeito de "sombra corrida".

Com esse autômato, você também pode obter o efeito "fogo em execução" se, entre as saídas dos elementos DD3.1-DD3.4 e os resistores limitadores correspondentes R2-R5, você ligar os elementos de outro chip K155LAZ com inversores (semelhante ao elemento DD1.3.). Então, a cada ciclo de operação da máquina, apenas uma lâmpada piscará e o “fogo” “correrá” ao longo da guirlanda. A velocidade de movimento do "fogo" é maior, quanto maior a frequência do gerador de relógio.

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