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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Comutação automática de guirlandas de LED. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante Para o projeto de iluminação da árvore de Natal, costumam ser utilizadas guirlandas de lâmpadas incandescentes ou LEDs, que são controladas por uma máquina automática que liga as guirlandas em uma determinada sequência. Os modos mais populares neste caso são aqueles que criam os efeitos de "luzes de corrida" ou "sombra de corrida". Sua implementação requer dois microcircuitos - um é usado no nó gerador (por exemplo, K561LA7, K561LN2), o outro (K561IE8, K561IE9) - no nó contador com um decodificador. Mas você pode sobreviver com apenas um chip K176IE12 montando a máquina de acordo com o esquema mostrado na fig. 2.
Como você sabe, este microcircuito destina-se principalmente a relógios eletrônicos. É composto por um oscilador com ressonador de quartzo externo e contadores, em um dos quais aparecem pulsos nas saídas de controle dos bits do indicador digital, desfasados entre si em um quarto de período. Para maior clareza, na Fig. 3 mostra diagramas de sinais em algumas saídas do microcircuito durante a operação do gerador. Por uma questão de simplicidade, as escalas de tempo dos diagramas são diferentes.
No pino 14, assim como no pino 13, quando o gerador está funcionando (em vez de um ressonador de quartzo, nele está instalado um circuito de ajuste de frequência R1R2C1), há pulsos com uma frequência de sintonia do gerador fr. Na saída F aparecem pulsos com frequência 32 vezes menor que a frequência fr. Os pulsos nas saídas T1-T4 seguem com frequência ainda menor, além disso, cada um deles tem 1/4 do período e aparecem sequencialmente. São esses sinais que são necessários para obter esses efeitos. Os pulsos "mais longos" aparecem na saída S2 - 16384 vezes menor que fr. As chaves transistorizadas VT1 -VT4 são conectadas às saídas T3 -T6 através dos resistores limitadores R1-R4, cada um dos quais controla uma guirlanda de cinco LEDs conectados em série. Quando o dispositivo está funcionando, acende-se aquela guirlanda, cujo transistor de controle está aberto em alto nível na saída correspondente do microcircuito DD1. E como os sinais de alto nível aparecerão sequencialmente nas saídas especificadas do microcircuito, as guirlandas também serão acesas sequencialmente, criando o efeito de “luzes de funcionamento” com a posição relativa apropriada dos LEDs. Como apenas uma guirlanda fica acesa por vez, apenas um resistor limitador, R7, é instalado. Usando este microcircuito da mesma forma, mas instalando transistores da estrutura p-n-p (Fig. 4), você pode obter o efeito de "sombra correndo". Agora os transistores serão abertos, o que significa que as guirlandas correspondentes serão ligadas, com sinais de baixo nível nas quatro saídas do microcircuito acima. Portanto, as guirlandas vão saindo uma a uma, criando um efeito de “sombra correndo”. Nesta versão, foi necessário colocar resistores limitadores de corrente (R7-R10) no circuito de cada guirlanda.
É claro que cada um dos autômatos descritos é capaz de executar apenas uma função. Ao complementar o design original com outro microcircuito (Fig. 5), você pode obter diversas opções de troca de guirlandas. O chip DD1 é incluído da mesma forma que nos designs anteriores. Mas agora os sinais de suas saídas T1 -T4 são enviados para uma das entradas dos elementos EXCLUSIVOS OR do microcircuito DD2. Este chip controla os modos de operação da máquina. As segundas entradas dos elementos são conectadas entre si e conectadas ao contato móvel da chave SA1 “Mode”. As chaves transistorizadas são conectadas às saídas dos elementos do microcircuito por meio de resistores limitadores, que controlam o acendimento das guirlandas de LED.
O modo de operação da máquina é alterado pela chave SA1. Na posição "1", +2 V é aplicado aos terminais de entrada dos elementos do microcircuito DD12 conectados entre si. Os elementos lógicos funcionam como inversores, a máquina está no modo "sombra viajante". Na posição “2” da chave, as entradas dos elementos lógicos são conectadas a um fio comum, os elementos funcionam como repetidores, como resultado o modo “luzes de circulação” é implementado. Na posição “3” as segundas entradas dos elementos do chip DD2 são conectadas à saída S2 (pino 6) do chip DD1. O formato dos pulsos nesta saída é “meandro”, a taxa de repetição é igual a fr/16384, portanto, cada pulso corresponderá a 64 pulsos em qualquer uma das saídas T1 -T4. Metade do período do pulso na saída S2, quando há um nível alto nela, a máquina opera no modo “running shadow”, e a segunda metade, quando a saída S2 está baixa, no modo “running light”. Quando o contato móvel da chave é movido para a posição “4”, as entradas dos elementos do chip DD2 conectados entre si são conectadas à saída F do chip DD1. A frequência de pulso nesta saída é 8 vezes maior que nas saídas T1-T4. Neste modo, os elementos do chip DD2 mudarão suas funções 8 vezes mais frequentemente do que as guirlandas são trocadas, criando assim o efeito de acendimento pseudo-caótico dos LEDs. As posições "5" e "6" da chave podem ser omitidas, mas faz sentido falar sobre elas. Assim, em qualquer uma dessas posições, todas as guirlandas começarão a piscar na frequência do gerador. Por ser relativamente alto, isso afetará o brilho dos LEDs das guirlandas - diminuirá. E embora os efeitos de “sombra de corrida” e “luzes de corrida” ainda sejam criados, os LEDs não apagam completamente. No entanto, os efeitos criados são perceptíveis mesmo em uma sala iluminada. Além do microcircuito K561LP2, o KR1561LP2 é adequado, transistores - qualquer uma das séries KT315, KT3102, LEDs - qualquer cor de brilho diferente nacional ou importada, um interruptor - qualquer tipo para o número especificado de posições e uma direção. A maioria dos detalhes deste projeto são montados em uma placa de circuito impresso (Fig. 6) feita de fibra de vidro unilateral.
Um resistor variável e uma chave podem ser montados no painel frontal do gabinete, onde ficarão a placa e a fonte de alimentação - qualquer unidade de baixa potência com tensão de saída estabilizada de 12 V e corrente de carga de até 100 mA . Autor: I.Potachin, Fokino, região de Bryansk
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