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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fogo de corrida com 10 LEDs. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Protetores contra surtos Um dos efeitos de iluminação mais populares implementados em vários designs de dispositivos usados para decorar uma árvore de Natal é o efeito das chamadas luzes de corrida. Visualmente, isso se expressa no fato de que em uma cadeia de quaisquer fontes de luz, por exemplo, lâmpadas elétricas, na versão mais simples, uma ou um grupo de fontes localizadas uma ao lado da outra acendem alternadamente. Ao mesmo tempo, devido à inércia da nossa visão, cria-se a aparência de que a fonte de luz se move, "correndo" ao longo da corrente a uma determinada velocidade. Como fontes de luz em tais projetos, não apenas lâmpadas, mas também, por exemplo, LEDs podem ser usados. Um dispositivo simples e ao mesmo tempo confiável que implementa o efeito de iluminação das luzes de circulação pode ser montado usando LEDs comuns. O projeto proposto é um interruptor convencional no qual a tensão de alimentação é aplicada alternadamente a um dos dez LEDs. O diagrama esquemático do módulo de luzes de circulação é mostrado na figura.
Este dispositivo, baseado em dois microcircuitos e dez transistores, pode ser dividido condicionalmente em três blocos funcionais: um oscilador mestre, uma unidade de controle e um circuito de indicação. Como a maioria dos projetos semelhantes, o módulo proposto é feito usando contadores de pulso. O oscilador mestre que gera pulsos de controle é feito no microcircuito IC2, que é conectado de acordo com o circuito multivibrador instável. Nesse caso, a frequência de operação do oscilador mestre é determinada pelo valor da resistência do resistor R1 e pelo valor da capacitância do capacitor C1. Ao usar esses elementos com os parâmetros indicados no diagrama de circuito, a frequência dos pulsos de controle será de cerca de 15 Hz. Da saída do oscilador mestre (saída IC2 / 3), os pulsos de controle são alimentados à unidade de controle, que é baseada no IC1, que é um contador de pulsos. Em dez saídas deste microcircuito, é fornecida uma formação sequencial de uma tensão de unidade lógica. Inicialmente, todas as saídas do contador de pulsos possuem tensões lógicas zero. Ou seja, o nível de tensão em cada uma das saídas do IC1 (pinos IC1 / 1-7.9-11) será baixo e insuficiente para abrir o transistor, cuja base está conectada à saída correspondente. Quando o primeiro pulso de controle chegar do oscilador mestre na entrada do contador CLK (pino IC1 / 14), uma tensão da unidade lógica será gerada na saída DO0 (pino IC1 / 3), ou seja, uma tensão de maior será aplicado a esta saída. Assim, em uma das saídas da unidade de controle, aparecerá uma tensão de controle, que é fornecida à entrada correspondente da unidade de exibição. No esquema em consideração, a unidade de exibição é feita nos transistores T1-T10 e nos LEDs D1-D10. Da saída DO0 (pino IC1 / 3), uma tensão de alto nível lógico é fornecida à base do transistor T10 e garante seu desbloqueio. Como resultado, através da junção aberta "coletor-emissor" do transistor T10, o ânodo do LED LD10 é conectado ao positivo da fonte de alimentação, o que leva ao brilho desse diodo. A chegada do próximo pulso de controle do oscilador mestre na entrada do microcircuito IC1 fornecerá a formação de uma tensão de unidade lógica na saída DO1 (pino 1C 1/2). Neste caso, uma tensão de baixo nível lógico reaparecerá na saída DO0, o transistor T10 fechará e o LED LD10 apagará. Ao mesmo tempo, o transistor T9 será aberto e o diodo LD9 começará a brilhar. Quando uma seqüência contínua de dez pulsos de controle é aplicada na entrada do contador IC1, uma tensão de alto nível lógico será gerada por sua vez nas saídas DO0-DO9, o que garantirá piscadas sucessivas dos LEDs de LD10 a LD1. Se esses LEDs forem colocados um ao lado do outro, então, como já foi dito, devido à inércia de nossa visão, será criada a aparência de que o diodo luminoso "corre" ao longo da cadeia. Depois que a próxima sequência de dez pulsos de controle for aplicada à entrada do contador, ocorrerá um ciclo repetido de flashes sucessivos dos LEDs. E assim continuará até que a energia seja desligada. Resta acrescentar que a utilização dos transistores T1-T10 neste circuito como as teclas que controlam o funcionamento dos LEDs se deve ao fato de a carga de corrente do microcircuito IC1 ser muito insignificante. Portanto, a conexão direta de LEDs individuais às suas saídas pode levar ao mau funcionamento do microcircuito. Ao mesmo tempo, levando em consideração o fato de que apenas um LED está sempre aceso no projeto proposto em um determinado momento, a corrente em todos os diodos é limitada por um resistor comum R2. Todas as partes do módulo de luzes de circulação estão localizadas em uma pequena placa de circuito impresso dupla face medindo 55x35 mm. Uma imagem da placa de circuito impresso é mostrada na figura.
O módulo é alimentado por uma fonte de tensão constante de 5 V. Pode ser uma bateria descarregada comum do tipo 3336L ou quatro células do tipo dedo de 1,5 V cada, uma vez que a operação confiável deste módulo também é garantida quando a tensão de alimentação muda em a faixa de 4,5 a 6,0 C. Como fonte de alimentação, você pode usar um retificador de rede convencional para uma tensão de 6 V a uma corrente de 200-300 mA. Se LEDs com baixa corrente operacional (2 mA) forem usados neste design e a resistência do resistor R2 for aumentada para 1 kOhm, o consumo total de energia do dispositivo será significativamente reduzido. Nesse caso, quando alimentado por uma única bateria descarregada, o módulo poderá funcionar continuamente por várias dezenas de horas. Os transistores VS548V importados podem ser substituídos, por exemplo, por transistores KT3102VM domésticos do tipo npn. Os LEDs podem ser substituídos por pequenas lâmpadas elétricas, por exemplo, de 4,5 V. Nesse caso, o resistor R2 é substituído por um jumper. Na forma de realização proposta do módulo de luzes de circulação, todos os LEDs são colocados ao longo de um dos lados da placa de circuito impresso. Porém, em cada caso, a localização dos LEDs depende apenas da imaginação do artista. Os LEDs podem ser dispostos, por exemplo, na forma de uma pequena guirlanda. Pode ser qualquer letra ou inicial. Nesse caso, os LEDs são conectados à placa por meio de um cabo multipolar fino. Montado sem erros na instalação e com peças aproveitáveis, o módulo de luzes de circulação quase não precisa ser ajustado, com exceção da seleção da frequência de operação do oscilador mestre, que é determinada pelo valor da resistência do resistor R1 e pelo valor da capacitância do capacitor C1. Se desejado, a velocidade de movimento das luzes de circulação pode ser alterada selecionando o valor de resistência do resistor R1. Para aumentar a velocidade, a resistência do resistor R1 deve ser reduzida e, para reduzir a velocidade de movimento das luzes de circulação, a resistência do resistor R1 deve ser aumentada.
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