LEDガーランドの自動切り替え。スキーム、説明

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LEDガーランドの自動切り替え。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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クリスマスツリーの照明デザインには、通常、白熱灯またはLEDのガーランドが使用され、特定の順序でガーランドを点灯させる自動機械によって制御されます。

この場合、最も人気のあるモードは、「ランニングライト」または「ランニングシャドウ」の効果を作成するモードです。その実装には 561 つのマイクロ回路が必要です。7 つはジェネレータノード (K561LA2、K561LN8 など) で使用され、もう 561 つはデコーダを備えたカウンタノードで使用されます (K9IE176、K12IE2)。ただし、図 XNUMX に示すスキームに従ってマシンを組み立てれば、KXNUMXIEXNUMX チップを XNUMX つだけ使用することもできます。 XNUMX.

LED花輪の自動切り替え

ご存知のとおり、この超小型回路は主に電子時計用に設計されています。これは、外部水晶共振器を備えた発振器とカウンタで構成され、そのうちの 3 つのパルスは、デジタルインジケータのビットの制御出力に現れ、それらの間で XNUMX 分の XNUMX 周期だけ位相がシフトされます。明確にするために、図で。図３は、発電機の動作中の超小型回路の出力の一部に関する信号図を示す。わかりやすくするために、図の時間スケールは異なっています。

LED花輪の自動切り替え

ピン 14 およびピン 13 では、発電機が動作しているとき (水晶共振子の代わりに周波数設定回路 R1R2C1 が組み込まれています)、発電機の同調周波数 fr のパルスが発生します。出力 F では、周波数 fr の 32 分の 1 の周波数でパルスが表示されます。出力 T4 ～ T1 のパルスはさらに低い周波数で続き、さらに、それぞれのパルスは周期の 4/2 であり、順次表示されます。これらの効果を得るために必要なのはこれらの信号です。「最長」パルスは、fr の 16384 倍小さい SXNUMX の出力に現れます。

トランジスタキー VT1 ～ VT4 は、制限抵抗器 R3 ～ R6 を介して出力 T1 ～ T4 に接続されており、それぞれが直列に接続された 1 つの LED のガーランドを制御します。デバイスが動作しているときは、ガーランドが点灯し、その制御トランジスタは、DD7マイクロ回路の対応する出力でハイレベルで開きます。また、高レベルの信号がマイクロ回路の指定された出力に連続して現れるため、ガーランドも連続的に点灯し、LED の適切な相対位置により「ランニングライト」の効果が生まれます。常に XNUMX つのガーランドのみが点灯するため、制限抵抗 RXNUMX は XNUMX つだけ取り付けられます。

このマイクロ回路を同じように使用しますが、p-n-p 構造のトランジスタをインストールすることによって (図 4)、「ランニングシャドウ」効果を得ることができます。これでトランジスタが開き、対応するガーランドがオンになり、マイクロ回路の上記 7 つの出力にローレベル信号が出力されます。したがって、花輪は 10 つずつ消えていき、「走る影」の効果が生まれます。このバージョンでは、各ガーランドの回路に電流制限抵抗器 (RXNUMX ～ RXNUMX) を挿入する必要がありました。

LED花輪の自動切り替え

もちろん、説明した各オートマトンは 5 つの機能のみを実行できます。元の設計を別のマイクロ回路で補足することで（図1）、ガーランドを切り替えるためのいくつかのオプションを得ることができます。 DD1 チップは以前の設計と同じ方法で搭載されています。しかし、出力 T4 ～ T2 からの信号は、DD1 マイクロ回路の排他的 OR 要素の入力の XNUMX つに供給されます。このチップはマシンの動作モードを制御します。要素の第 XNUMX 入力は一緒に接続され、スイッチ SAXNUMX「モード」の可動接点に接続されます。トランジスタキーは、制限抵抗を介して超小型回路素子の出力に接続されており、LED ガーランドのスイッチオンを制御します。

LED花輪の自動切り替え

機械の動作モードはスイッチ SA1 によって変更されます。位置「1」では、一緒に接続された DD2 マイクロ回路の要素の入力端子に +12 V が印加され、論理要素はインバータとして動作し、マシンは「トラベリングシャドウ」モードになります。

スイッチの位置「2」では、論理要素の入力が共通のワイヤに接続され、要素はリピータとして機能し、その結果「ランニングライト」モードが実装されます。

位置「3」では、DD2 チップの要素の 2 番目の入力が DD6 チップの出力 S1 (ピン 16384) に接続されます。この出力のパルスの形状は「蛇行」しており、繰り返しレートは fr / 64 に等しいため、このような各パルスは出力 T1 ～ T4 のいずれかの 2 パルスに対応します。出力 S2 のパルス周期の半分は、出力 SXNUMX がハイレベルの場合、機械は「ランニングシャドウ」モードで動作し、出力 SXNUMX がローの場合、後半は「ランニングライト」モードで動作します。

スイッチの可動接点が位置「4」に移動すると、一緒に接続された DD2 チップの要素の入力が DD1 チップの出力 F に接続されます。この出力のパルス周波数は、出力 T8 ～ T1 のパルス周波数の 4 倍です。このモードでは、DD2 チップの要素は、ガーランドが切り替わる頻度の 8 倍の頻度でその機能を変更するため、LED が擬似的にカオス的にスイッチオンされる効果が作成されます。

スイッチの位置「5」と「6」は省略できますが、それらについて説明することは意味があります。したがって、これらの位置のいずれかで、すべての花輪が発電機の周波数で点滅し始めます。これは比較的高いため、花輪の LED の明るさに影響し、減少します。また、「ランニングシャドウ」と「ランニングライト」の効果は依然として作成されますが、LED が完全に消えるわけではありません。それにもかかわらず、作成された効果は明るい部屋でも顕著です。

K561LP2マイクロ回路に加えて、KR1561LP2、トランジスタ - KT315、KT3102シリーズのいずれか、LED - 国内または輸入の異なる色のグロー、スイッチ - 指定された位置数および一方向の任意のタイプが適しています。

この設計の詳細のほとんどは、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板 (図 6) に実装されています。

LED花輪の自動切り替え

可変抵抗器とスイッチは、ボードと電源が配置されるケースのフロントパネルに取り付けることができます - 12 V の安定化出力電圧と最大 100 mA の負荷電流を備えた低電力ユニット。

著者: I.ポタチン、フォキノ、ブリャンスク地方

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