混沌としたランプを含む自動照明効果。スキーム、説明

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ランプを無秩序に組み込んだ自動照明効果。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ディスコ、新年、その他の休日を装飾するための自家製デザインを含む、ほとんどの自動照明効果 (ASE) は、せいぜい再プログラム可能な照明の組み合わせのみを生成できます。さまざまな回路ソリューションが使用されているにもかかわらず、これらのデバイスは原則として、少なくとも一定の時間間隔で再現可能な効果やパターンの順序を任意に変更することはできません。私が提案する開発にはこれらの欠点がありません。

これらの設計の 1 つ目 (図 0) は、5 つの典型的なマイクロ回路に基づいています。ただし、点灯するランプの順序と数 (32 から XNUMX まで) を任意に変更して、「カオス」モードで動作することもできます。合計で、この ASE は XNUMX の光の組み合わせを提供し、そのうちの XNUMX つの繰り返し周期は可変です。一定の速度でランプを切り替えると、順方向または逆方向に「走る火」の効果を得ることができ、あるいは秩序だった「動く光」の他のオプションを得ることができます。

1 番目の ASE デザインには 8 つのチャネルがあります。 8つの超小型回路（図XNUMX）を使用して実行され、順方向と逆方向の「ランニングファイア」サイクルを実証できます。 XNUMX つ目の本質は、XNUMX つのランプの XNUMX つによって作成される「光エリア」の XNUMX 回の動きにあります (「シングルカオス」モード)。サイクルの第 XNUMX 期も XNUMX 回の「火の中を走る」で構成されます。しかし、この効果は、XNUMX つのうちすでにいくつかのランプが無秩序に含まれていることによって生み出されます。

最初の ASE 設計と同様に、ここでも XNUMX つまたは別の組み合わせの繰り返し頻度はまったく予測できません。また、サイクル内のあるエフェクトから別のエフェクトへの移行は自動的に行われます。さらに、「ランニングファイア」は常に異なるランプで始まります。最初のランプは、前述の「カオスシングル」モードで点灯した最後のランプよりも放電番号が古いランプを点滅させます。

両方のマシンのランプの切り替え速度の調整は手動です。しかし、特別な接頭辞で ASE を補足することで、伴奏の打楽器のリズムと「リンク」することができます (図 2)。

ジェネレータ G1 と G2、および短パルス整形器 (FKI) は検討中の構造と同じであるため、最初の ASE の回路図と他の図では、条件付きで拡張された形でのみ示されています。説明文付きの機能ブロックとして。簡略化され、番号付きの長方形の形で、すべての機械と照明装置の制御スキーム (CS) に表示されます。結局のところ、標準オプションの中で最も受け入れられるものに従って作成されたものを同じにすることもできます (図 3)。

私が提案する ASE 設計では、最も単純な乱数発生器が使用されます。各オートマトンでは、G1 は K1.1LA1.2 マイクロ回路の論理要素 DD176 と DD7 で動作します。光の組み合わせの変更を制御することにより、その周波数を 0,5 ～ 3 Hz の範囲で変更できます。そのために抵抗 R1 が用意されています。 2 番目の K2.1LA2.3 チップの論理要素 DD176 ～ DD7 上のジェネレーター G1 は、G1 よりも高い生成周波数を持っています。軽い組み合わせの作成に参加し、「操作時までに」のみコントロールを「認識」し、XNUMX 番目のより複雑なオートマトンの一部として使用される場合、GXNUMX から来るインパルスを送信する役割を果たします。

G1 と G2 の間には、ショートパルスシェイパーが含まれています。 K1.3LA1.4 マイクロ回路の論理要素 DD176 および DD7 に組み立てられており、信号の先頭が入力 DD11 および 2.4 DD1.3 に到達するたびに、出力 5 DD1.4 で短いパルスを生成します。出力 11 DD1.2 ジェネレーター G1。

G1をオンにするには、ジェネレータG2の広いパルスから生成された短いパルスが必要で、その後「パック」が生成されます。 G2 発電機と DD3 カウンタの動作中にランプのちらつきをほとんど感知できないようにするために、その持続時間は短くする必要があります。ただし、ここでも注意が必要です。結局のところ、コンデンサC2の静電容量を減らすことによって短パルスの持続時間を大幅に短縮すると、誤動作し、光の組み合わせの形成が「偶然」停止する恐れがあります。

G2 の回路図 (図 1) は、DD5 のピン 6 と 2.1 の間のジャンパを示しています。その目的は、入力 1 DD8 での外部ハイレベルイネーブル信号 (log. 2.2) によりデバイスを生成モードにすることです。このジャンパ (およびピン 5 DD2.1 の制御) を削除すると、G2 は 8 DD2.2 に来るパルスのリピーターとしても、同じパルスからの「バースト」のジェネレーターとしても機能します。

ジャンパは、G2 発電機のプリント基板にすでに取り付けられています (図 1)。その結果、カウンタ DD3 は短いパルスに等しい持続時間の「パック」を受信します。それに含まれるパルスの数を決定すると、カウンターは停止し、ランプのいくつかの組み合わせが点灯します。その後、サイクル全体が繰り返され、G1 からのパルスの出力から始まり、ランプの新しい組み合わせの追加で終わります。

私が提供するオートマトンの 8 番目を使用して得られる各光効果の持続時間は 32 で、サイクル全体は I ジェネレーターの 4 クロックパルスです。カウンタ DD7 と DD6.4 のゼロ位置、論理要素DDXNUMX対応。そして、直接方向の「走り火」が最初の光のエフェクトとして機能します。

カウンタ DD4 と DD7 の間には、入力信号のフロントとフォールに沿ってパルス整形器があり、DD5、DD6.1 ～ DD6.3 で動作します。ダイオード VD3 ～ VD5 は、出力とログの合計の干渉を除去するために役立ちます。 1カウンターDD7。

ASE 動作の特徴は、サイクル内の最後の 11 つの効果の形成の例によって理解できます。特に、4 番目のパルスの到着後、論理ユニットがカウンタ DDXNUMX のピン XNUMX のローレベル信号 (論理ゼロ) に置き換えられる場合です。

出力 5 DD2.1 ログの受信付き。 0 ジェネレーター G2 は、G1 からのインパルスのリピーターとして機能します。 DD11 チップのピン 4 の電圧レベルを変更すると、フロントに沿ってパルス整形器からパルスが送信され、ピン 4 DD5.3 からカウンタ DD7 に下がります。その結果、ログが移動します。出力 1 から 2 までの 4。ログを受信したマルチプレクサ DD9。 1 からピン 14 までは、デコーダ DD8 のピン (3 番目から 2 番目) を対応する制御回路に接続し、DDXNUMX はジェネレータのパルスに合わせてアカウントを減少させます。発電機GXNUMX。

DD3 コードは DD8 によって解読され、照明装置によって反対方向に「走る火」として再現されます。この効果の終了直後 (最後のランプが消灯した状態)、1 番目のパルスがジェネレーター G11 から送信され、論理ゼロがカウンター DD4 のピン 2 の単位に置き換えられます。これが、G7 がバーストジェネレーターとして動作する許可を受け取る理由です。これに反応して、立ち上がりと立ち下がりに沿ったパルス整形器は、(ピン 14 にパルスを印加することによって) カウンタ DD1 のログを強制的にシフトさせます。そして、マルチプレクサ DD4 は、ピン 7 から 9 への同様のシフトを待った後、デコーダ DD14 の出力 (9 番目から 8 番目) をオフにしますが、制御回路をピン 3 から XNUMX に接続します。カウンタDDXNUMXの出力（XNUMX番目からXNUMX番目）。

DD3 カウンタによる「パック」の受信とその結果の制御回路への出力により、いくつかのランプの混沌とした 8 回のスイッチングが再現されます。さらに、DD0 デコーダの出力 1、6、7、8 は、照明効果全体を通じて制御回路に接続されたままになります。シャットダウンは、ランダムに選択されたいくつかのランプが 4 回点滅し、(時間内に) 10 回目のパルスがカウンタ DD7 に到着した後にのみ続きます。ピン 1 DD3 に現れる「超短い」ログ 1 は、ログ XNUMX をゼロの位置に置きます (つまり、ピン XNUMX に「XNUMX」が設定されます)。その後、新しいサイクルが始まります。

比較的単純な (I) および複雑な (II) 自動照明効果

図1。照明効果のための比較的単純な (I) および複雑な (II) オートマトン (クリックして拡大): a - 回路図。 b - プリント基板のスケッチ。使用済み無線コンポーネントの番号付け

図２．ランプのスイッチング周波数を伴奏の打楽器のリズムにリンクさせる装置の概略図とプリント基板 (クリックして拡大)

光制御方式

図3. 照明装置の制御回路 (クリックして拡大): a - 低電圧。 b - 高電圧、リレーと 100 ワットの負荷付き。 c - 強力な負荷の接点スイッチングを伴う。 g 制御回路にフォトカプラを使用

ここで、ランプのスイッチング周波数を伴奏の打楽器のテンポに「結び付ける」（一致させる）ための前述の接頭辞について少し説明します。回路図 (図 2) からわかるように、このデバイスはカットオフ周波数 1 Hz のフィルター (VT3、R4、R2、C100) であり、アナログ - デジタルコンバーター (VT2、VD1、 VD2、DD1)。また、出力 11 DD1.3 は、以前に検討した G11 ジェネレーターの出力 1.2 DD1 (図 1) と同等であるため、一般的な SB1 トグルを介してセットトップボックスをショートパルス整形器に接続することが非常に可能になります。スイッチ。

どちらの制御スキーム (図 3) を選択するかは、メーカーのタスクと能力によって異なります。ただし、VT2 には最大負荷電流より 1 ～ 20% 高い 30k のマージンが必要であることに留意する必要があります。リレー付きのオプションを使用することにした場合、アマチュア無線家の間で人気のある RES22 が、接点グループごとに 100 W を超えない負荷を (電源回路のサイリスタスイッチングなしで) 制御できることを知っておくと便利です。さらに、リレー回路は最も「遅い」です。計画されたスイッチング周波数が XNUMX 秒あたり XNUMX スイッチング以下であれば、その使用が正当化されます。パルストランスを介してサイリスタを制御することも可能です。確かに、これには別の発電機と追加のスイッチング回路が必要になります。

検討中の ASE およびセットトップボックスの電源は、出力電圧 5 ～ 12 V の自家製および既製の電源の両方を使用できます。安定化された電源も含まれます - 電卓から。たとえば、6ボルト電源の場合、マシン自体が最大20 mA、プレフィックス - 最大10 mA、およびスイッチ付き白熱灯はもちろんのこと、照明制御回路も消費することを考慮する必要があるだけです。

最も経済的ではないリレー制御方式。たとえば、巻線抵抗が 22 オームの RES175 リレーを使用する場合、12 ボルトの電源電圧で制御回路はチャネルごとに少なくとも 70 mA を消費します。

サイリスタ回路の整流ダイオード VD3 ～ VD6 には、すべてのランプの合計 I 消費量よりも 30% 高い電流マージンが必要です。必要な大電流バルブが手元にない場合は、XNUMX つの一般的なダイオードブリッジの代わりに、複数の整流器を使用できます。各整流器は、提供できる限り多くのチャネルに電力を供給します。

機械の調整は、発電機 G1 および G2 の動作性を確認することから構成されます。 ASE が 6 V とは異なる電圧の電源によって電力供給されている場合は、抵抗 R2 (AND が必要な範囲でパルスを生成することを確認する) とコンデンサ C2 (増加した電圧で) の値を調整する必要があります。 Upit、その静電容量は減少し、過小評価されると増加します)。

マシンの設計では、MNT 抵抗器またはその類似物が使用されます。可変抵抗器 R1 - グループ A のいずれか。大容量の電解コンデンサを含め、コンデンサの種類の選択は事実上無制限です。ダイオード D9 はアナログとまったく互換性があります。 KT315 トランジスタの代わりに、KT312、KT3102、KT209 を取り付けることができます。強力な半導体三極管 KT815A (KT815V) は、名前に A から G までのインデックスが付いた KT817 に置き換えることができます。

サイリスタはより強力なものとし、ラジエーターに取り付ける必要があります（できればチャンネルあたり 600 W 以上のランプで強制冷却します）。整流ダイオード: 5 アンペア - KD202Zh、KD202K、KD202M、D231B、D245B。 10アンペア - D231A、D232A、D233、D245A、D246A、D247。リレー: 5 ボルト - RES9 (パスポート RS4.524.203)、RES10 (RS4.524.304)。 12 ボルト - ランプの直接制御用の RES9 (RS4)、RES524.202 (RS10、RS4.524.312)、RES4.524.322 (RS15)、RES4.591.004 (RF22-4.523.023 または 01 オームの巻線抵抗付き) RF175 -4.523.023)。

マイクロ回路の置き換えにより、状況はやや複雑になります。特に、最初のマシン (カウンタ DD176) の K2IE3 の代わりに、K561IE11 または K165IE14 を使用することができます。この場合、ASE は 561 チャネルになります。さらに、K11IE1 は、-Upit がピン 10 に供給されることを除いて、図 561 に従ってオンになります。 K14IE9 を取り付ける場合、10 番ピンと XNUMX 番ピンは + Upit に接続されます。これらのマイクロ回路の残りの結論は、目的が同じです。

4 番目のマシンでは、K561IE11 ではなく、K176IE2 チップをカウンタ DD10 として使用できます。確かに、ASE 自体はわずかに調整する必要があります。新しく取り付けたマイクロ回路のピン 11 を接地し、15 番目ではなく 4 番目のピンをオンにします。さらに、発生器 G1 からカウンタ DDXNUMX の出力 XNUMX にパルスを印加する必要があります。

K561IE8 (DD7 カウンタ) を K561IE9 に置き換えることも可能ですが、VD2 ダイオードのはんだ付けが変更され、その新しい位置は端子 11 と 15 の間にあります。はい、DD3 カウンタとして、次のことが許可されます。計画されている K561IE11 以外の超小型回路を使用します。たとえば、K561IE14 を次のように適切に調整すると、このようなカウンタのピン 9 に + Upit を適用する必要があります。

最後に、重要なお知らせです。マイクロ回路を指定されたオプションに置き換える場合、それに対応してプリント基板のトポロジが変更されることは避けられません。

著者：D.Ataev

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