Как сделать мигающий светодиод — РАДИОСХЕМЫ

Всем привет, сегодня мы рассмотрим мигалку на одном транзисторе. Можно сказать это первые шаги в радиоэлектронике, ведь первое, что я решил собрать, была мигалка на транзисторе. Схема очень простая и состоит из четырёх деталей: транзистор n-p-n проводимости (не знаете — поищите в гугле, почитайте что за штука) в моем случае им был bc547, конденсатор электролитический на 470 мкФ (микрофарад), резистор 1,8 килоом и светодиод зеленого свечения.

Собрать не так просто — нужна знать, где у светодиода и конденсатора плюс и минус. У светодиода проверяется полярность подключивши его к источнику питания 5-10 вольт через резистор на 100 Ом.

У конденсатора проще, так как на корпусе есть линия белая, жёлтая, синяя — с той стороны у него минус, а с обратной плюс.

Распиновку транзистора используемого вами, лучше посмотреть в интернете, в моем случае такая:

О радиодеталях кое-что узнали, теперь рассмотрим схему. Ничего сложного в ней нет. Начинаем паять. Зачищаем жало паяльника от грязи и окисла.

Теперь рассмотрим детали, которые я выпаял из плат. Чтоб опознать номинал сопротивления используйте декодер цветовой маркировки резисторов.

Припаиваем светодиод до транзистора.

Потом припаиваем конденсатор, внимательно смотрим на распиновку транзистора и полярность светодиода, конденсатора. Резистор не имеет полярности — его можно запаять любой стороной.

Наше устройство в сборе. Подпаиваем проводки и тестируем, рабочее напряжение 8-18 вольт.

Эксперимент 14. Собираем схему с плавно мигающим светодиодом

Вам понадобятся:

1. Макетная плата.
2. Паяльник-карандаш мощностью 15 Вт.
3. Тонкий припой диаметром 0,6 мм или около того.
4. Инструмент для снятия изоляции и кусачки.
5. Простая перфорированная плата (без медных протравленных проводящих соединений между отверстиями).
6.  Небольшие тиски или струбцина для удерживания вашей перфорированной платы.
7. Резисторы различного номинала.
8. Конденсаторы электролитические емкостью 100 мкФ и 220 мкФ, по одному каждого номинала.
9. Красный светодиод диаметром 5 мм, с прямым напряжением около 2 В.
10. Программируемый однопереходный транзистор 2N6027.

В вашей первой схеме с использованием однопереходного транзистора для генератора низкой частоты, который заставлял мигать светодиод дважды каждую секунду. Мигания выглядели очень «электронными», под которыми я имею в виду то, что свечение светодиода было типа «включен/выключен» без постепенного перехода между этими состояниями. Мне кажется, что мы сможем модифицировать эту схему так, чтобы сделать мигания светодиода более плавными и интересными, как предупреждающее мигание компьютера Apple MacBook, когда он переходит в «спящий» режим. Мне кажется, что что-то подобное можно использовать в качестве украшения одежды, если оно будет достаточно небольшое и элегантное.

Я также думаю, что этот первый проект с использованием пайки будет служить трем другим целям. Это приведет к проверке и закреплению ваших навыков соединения проводов, научат вас выполнению навесного монтажа на перфорированной плате, а также даст вам некоторые дополнительные знания о том, каким образом могут быть использованы конденсаторы для настройки временных параметров.
Посмотрите снова на исходную монтажную схему эксперимента 11 (см. рис. 1). Освежите вашу память, вспомнив, каким образом она работает. Конденсатор C1 через резистор R1 заряжается до тех пор, пока не достигнет достаточного напряжения, которое преодолеет внутреннее сопротивление однопереходного транзистора Q1 и через него потечет ток. В результате через открытый транзистор Q1 конденсатор C1 разряжается, а светодиод вспыхнет.

Если вы нарисуете график зависимости изменения яркости свечения светодиода во времени, то увидите узкий прямоугольный импульс, такой как на рис. 1. Можем ли мы сделать его таким, чтобы он был похож на более пологую кривую (рис. 2), когда светодиод включался и выключался постепенно, подобно сердцебиению?
Одна вещь является очевидной: в течение каждого цикла светодиод должен светить ярче. Поэтому нам потребуется более высокое напряжение питания. Это означает, что конденсатор, показанный на рис. 3, должен обладать большей емкостью.

Рис. 1. График зависимости яркости свечения светодиода во времени

Рис. 2. Схема генератора на базе однопереходного транзистора в эксперименте 11 заставляет мигать светодиод короткими резкими вспышками. График на рис. 1 показывает, что мы могли бы получить, если провести измерения яркости светодиода во времени. На этом рисунке показано более плавное начало и окончание каждой вспышки. Для реализации этого эффекта могут быть использованы конденсаторы
Рис. 3. Первый шаг по направлению создания эффекта плавного мигания это использование в качестве конденсатора C1 большой емкости и его разряда через резистор R4. Для достаточно быстрого разряда конденсатора потребуется резистор с относительно небольшим сопротивлением. R1 — резистор c сопротивлением 33 кОм; R2 — резистор c сопротивлением 1 кОм ; R3 — резистор c сопротивлением 1 кОм; R4 — резистор c сопротивлением 1 кОм; C1 — электролитический конденсатор емкостью 100 мкФ; Q1 — однопереходный транзистор 2N6027

Когда мы будем использовать конденсатор большей емкости, то он будет заряжаться в течение большего времени. Чтобы увеличить частоту мигания светодиода, нам потребуется резистор R1 с меньшим сопротивлением, чтобы заряжать этот конденсатор достаточно быстро. Дополнительно мы должны уменьшить значения сопротивлений резисторов R2 и R3, чтобы однопереходный транзистор делал импульс более длительным.

Более важно то, что я хочу разряжать конденсатор через резистор таким образом, чтобы это происходило постепенно, а не одномоментно. Следует помнить, что, когда резистор подключен последовательно с конденсатором, конденсатор не только более медленно заряжается, но и разряжается более медленно.
На рис. 3 показаны все эти три особенности. Сравните их с рис. 6 эксперимента 11. Теперь сопротивление резистора R1 33 кОм вместо 470 кОм. Сопротивления резисторов R2 и R3 уменьшены до 1 кОм. Сопротивление резистора R4 также становится равным 1 кОм, что увеличивает время разряда конденсатора через него. Кроме этого, конденсатор C1 теперь становится 100 мкФ вместо прежних 2,2 мкФ.

Соберите эту схему на макетной плате и сравните результаты с теми, которые будут получены при включенном и при закороченном резисторе R4. Это несколько сглаживает импульс, но мы можем продолжить работу по его дальнейшему сглаживанию. На выходе однопереходного транзистора мы можем добавить другой конденсатор. Он будет заряжаться от импульса, который возникает на выходе однопереходного транзистора Q1, а затем постепенно разряжаться через другой резистор R5, поэтому светодиод будет гаснуть более медленно.

На рис. 4 показана соответствующая электрическая схема. Конденсатор C2 имеет большую емкость — 220 мкФ, поэтому он относительно быстро заряжается от импульса, поступающего от транзистора Q1, а затем постепенно разряжается через резистор R5 с сопротивлением 330 Ом и светодиод. Вы заметите, что поведение светодиода будет несколько другим. Он теперь вместо быстрого выключения будет постепенно гаснуть. Однако сопротивления, которые я добавил, приведут к тому, что свечение светодиода становится менее интенсивным, поэтому я должен увеличить напряжение источника питания с 6 до 9 В.

Рис. 4. Вторым шагом к достижению более плавного мигающего эффекта является использование дополнительного конденсатора C2, который быстро заряжается каждым импульсом от транзистора Q1, а потом медленно разряжается через резистор R5 и светодиод. Те же самые компоненты, что и ранее, плюс: R5 — резистор с сопротивлением 330 Ом; C2 — электролитический конденсатор емкостью 220 мкФ. Напряжение питания увеличено до 9 В.

Помните, что конденсатор создает эффект сглаживания только в том случае, если один из его выводов подключен к отрицательному выводу источника питания. Присутствие отрицательного заряда на этой обкладке конденсатора приводит к притягиванию положительного заряда к другой.

Мне нравится внешний вид такого пульсирующего свечения светодиода. Я могу себе представить небольшое электронное ювелирное украшение для одежды, которое будет пульсировать таким чувственным образом (рис. 5), сильно отличающимся от резко обрывающегося и возникающего на короткое время свечения, вызываемого схемой простого генератора. Единственная проблема, которая здесь возникает — это компактная упаковка всех компонентов схемы, такая, чтобы корпус устройства мог быть достаточно мал для того, чтобы можно было его носить.

Рис. 5. Такое мигающее устройство с частотой сердцебиения ночью в сельской местности может быть непредсказуемо привлекательным.

Изменение размеров схемы

В качестве первого шага для этого следует взглянуть на физические размеры всех компонентов схемы и представить, как их можно разместить в небольшом объеме. На рис. 6 показан пример трехмерного изображения компактного расположения компонентов. Тщательно проверьте эту компоновку, определив все пути соединений, и вы увидите, что все здесь выполнено в соответствии со схемой. Проблема состоит в том, что, если компоненты спаять представленным образом, то они не будут достаточно прочно зафиксированы. Все соединительные провода могут легко сгибаться, и поэтому не существует очень простого способа для монтажа схемы.

Рис. 6. Такая компоновка компонентов полностью повторяет их подключение на изображении схемы, и при этом они размещены в очень малом объеме.

Ответ состоит в том, чтобы разместить все компоненты на некоторой основе, которая является одним из тех элементов, которыми предпочитают пользоваться люди, занятые в электронике, возможно потому, что тогда монтаж выглядит более солидно, чем «макетная плата». Перфорированная плата это именно то, что нам нужно. На рис. 7  показаны компоненты, перенесенные на кусок такой платы размером всего лишь 25×10 мм.

Рис. 7. Перфорированная плата может быть использована для крепления и компоновки компонентов. Для создания работающей схемы выводы компонентов под платой припаиваются друг к другу. На рисунке в середине пунктирными линиями показано расположение выводов элементов на обратной стороне платы. На рисунке внизу представлена обратная сторона платы после переворачивания ее слева направо. Небольшие кружки показывают те места, где должны быть выполнены соединения пайкой

На центральном варианте изображения платы штриховыми линиями показано каким образом компоненты будут соединены друг с другом. Большинство выводов компонентов схемы, которые выходят на нижнюю сторону перфорированной платы, по своей длине достаточны для выполнения таких соединений.

Наконец на нижнем изображении показана перфорированная плата после ее переворота обратной стороной слева направо (следует заметить, что для изображения обратной стороны платы я использовал более темные цвета). Небольшие кружки на этом изображении показывают те места, где должны быть выполнены соединения пайкой.

Светодиод должен быть легко отсоединяем, поскольку вы можете захотеть сделать так, чтобы светодиод находился на некотором.

расстоянии от платы. Точно также должен легко отсоединяться и источник питания. К счастью, мы имеем возможность купить миниатюрные разъемы, которые устанавливаются прямо в перфорированную плату. Вы можете обратиться к одному из крупных розничных поставщиков в Интернете для приобретения таких разъемов. Некоторые производители называют их «однорядными линейками гнезд и штырьков», в то время как другие называют «однорядной многоконтактной колодкой гнезд или штырьков для установки на плату». Посмотрите на приведенный ранее и проверьте список необходимых закупок компонентов для выполнения экспериментов в данной главе.

Это достаточно компактное размещение элементов схемы, которое требует внимательной работы, исполняемой с помощью паяльника-карандаша. Поскольку отрезок перфорированной платы настолько мал, что ее будет трудно удержать, я предлагаю вам использовать миниатюрные тиски, чтобы зафиксировать в них плату, которую тем не менее можно будет легко поворачивать.

Когда выполняются такого рода проекты, я люблю устанавливать плату (с присоединенными тисками) на мягкий кусок полиуретановой губки — это тип уплотнения, который обычно используется в качестве набивки для мягких кресел. Губка защищает компоненты от повреждения, когда плата находится в перевернутом состоянии, а также помогает предотвратить перемещение платы непредсказуемым образом.

Шаг за шагом

Далее приведена последовательность изготовления и монтажа схемы на приведенной плате.

1. Отрежьте небольшой кусок перфорированной платы от листа, на котором нет медных контактирующих дорожек. Вы можете отрезать такой кусок платы, используя пилку для ручного творчества, или попробовать сломать плату вдоль линии перфорированных отверстий, если будете при этом очень аккуратны. В качестве альтернативы следует использовать готовую к изготовлению перфорированную плату с медными контактными кружками на ней, которые однако не имеют между собой соединений. В этом проекте вы можете использовать простейшую перфорированную плату даже без медных контактных кружков. (В следующем эксперименте вы будете иметь дело с дополнительной возможностью выбора в изготовлении соединений между компонентами и медными перемычками на перфорированной плате.)
2. Подберите все компоненты и аккуратно вставьте их через отверстия на плату, подсчитывая отверстия, чтобы убедиться, что все компоненты установлены правильно (рис. 3.61). Переверните плату и загните выводы компонентов, чтобы закрепить их таким образом на плате и создать линии соединения, которые показаны на рисунке (рис. 3.62). Если некоторые из выводов компонентов недостаточно длинные, то вы можете удлинить их, чтобы добавить дополнительный отрезок одножильного провода 22 AWG (0,64 мм). Вы можете снять с провода всю изоляцию, поскольку он будет установлен на перфорированную плату в той части, где находится пластик, т. е. изолятор.
3. С помощью кусачек откусите лишние части выводов и провода.                                                                      Летающие куски провода
   Губки ваших кусачек, сдавливая провода или выводы компонентов, создают значительное усилие, которое нарастает, а затем внезапно уменьшается до нуля, когда провод перекусывается. Это усилие может быть трансформировано в неожиданные отскакивания отрезанного куска провода или вывода. Некоторые из них являются относительно мягкими и не представляют особой опасности, но более жесткие, твердые провода могут улетать в непредсказуемом направлении с высокой ско

Как своими руками сделать мигающий светодиод (схема)

Множество устройств дополняются мигающими светодиодами, обеспечивая подачу необходимых сигналов или простую подсветку.

Особенности светодиодов

Прежде чем сделать оригинальный мигающий светодиод, необходимо узнать некоторые моменты относительно этих устройств.

• Излучаемый свет зависит от ряда показателей,
• Коэффициент полезного действия может быть разным. Причем самые слабые синие,
• Как для полупроводниковых элементов, КПД у светодиодов (СД) достаточно мал. В большинстве случаев он не превышает 45 процентов,
• Одновременно с низким КПД, светодиоды отличаются превосходной эффективностью превращения в световую энергию электричества,
• На каждый Вт электроэнергии приходится количество фотонов, примерно в 6-7 раз превышающих показатели спирали накаливания при аналогичных потребительских условиях,
• Такие возможности светодиодов объясняют популярность создания мигающих ламп на основе СД,
• Светодиодам требуется достаточно маленькое напряжение, чтобы схема оказалась рабочей,
• Чтобы добиться эффекта мигания, следует соответствующим образом подобрать пассивные и ключевые элементы. Тогда схема сможет выдавать мигание требуемой формы скважность, частота следования или амплитуда.

Для создания своими руками мигающего устройства можно воспользоваться платформой Ардуино. Ардуино это аппаратная вычислительная платформа. Что самое интересно, Ардуино предназначена для аматорского использования, позволяет создавать всевозможные схемы.

Питающие напряжения для светодиодов

Чтобы создать красный, синий, желтый или любой другой светодиод или полноценную светодиодную ленту, сделать это путем подключения к сети на 220 Вольт не самое лучшее решение.

Читайте также:

Схема и устройство светодиодной лампы на 220В

На практике подобные схемы через питание на 220 Вольт существуют, но самостоятельно добиться эффекта мигания крайне сложно.

Куда правильнее, когда схема использует более подходящее питающее напряжение.

1. 5 Вольт. Такое напряжение вы можете встретить в зарядных устройствах для телефонов, во многих современных гаджетах. Величина выходного тока здесь небольшая, но обычно таковая и не требуется. Дополнительно 5 Вольт можно отыскать на шинах блока питания компьютера. В этой ситуации вы не будете ограничены по току. Питающий провод будет красный, а заземление черный.
2. 7-9 Вольт. Наиболее часто встречается подобное напряжение на рациях. Каждая компания выпускает свои рации со своими нюансами, потому конкретных рекомендаций дать проблематично. Но поскольку рации часто приходят в негодность, проблем с получением бесплатного зарядного устройства не возникает.
3. 12 Вольт. 12 Вольт является стандартным показателем напряжения для сегмента микроэлектротехники. Встречаются 12 Вольт повсеместно. В тех же компьютерных блоках они присутствуют обязательно. Здесь изоляция это синий, а не красный провод. 12 Вольт считается оптимальным решением, потому рекомендуем вам остановиться именно на нем.
4. 3,3 В. Многие могут сказать, что подобный номинал слишком мал, потому особой популярностью пользоваться не будет. Частично это справедливое утверждение. Но исключением является ситуация, где в дело идет RGB светодиод SMD0603. Только учтите, что при падении в прямом направлении напряжения более 3 В, могут возникнуть проблемы.

Заставляем RGB мигать

Эта схема наиболее интересная, поскольку позволяет использовать указанные светодиоды SMD.

• Для подключения SMD 0603 идеальным источником напряжения станет не батарейка, а блок питания от вашего компьютера. По меньшей мере, протестировать схему с его помощью можно,
• Вам потребуется установить резисторный делитель,
• Чтобы сделать это своими руками, вам потребуется схема и техническая документация. Они позволят дать оценку сопротивлением p-n переходов в прямом направлении, используя тестер,
• Непосредственно прямое измерение здесь недопустимо,
• Вместо этого собирается схема.

Далее следует непосредственное подключение. Если сделать все правильно, мигающий светодиод будет работать.

1. Схема предоставлена уже вместе с номерами ножек, учитывая технические параметры.
2. Питание идет на катод, из-за чего полярность является отрицательной. Для открытия p-n перехода напряжения в 3,3 Вольт будет вполне достаточно.
3. Используя переменный резистор, за слишком большим его номиналом гнаться не стоит. Согласно рисунку, максимальный предел переменного резистора составляет 680 Ом. В таком положении элемент должен изначально располагаться.
4. Зачастую показатели сопротивления у открытых p-n переходов небольшие. Однако нам необходимо получить приличный запас. Это позволит светодиодам не перегореть.
5. Не забывайте, что максимальное прямое напряжение превышать 3 Вольт не должно.
6. Учтите другой момент. Если вольтаж каждого диода окажется низким, сопротивление окажется на уровне 700 Ом.
7. В случае параллельного включения параметры суммарного сопротивления вычисляются согласно формуле, приведенной ниже на изображении.
8. Вставляем в эту формулу три входных параметра по 700 Ом и в результате получаем 233 Ом. Это и будет сопротивлением наших светодиодов на момент, когда они только начнут открываться.
9. При выполнении подключений обязательно контролируйте режим с помощью тестера. Чтобы сделать это, старайтесь постоянно делать замеры напряжения на схеме, параллельно уменьшая сопротивление. Делается это до тех пор, пока разница потенциалов не окажется на уровне 2,5 Вольт.
10. Повышать вольтаж до еще больших значений не рекомендуется, поскольку это уже опасно. Часто схема предусматривает использование около 2,2 Вольт, не доводя разницу потенциалов до 2,5 единиц. Но тут действуйте на свое усмотрение и следите за правильностью сборки схемы.
11. После этого, исходя из пропорций, можно отыскать нужное нам сопротивление светодиодной схемы.
12. Учтите, что провод с номиналом 3,3 В на компьютерном блоке питания не красный, а оранжевый. Заземление берется от черного. Подключать подобный модуль без нагрузок не рекомендуется. Используйте какой-то проигрыватель DVD или подобное ему устройство.

А где именно применить мигающие светодиоды? Тут вы действуйте на свое усмотрение. Вам же потребовалось для чего-то собрать схему для обеспечения мигания этих ламп? Соответственно, определенные задумки относительно применения схемы у вас имеются.

Красный, синий, желтый, оранжевый светодиод может быть самым разнообразным. Это позволяет создавать целые оригинальные ленты из диодов. Некоторые могут работать от простой батарейки, либо от более серьезного источника питания.

При детальном изучении особенностей мигающих светодиодов, многим удается вскоре самостоятельно создать нечто вроде новогодних гирлянд с регулируемой частотой мигания. Принципиально сложного в подобных схемах ничего нет. Но начинать стоит с малого.

Мигающий светодиод | Практическая электроника

Схему “мигающий светодиод”  можно приспособить к автомобилю или к мотоциклу, типа он у вас на сигналке, если у вас ее нет:-). А больше практического применения этой схемки я придумать не могу))). Ладно, вот вам первая схема, прошу любить и жаловать:

Жирные точки – это соединения концов этих радиоэлементов. По-научному называется узел. Более подробно читаем статью про обозначение радиоэлементов. Ну что еще могу сказать? Справа на выводы, которые полукруги, подается напряжение 4.5 Вольт постоянного тока, можно чуть больше или меньше.  На нижний провод подается плюс питания, на верхний минус питания.

Схема состоит:

из трех резисторов: 470 Килоом, 1 Килоом, 100Ом,

одного конденсатора на 100 микрофарад,

двух советских транзисторов: КТ315 и КТ361,

и любого китайского или советского светодиода вольта на три.

А вот, собственно, все детали:

КТ361 и КТ315 различаются расположением буквы. У КТ361 эта буква находится посередине, а у КТ315 слева. Какая там буква – без разницы. В данном случае буква “Г” значит используются транзисторы КТ361Г и КТ315Г.  Снизу на фото показано их расположение выводов (цоколевка):

На схематическом изображении транзистора это выглядит так:

А вот и схемка, собранная на Макетной плате:

 А вот так работает схема “мигающий светодиод”:

Для того, чтобы увеличить частоту моргания светодиода, достаточно поставить конденсатор меньше 100мкФ. Чем меньше ёмкость конденсатора, тем чаще моргает светодиод.

Мигающий светодиод / Хабр

Светодиодная мигалка

В данной статье, я расcкажу как сделать мигающий огонек как в Macbook, когда он в режиме сна.Данный проект также поможет, вам улучшить свои навыки при работе с
макетной платой под пайку. Не следует забывать про принцип зарядки конденсатора.

Нам понадобится

1. Макетная плата без пайки
2. 15 ватный паяльник
3. Перемычки
4. Макетная плата под пайку
5. Резисторы разного номинала
6. Два конденсатора (електролитических )емкостью 220 мкФарад и 100 мкФарад
7. Зеленый светодиод, на 2 вольта
8. 2N6027 транзистор

В схеме будет использоваться программируемый однопереходный транзистор.Схема его
работы заключаются в управление током через Gate.

Соберите схему, представленную ниже, на беспаечной макетной плате.

Конденсатор заряжается через резистор до тех пор, пока не преодолеет установленное нарпрежение через транзистор.

После этого конденсатор разряжается, зажигается светодиод.

Добавим еще один конденсатор:

Ради элемент будет заглаживать затухания.

Для изготовления готовой схемы необходимо расположить радиоэлементы компактно. Действуйте согласно схемам.

Вставите радиоэлементы в макетную плату, соедините их ножки(вам понадобиться одна перемычка), припаяйте и отрежьте лишние.Не забудьте проверить надежность контактов.

Типовые схемы включения мигающих светодиодов типа МСД.

Продолжая знакомить с устройством мигающих светодиодов типа МСД необходимо дополнить данный материал тем, чтобы показать правильность включения и практическое применение данного типа светодиодов в радиолюбительских конструкциях. После тщательного ознакомления со множеством различной документации было выявлено следующее, что ни одна из фирм-разработчиков МСД не потрудилась привести в файлах Datasheet рекомендуемые схемы включения.

Расчет не публиковать полные справочные данные, видимо простой, зачем публиковать и так очевидную информацию, как знать, может быть, эта “очевидность” усыпила бдительность разработчиков и не дала повода исследовать нестандартные области их применения.

Рис.1.

Максимум приводимых сведений — это наличие встроенного ограничительного резистора (built-in resistor) и возможность подключения МСД напрямую к выходам ТТЛ и КМОП-микросхем (easily be driven by TTL & CMOS circuit).

Если перевести язык текста в язык графики, то получится три варианта типовых схем включения — рис.1,2,3. Условное графическое обозначение МСД выполнено по аналогии с обычным светодиодом, но с заменой сплошных стрелок излучения пунктирными.

Итак, пои подаче на анод положительного, а на катод отрицательного напряжения — рис.1, светодиод HL1 начинает постоянно мигать с частотой, определяемой техническими характеристиками согласно таблица 1. Длительности светящегося и несветящегося состояний примерно одинаковы.

Рис.2. Рис.3.

Инвертор DD1 на рис.6 может быть как стандартной ТТЛ, так и буферизированной КМОП-микросхемой, например, К561ЛН2. Инвертор DD1 — рис.3 должен иметь выход с открытым коллектором или открытым стоком, при этом напряжение, питающее светодиод HL1, может быть значительно больше, чем необходимо для микросхемы DD1.

Автогенераторная схема

Кроме типовых, известен целый класс нестандартных схем включения МСД. К примеру, он может служить не только генератором световых “вспышек”, но и автогенератором электрических импульсов [1, 3, 4]. На рис.4, 5 приведены две основные схемы, использующие при работе область микротоков на ВАХ светодиодов.

Рис.4. Рис.5.

Схема на рис.4 более практична, поскольку допускает широкое варьирование номинала резистора R1 (0,1…300 кОм) и применение в качестве DD1 ТТЛ- или КМОП-микросхемы. В схеме на рис.5 можно применять только КМОП-логику (резистор R1 от единиц до сотен килоом).

На выходе инвертора DD1 образуются импульсы, имеющие в первом приближении частоту следования “вспышек” МСД. Скважность импульсов отличается от меандра и в небольших пределах может регулироваться резистором R1. Вместе со скважностью меняется и частота “вспышек”. Небольшой нюанс.

Рис.6. Рис.7.

При внимательном прочтении статьи вы вправе задать вопрос: “Почему форма выходного сигнала не меандр, хотя согласно эквивалентной схеме на электронный ключ МСД подаются импульсы со скважностью 2?” Все дело в разном напряжении, которое прикладывается к МСД в светящемся и несветящемся состоянии.

Виной тому нагрузочный резистор R1 — рис.4, 5, на котором в первом случае падает напряжение значительно большее, чем во втором. Это, в свою очередь, приводит к частотной модуляции сигнала задающего ВЧ-генератора и, как следствие, к изменению отношения длительностей сигналов после счетчиков.

Рис.8. Рис.9.

МСД в качестве ждущего мультивибратора

Если МСД устойчиво генерирует электрические импульсы, то логично предположить возможность его работы в схемах одновибраторов и управляемых мультивибраторов (“заторможенных” генераторов). Однако прежде чем приступить к синтезу подобных схем, необходимо детально исследовать четыре возможных варианта управления МСД от внешнего логического элемента.

Таблица 1.

Серия м/сх DD1	Рисунок 10		Рисунок 11		Рисунок 12		Рисунок 13
	R1, кОм	F, Гц	R1, кОм	F, Гц	R1, кОм	F, Гц	R1, кОм	F, Гц
К155	0,06-1,5	1,8-1,66	—	—	0,25-1,9	1,7-1,56	—	—
К555	0,05-3,7	1,8-1,52	—	—	0.26-3.5	1,7-1,5	—	—
КР1533	0,07-2,4	1,8-1,38	—	—	1,2-65	1,6-1,3	—	—
КР 1531	0,08-3,6	1,8-1.56	—	—	0,7-5	1,66-1.47	—	—
КР1554	0,6-180	1,7-1.27	0,6-180	1,7-1,27	0.6-170	1,7-1.25	0.6-170	1,7-1,25
К561ЛН2	0,15-110	1,75-1,35	1,9-360	1,6-1,16	0,6-110	1,72-1.3	1.2-330	1.6-1.13
К561ЛА7	0,05-160	1,8-1,28	1,1-220	1,66-1,2	1,2-130	1,6-1.28	0,05-150	1.72-1.28

В таблице 1 приведены сводные результаты опытов по варьированию номинала резистора R1 в схемах рис.6, 7, 8, 9 для разных серий ТТЛ и КМОП-микросхем. В целях объективности во всех случаях применялись одни и те же экземпляры микросхем и МСД.

Если приглядеться повнимательнее, то конфигурация включения цепочек R1-HL1 очень напоминает известные схемы дифференцирования и интегрирования импульсов, следует только поставить вместо светодиода конденсатор. Дальнейшее направление экспериментов очевидно — попытаться заменить времязадающие конденсаторы в схемах одновибраторов и мультивибраторов “мигающими” светодиодами и посмотреть, что из этого получится.

Рис.10. Рис.11. Рис.12.

На рис.10, 11, 12, 13, 14 приведены схемы ждущих мультивибраторов на логических элементах с МСД. По выполняемым функциям это расширители импульсов с дополнительной возможностью генерации одиночной серии импульсов.

Сказанное поясняет временная диаграмма — рис.15, относящаяся к схеме на рис.11. При длительности входного импульса менее 250-300 мс на выходе формируется одиночный импульс длительностью 80 мс. Это стандартный режим работы одновибратора.

При длительности входного импульса более 300 мс начинается постоянная генерация импульсов с частотой, определяемой параметрами МСД и сопротивлением резистора R1. Итого, получается уникальное устройство, формирующее укороченный первый импульс длительностью 80 мс, а все последующие — расширенные до 200-300 мс.

Рис.13. Рис.14. Рис.15.

Аналогичные процессы происходят и в схемах рис. 10-14. Здесь и далее номиналы резисторов R1 выбираются в зависимости от серии микросхем и варианта включения согласно таблице 1. Если заменить логические элементы D-триггером, то получится триггерный одновибратор — рис.16. Номинал резистора R1 влияет на частоту генерации серии расширенных импульсов и может меняться в широких пределах.

Рис.16.

Преимущества схем с МСД.

• Во-первых, при низких номиналах нагрузочных резисторов R1 50…600 Ом одновременно с генерацией импульсов будут наблюдаться достаточно яркие световые “вспышки”.
• Во-вторых, малые габариты по сравнению с электролитическими конденсаторами. Для сравнения, чтобы получить импульсы с частотой 1,5-2,5 Гц в RC-генераторах на ИМС, требуются конденсаторы емкостью от 5-10 мкФ (серия микросхем К561) до 500-1000 мкФ (серия микросхем К155) или применение дополнительных транзисторов, микросхем.
• В-третьих, крутые фронты выходных сигналов, что недостижимо при замене МСД конденсаторами большой емкости.

Экзотические схемы включения

Рис.17.

МСД могут применяться в устройствах, функционально весьма далеких друг от друга. Например, амплитудный и частотный модулятор [4], стереобипер [3], индикатор полярности напряжения [4], переключатель елочных гирлянд [5]. В последнем примере МСД используется как своеобразный “паровоз”, за которым следуют “вагоны” из обычных светодиодов рис.17.

В итоге вся последовательно соединенная цепочка излучателей мигает в едином ритме. Собрав три такие гирлянды с тремя разноцветными МСД, можно получить устройство, иллюминация которого подчиняется закону псевдослучайных чисел с большим периодом повторения.

МСД выгодно применять для подавления “дребезга” контактов механической кнопки — рис.18. При коротком нажатии на кнопку SB1 на выходе образуется четкий одиночный импульс отрицательной полярности длительностью около 80 мс.

При длительном удержании кнопки будут генерироваться импульсы с частотой “вспышек” светодиода HL1. Такую схему удобно использовать при тестировании сложных микропроцессорных систем, подавая сигнал от МСД на вход сброса. Удерживая кнопку SB1, можно будет проанализировать, как ведет себя система при периодическом обнулении ее параметров.

Схему на рис.10 допускается использовать не только в качестве одновибратора, но и делителя частоты следования входных импульсов. Коэффициент деления равен отношению частоты входных импульсов к частоте «мигания» МСД.

Рис.18.

В отличие от ее прототипа, в котором вместо не применен электролитический конденсатор, значительно повышается стабильность коэффициента деления и увеличивается крутизна фронтов выходного сигнала.

На рис.19 МСД работает совместно с триггером Шмитта, выполненном на инверторе DD1. В результате такого “сотрудничества” на выходе схемы генерируются пачки высокочастотных импульсов. Частота заполнения зависит от номинала резистора R1: 120 кГц при 100 кОм, 1 МГц при 15 кОм. Побочный эффект — небольшая широтно-импульсная модуляция.

Схема управляемого генератора пачек импульсов изображена на рис.20. Функционирование устройства начинается после подачи на вход ВЧ сигнала тактовой частоты, при этом выходной сигнал оказывается промодулированным с частотой “вспышек” HL1.

Если на вход будет подан логический “0”, то генерация импульсов прекращается, а если логическая “1”, то генерация “вспышек” возобновляется, но без ВЧ тактового заполнения.

Рис19.

На рис.21 изображена схема, предназначенная для организации импульсного питания различных устройств. Ток нагрузки зависит от типа МСД и приложенного напряжения.

Для светодиодов фирмы Kingbright этот ток составляет от 3-5 мА при напряжении 5-8В до 40 мА при напряжении 15 В. МСД работает как электронный ключ. Частота включения определяется в первом приближении частотой его “вспышек”.

Если установить в схему электролитический конденсатор С1, то получится режим пилообразного питания устройства, который можно использовать для игрушек типа “сирена”. Еще один вариант на эту тему приведен на рис.22.

Амплитуда выходного пилообразного сигнала регулируется резистором R1 и составляет 2-3 В. На рис.23 приведена схема, иллюстрирующая работу МСД в качестве частотного детектора. На элементах DD1.1-DD1.4 собран генератор с изменяемой частотой следования импульсов.

Если их частота не превышает 5 Гц, то МСД “мигает” в своем родном ритме. При повышении частоты до 20 Гц происходит полная засветка МСД! В дальнейшем, начиная со значения 300-400 Гц, светодиод опять становится “мигающим”.

Рис.20. Рис.21. Рис.22.

Интересное наблюдение. При подаче на МСД импульсов частотой около 100 Гц он начинает реагировать на уровень внешней засветки от обычных ламп накаливания и ламп дневного света. В этом режиме МСД превращается в фотодиод. Достаточно заслонить рукой свет от лампы и МСД вместо полной засветки будет “мигать”.

Итоги

Появление МСД стало заметной вехой в преодолении очередного технологического барьера в электронной технике. Союз оптики и микроэлектроники доказал свою прочность на деле. Для фирм-изготовителей освоение производства МСД явилось хорошей рекламой потенциальных возможностей.

Пока что МСД не стали широко распространенными приборами такими, как стали простые светодиоды, и их до сих пор можно отнести к разряду экзотических. Причина кроется в их относительно высокой цене. По сравнению с обычными светодиодами МСД стоят в 5-10 раз дороже.

Рис.23.

Сфера их применения — миниатюрные устройства охранной сигнализации, индикаторы аварийных ситуаций. Нестандартные схемы включения могут быть рекомендованы в случае доработок аппаратуры, когда требуются малые габариты устройства и повышенная крутизна фронтов выходных сигналов.

С. Рюмик

Литература:

1. Рюмик С. Генераторы импульсов на мигающем” светодиоде. — Радио, 2000, №2, с. 45.
2. Рюмик С. Мигающие светодиоды (справочный материал). — РА, 1999, №12, с. 26.
3. Рюмик С. Бипер без конденсаторов. — Радиолюбитель, 1999, №8, с. 24.
4. Рюмик С. Необычные применения мигающих светодиодов. — РА, 1998, Null-12, с. 23.
5. Рюмик С. Что мигает на елке? — Моделист-конструктор, 1999, N912, с. 20,21.

555 Цепи светодиодных мигалок (мигание, мигание, эффект затухания)

В этом посте мы узнаем, как собрать нестабильную схему IC 555 для создания интересных схем светодиодных мигалок с мерцающими и затухающими световыми эффектами с некоторыми незначительными изменениями и улучшениями.

Зачем использовать IC 555 Astable

Режим нестабильного мультивибратора является наиболее фундаментальным режимом работы IC 555. В этом режиме он в основном работает как автономный генератор. Если частота этого генератора достаточно уменьшена, его можно использовать для управления светодиодными лампами.

Проводка на выходе также может быть модифицирована для получения интересных вариаций и схем освещения над подключенным светодиодом.

Некоторые практические способы этого объяснены здесь, также включены принципиальные схемы светодиодного мигающего устройства, генератора побочных эффектов, альтернативного мигающего устройства, светового фейдера и т. Д.

В статье объясняется несколько интересных и простых конфигураций схем светодиодных мигалок с использованием вездесущей микросхемы IC 555.

Базовый режим мигания остался неизменным, однако для схемы предоставлены различные атрибуты с ее частотой и характером мигания.

IC 555 — это полный пакет для любителей. Вы можете построить множество интересных схем с помощью этого чипа и заставить его работать практически так, как вы хотите.

Хотя схема обеспечивает нам множество областей применения, конфигурации мигалок чаще всего связаны с этими микросхемами.

Их можно заставить мигать всеми типами огней с разной скоростью в зависимости от индивидуальных предпочтений.
Вы можете мигать светодиодами, фонариками, гирляндами или даже сетевыми лампами переменного тока с помощью схем, содержащих эту ИС.

В основном, чтобы сконфигурировать IC как мигающий или мигающий, он связан с ее основным нестабильным режимом мувибратора.

Эта конфигурация фактически требует всего лишь пары резисторов и пары конденсаторов для запуска указанных функций.

После того, как микросхема собрана как нестабильная, мы можем пойти дальше и улучшить выходной сигнал различными способами, чтобы получить выдающиеся визуальные эффекты.
Давайте узнаем, как можно построить несколько потрясающих схем IC 555 со светодиодами, с помощью следующих обсуждений, но сначала мы хотели бы знать, какие материалы для этого необходимы.

Как любитель, вы хотели бы иметь в своей коробке с вкусностями кучу различных резисторов, а также конденсаторы некоторых номиналов. Для настоящих проектов вам потребуется несколько резисторов и конденсаторов разного номинала.

Список деталей для предлагаемой схемы фейдера и фейдера с использованием IC 555

• Резисторы номиналом Вт, 5%, если не указано иное.
• Резисторы — 1 К, 10 К, 680 Ом, 4,7 К, 100 Ом, 820 Ом, 1 МОм и т. Д.
• Конденсатор — 0.01 мкФ, 470 мкФ, 220 мкФ, 1 мкФ
• Стабилитрон — 5,1 В, 400 мВт
• Светодиод — красный, зеленый, желтый 5 мм
  IC 555

Распиновка IC 555

Видео-демонстрация

Создание эффектов мигания и затухания светодиода с помощью схемы IC 555

На первом рисунке показана базовая конфигурация, связанная с микросхемой 555, здесь она подключена как нестабильный мультивибратор. С резисторами и конденсатором емкостью 1 мкФ можно поэкспериментировать, чтобы получить разную частоту мигания подключенного светодиода.

Светодиоды также могут использоваться с другими цветами. Резистор 1 кОм можно заменить на более низкие значения для увеличения яркости светодиода, однако он не должен уменьшаться ниже 330 Ом. В качестве альтернативы резистор 1 МОм можно поменять местами с потенциометром для присвоения цепи функции переменной частоты мигания.

Создание эффекта вращающегося полицейского света

Вышеупомянутая схема может быть соответствующим образом модифицирована для создания эффекта вращающегося мигающего полицейского света для созданной выше схемы.

Здесь, добавив цепь стабилитрона / резистора / конденсатора к выходу схемы, как показано на рисунке, мы можем получить очень специфический эффект с генерируемым свечением светодиода.
Светодиод сначала ярко светится, затем медленно гаснет, но периодически дает импульс высокой интенсивности, создавая иллюзию индикатора освещения на крыше, предупреждающего о полиции.

Схема генератора случайных световых эффектов

Конфигурация, показанная на этом рисунке, позволяет нам использовать схему для генерации случайных световых узоров на соединенной группе светодиодов.

Как показано, три светодиода соединены вместе с парой резисторов и конденсатором. Два светодиода, подключенные параллельно, но с противоположной полярностью, попеременно мигают с определенным ритмом, в то время как третий светодиод колеблется с другой случайной частотой.

Вышеупомянутый эффект можно упростить с помощью схемы, показанной ниже. Здесь светодиод, подключенный к резистору 1 кОм, мигает с фиксированной частотой, но следующий светодиод, подключенный к земле, быстро переключается с некоторой другой определенной частотой.

Добавление жуткого эффекта к светодиоду

Если вы хотите создать какой-то странный узор свечения над светодиодом, описанный в приведенных выше схемах, это можно просто сделать, используя всего пару резисторов на выходе ИС.

Как видно на рисунке, два резистора и один резистор подключены на выходе ИМС особым образом. Сеть включает светодиод резко, но выключает его медленно, производя довольно жуткий визуальный эффект.

Альтернативная схема мигания

Эта конфигурация, как мы все знаем, довольно проста; два светодиода могут быть подключены к выходу IC для генерации альтернативной схемы мигания над подключенными светодиодами.

Вышеупомянутая схема может быть дополнительно модифицирована, как показано ниже, путем полной дезорганизации сети с показанным типом. Здесь светодиоды хотя и мигают поочерёдно, интенсивность светодиода может колебаться от тусклой до яркой.

Схема светового фейдера с использованием IC 555

Очень интересный эффект затухания света может быть достигнут путем подключения схемы IC 555 согласно схеме, показанной ниже. Схема включает светодиод очень постепенно и делает то же самое при его выключении, то есть вместо того, чтобы отключать его резко, делает это очень медленно.

О компании Swagatam

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

58 А схема для мигания светодиодов

Поваренная книга по радио и электронике

Произошло разрушение

— все, что вы обнаружите, это то, что ваша схема не работает и вы все проверили. Чтобы избежать этой проблемы, сделайте следующее:

1. Перед тем, как открыть небольшую упаковку, в которой поставляется ИС, прикоснитесь к чему-то, что, как вы знаете, должно быть заземлено, — например, к металлическим конструкциям любого оборудования, заземленного от сети. Затем откройте пакет.

2. Дайте ИС мягко упасть на скамейку — не вынимайте ее пальцами.Снова коснитесь заземленных металлических конструкций. Возьмите микросхему и аккуратно вставьте ее в держатель.

Схема защищена от разрушения при подключении к батарее. Однако при извлечении батареи следует проявлять такую ​​же осторожность при обращении с ней, поскольку на ИС нет разделительного конденсатора питания.

Базовое описание

Светодиоды

можно заставить мигать (включаться и выключаться), управляя ими от источников, которые включаются и выключаются. Такой источник — нестабильный мультивибратор.Если вы создали или читали о базовом тестере непрерывности в другом месте в этой книге, вы уже встречали такого зверя раньше. В этой схеме использовался нестабильный мультивибратор на двух транзисторах. Эта новая схема обеспечивает то же поведение, что и единственная интегральная схема CMOS 4011. Чтобы дать ее полное описание, 4011 представляет собой четырехканальный логический элемент NAND с 2 входами. Довольно сложно, но все это означает, что внутри чипа четыре логических элемента NAND, каждый с двумя входами.

Логическому элементу И-НЕ требуется положительное напряжение (известное как логическая 1) на обоих входах для получения нулевого напряжения (известного как логический 0) на выходе.Можно соединить два логических элемента NAND, как A и B на рисунке 1, чтобы получился нестабильный мультивибратор. Комбинация A и B была описана как самая извращенная схема в электронике; как только выход переходит на логическую 1, схема решает, что она предпочла бы иметь там логический 0, и переключается. С логическим 0 на выходе схема теперь предпочитает иметь там логическую 1, и так продолжается! Мы собираемся использовать это непрерывное переключение назад и вперед, чтобы мигать два светодиода. Скорость, с которой A и B «передумают», — это частота, с которой наши светодиоды будут мигать, и контролируется временем зарядки и разрядки C1-R2 и C2-R1.Поскольку значения R1 и R2 одинаковы, а значения C1 и C2 одинаковы, состояния включения и выключения схемы одинаковы.

Затворы C и D не участвуют в мигании; они действуют как буферы, чтобы изолировать светодиоды от самой схемы мультивибратора. В электронике вы обнаружите, что генератор редко используется для непосредственного управления другим устройством; обычно между ним и движущейся сценой есть буфер.

.