Бегущие огни на светодиодах, схема на 12 вольт
Один из вариантов использования твердотельных источников света в декоративных целях – бегущие огни на светодиодах. Способов изготовления этого несложного устройства – масса. Рассмотрим некоторые из них.
Простейшая схема бегущих огней на 12 вольт
В интернете наиболее часто встречается простая «старомодная» схема с использованием счетчика и генератора (рисунок 1).
Рисунок 1
Работа схемы предельно проста и понятна. Генератор построен на основе таймера импульсов, а счетчик выполняет свою основную функцию – считает импульсы и выдает соответствующие логические уровни на своих выходах. К выходам подключены светодиоды, которые загораются при появлении логической единицы и соответственно гаснут при нуле, создавая тем самым эффект бегущих огней. Скорость переключения зависит от частоты генератора, которая в свою очередь зависит от номиналов резистора R1 и конденсатора С1.
Наименования микросхем приведены советские, но они имеют легкодоступные импортные аналоги. Если необходимо увеличить яркость светодиодов, то для увеличения тока нужно подключать их через буферные транзисторы, т.к. сами выходы счетчика имеют достаточно скромную нагрузочную способность.
Подключаем «мозги»
Для получения более сложных эффектов, схема должна строиться на микроконтроллере (далее МК). Хотя в интернете и присутствует множество схем бегущих огней на микроконтроллере, построенных на обыкновенной логике, реализующих различную последовательность зажигания светодиодов, их использование неоправданно и нецелесообразно в наши дни.
Схемы получаются более громоздкими и дорогими. МК же позволяет гибко управлять отдельными светодиодами или их группами, хранить в памяти множество программ световых эффектов и при необходимости чередовать их по заранее заданной последовательности или по внешней команде (например, от кнопки). При этом схема получается весьма компактной и достаточно дешевой.
Рассмотрим основной принцип построения схемы бегущих огней на светодиодах с использованием микроконтроллера.
Для примера возьмем микросхему ATtiny2313 – 8-разрядный МК стоимостью около 1$. Простейшая схема может быть реализована непосредственным подключением светодиодов к выводам I/O (рисунок 2). Эти выводы МК способны обеспечить ток до 20 мА, что более чем достаточно для индикаторных светодиодов.
Необходимое значение тока задается резисторами, включенными последовательно диодам. Значение силы тока рассчитывается по формуле I=(Uпит-ULED)/R. Схемы питания и сброса МК на рисунке не приведены, чтобы не загромождать схему. Эти цепи стандартные и выполняются в соответствии с рекомендациями производителя, приведенными в Data Sheet. При необходимости точного задания временных интервалов (длительности зажигания отдельных светодиодов или полного цикла) можно использовать кварцевый резонатор, подключаемый к выводам 4 и 5 МК.
Если такой необходимости нет, можно обойтись встроенным RC-генератором, а освободившиеся выводы назначить как стандартные выходы и подключить еще пару светодиодов. Максимальное количество светодиодов, которое можно подключить к этому МК – 17 (на рисунке 2 показан вариант подключения 10 светодиодов). Но лучше оставить один-два вывода для кнопок управления, чтобы была возможность переключать режимы бегущего огня.
Рисунок 2
Вот и всё, что касается «железа». Дальше всё зависит от программного обеспечения. Алгоритм может быть любым. К примеру, можно записать в память несколько режимов и настроить интервал повторения каждой либо подключить две кнопки: одну для переключения режимов, другую для регулировки скорости. Написание подобной программы – достаточно простая задача даже для человека никогда не работавшего ранее с МК, однако если изучать программирование лень или некогда, а «оживить» бегущий огонь на светодиодах очень хочется – всегда можно скачать готовое ПО.
Бегущие огни на светодиодах | Поделки своими руками для автолюбителей
Всех приветствую сегодня рассмотрим простую конструкцию бегущей строки на светодиодах с возможностью регулировки скорости приключений.
Схема.
Схема состоит и задающего генератора на базе задающего таймера NЕ 555, который включен по схеме низкочастотного генератора прямоугольных импульсов и микросхемы CD 4017 наш аналог К561ИЕ8.
Микросхема CD 4017 из себя представляет десятичный счётчик дешифратор позволяющий переводить двоичный код в электрический сигнал.
Она имеет 10 выходов и 1 ход каждый импульс на входе заставляет микросхему последовательно переключать выходы, притом в каждой промежуток времени открыть только один выход.
Нагружая выхода микросхемы светодиодами и подавая последовательность импульсов на вход мы можем наблюдать поочерёдное переключение светодиодов, при том чем выше частота входных импульсов, тем быстрее будут переключаться светодиоды.
На вход можно подавать импульс с любого генератора хоть мультивибратора, в нашем случае импульсы образует микросхема NЕ 555, а путем вращения переменного резистора R1 можно изменять частоту импульсов и скорость переключения светодиодов в целом.
Микросхема имеет 10 выходов, а значит можно подключать 10 светодиодов при том можно использовать даже линейку из двух или трех последовательно соединенных светодиодов.
Я немножко не рассчитал диаметр светодиодов и они при вертикальной установки попросту не влезли, поэтому пришлось их слегка подточить, учитывайте это при сборке, либо используйте MSD светодиоды, которые можно припоять со стороны печатной платы.
Печатная плата с первого взгляда может показаться сложной, но это не так, кстати в конце статьи есть ссылка на скачивание платы.
Схема может работать с пятидесятипроцентным разбросом номиналов используемых компонентов. Обратите внимание на токограничивающие резисторы для светодиодов в моем случае их количество равно количеству светодиодов, но можно ограничиться всего одним общим резистором.
Микросхемы были установлены на панельки беспаячного монтажа, особого смысла в этом нет, просто в моем случае иногда приходится повторно использовать компоненты со старых проектов, а понимаете позволяет быстро извлечь микросхемы без использования паяльника.
Диапазон питающих напряжений от пяти до двенадцати вольт, ток потребления от источника в 9 вольт меньше и десяти миллиампер.
Собирайте наслаждайтесь, радуйте и удивляйте близких тем более, что применение данной схемы может быть где угодно, например у меня знакомый на этой основе сделал поворотники в автомобиле, очень красиво смотрятся.
Плата в формате .lay; скачать…
Автор; АКА КАСЬЯН
БЕГУЩИЕ ОГНИ
БЕГУЩИЕ ОГНИ
Примерно десять последних новогодних праздников, моя ёлка украшена устройством «бегущие огни» на светодиодах. Конечно можно купить что-нибудь недорогое китайское, но во-первых, зачем покупать, если дома валяется куча деталей, а во-вторых, все промышленные гирлянды имеют опасное для детей сетевое питание, и далеко не в каждом установлены светодиоды. Да и надёжность их работы оставляет желать лучшего. Подключив к данному устройству разноцветные сверхъяркие светодиоды, можно составить разные комбинации расположения и очерёдности включения для создания различных световых эффектов.
Схема берётся классическая на 3-х микросхемах 155-й серии: 155ЛА3, 155ИЕ2, 155ИД1. Кто-то прочитав эти строки в ужасе воскликнет: Как, на дворе 21-й век, а тут такой анахронизм, 155-я серия! Но не спешите с выводами. Давайте обратим внимание на большое преимущество предложенной схемы. Не надо ничего покупать — этих 155-к у каждого осталось с советских времён предостаточно. И что, предлагаете их просто выкинуть? На форуме очень часто задают вопросы типа куда можно приткнуть старые детали — и вот один из вариантов. А незначительное превышение потребляемой мощности этих микросхем, по сравнению с современными 561-й серии, не сделает погоды при оплате счетов за электроэнергию.
Если я вас убедил, перейдём к схеме. Объяснять тут ничего и не нужно: генератор 155ЛА3, делитель 155ИЕ2 и дешифратор 155ИД1. Для получения не 10-ти, а 16-ти каналов, можно на выход поставить вместо 155ИД1, микросхему 155ИД3. Питаем бегущие огни от источника 4.5 — 6 В, ток потребления без светодиодов около 50 мА. Для нагрузки 155ИД1 подходит ток до 10 мА, поэтому с целью повышения яркости, можно использовать буферные транзисторы в каждом канале.
Можно изготовить печатную плату, а можно собрать и на макетной панели. Подбором ёмкости 1 мкф в пределах 1-50 мкф в задающем генераторе, изменяем частоту переключений светодиодов в очень широких пределах. В моём варианте установлена частота 0.1 Гц и вместе со сверхъяркими светодиодами получается эффект искр по всей ёлке.
Ждём на ФОРУМЕ других ваших предложений по светодиодным гирляндам.
Новогодние схемы
Новогодние схемы – автоматы световых эффектов, которые легко собрать своими руками начинающему радиолюбителю
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“
Время летит очень быстро. Не успеешь оглянуться – а на “носу” Новый год, пора подбивать итоги прожитого года, не стыдно ли, оглядываясь назад, за прожитые дни. Да и предстоящий праздник надо как-то разнообразить новыми новогодними самоделками, собранными своими руками на радость родным и близким.
Сегодня мы с вами рассмотрим несколько новогодних схем
Первая схема:
Миниатюрная елка с “бегущим огнем”
Такая елка на светодиодах станет украшением праздничного стола и обязательно порадует всех ваших друзей и знакомых:
На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор прямоугольных импульсов, на транзисторах VT3 и VT4 – электронные ключи, которые коммутируют группы светодиодов. Светодиоды расположены на печатной плате в виде елки. Частота генерируемых импульсов зависит от номиналов сопротивлений R2, R3 и конденсаторов С1 и С2 (чем больше их номинал – тем меньше частота генератора).
Все детали монтируют на односторонней печатной плате:
Детали применять можно любого типа, светодиоды – с маленьким током потребления, типа КИП.
Вторая схема.
Она не совсем вторая. На базе этой схемы, с использованием одной широкодоступной микросхемы, нескольких транзисторов и светодиодов, можно собрать большое количество разнообразных
Такие автоматы световых эффектов станут украшением новогоднего праздника, прекрасным новогодним подарком.
Основа этой схемы трехфазный генератор собранный на микросхеме К561ЛА7 (в крайнем случае ее можно заменить на К561ЛЕ5).
Что из себя представляет микросхема К561ЛА7 и ее полный аналог CD4011A:
Схема трехфазного генератора на микросхеме К561ЛА7:
Сопротивления резисторов и емкость конденсаторов в такой схеме равны: R1=R2=R3, C1=C2=C3.
Работает генератор так. В момент включения питания все конденсаторы разряжены, на входах микросхемы 1-2, 5-6, 8-9 логический ноль, а на выходах 3, 4, 10 – логическая единица. Конденсаторы, через резисторы начинают заряжаться. Хотя номиналы резисторов и конденсаторов одинаковы, но из-за разброса параметров реальных деталей, какой-то конденсатор будет заряжаться быстрее. Допустим первым зарядился конденсатор С1, на входе 1-2 микросхемы появляется логическая единица, а на выходе 3 – соответственно логический ноль. Конденсатор С2, не успев зарядиться, начнет разряжаться через резистор R2. Тем временем, конденсатор С3 успеет зарядиться до логической единицы и естественно на выходе 10 появится логический ноль – конденсатор С1 начнет разряжаться через резистор R1. Дальнейший путь работы микросхемы вы можете проследить по аналогии сами. Таким образом на выходах 1-2-3 происходит периодическая смена логического нуля на логическую единицу. Теперь достаточно подключить к выходам 1-2-3 транзисторные ключи со светодиодами и мы получим
Четвертый элемент – DD1.4 – не используется, и его входы (выводы 12-13) соединены с “+” питания.
На транзисторах VT1-VT3 собраны транзисторные ключи, каждый из которых включает и выключает соответствующую гирлянду светодиодов. Резисторы R4-R6 ограничивают ток через светодиоды. Буквами А-Г обозначены места подключения светодиодных гирлянд другого типа, для описываемых ниже автоматов.
Первый автомат световых эффектов “Треугольник”.
Светодиоды на плате этого автомата расположены по контуру треугольника:
При работе генератора на его выходах последовательно формируются импульсы положительной полярности, которые поочередно открывают транзисторы, в результате чего создается эффект движения “огней” по периметру.
Второй автомат световых эффектов “Пропеллер”.
Схема не отличается от предыдущей, а световой эффект “пропеллер” обеспечивается соответствующим расположением светодиодов на плате:
Экспериментируя с расположением светодиодов на плате, вы сможете получить множество других световых эффектов.
Третий автомат световых эффектов “Снежинка”.
Устройство создает эффект падающей снежинки, который достигается последовательным зажиганием (с вращением) трех расположенных “концентрично” гирлянд из одноцветных светодиодов.
От предыдущих схем эта отличается количеством светодиодов в гирлянде (четыре вместо трех) и с отсутствием в связи с этим токоограничительных резисторов R4-R6:
Гирлянды подключаются к соответствующим точкам А-В на схеме.
Внешний вид автомата:
Четвертый автомат световых эффектов “Бегущие огни”.
Эта схема ничем не отличается от схемы “Снежинки” – также по 4 светодиода в гирлянде, но расположены они по другому. Эта конструкция создает оригинальный эффект “бегущих огней” в виде вращающейся световой линейки:
Внешний вид “Бегущих огней”:
Пятый автомат световых эффектов “Звезда”.
Автомат создает эффект испускания лучей звездой.
Отличие этой схемы от предыдущих – в числе светодиодов и способа их включения:
Чертеж печатной платы “Звезда”:
А вот так выглядит автомат световых эффектов “Звезда”:
Шестой
Вспыхивающие последовательно светодиоды этого устройства создают эффект перебирания лапками насекомого, при этом его брюшко и головка светятся постоянно.
Схема гирлянды “Бегущая букашка”:
Гирлянды А-Б-В имитируют лапки, а гирлянда Г (светящаяся постоянно) имитирует брюшко и головку.
Печатная плата “Бегущей букашки”:
Внешний вид автомата световых эффектов “Бегущая букашка”:
Седьмой автомат световых эффектов “Бегущая волна”.
Последовательные вспышки нескольких гирлянд, каждая из которых состоит из трех светодиодов, расположенных в виде обратной галочки, создает в этой конструкции “бегущей волны”.
Печатная плата автомата световых эффектов “Бегущая волна”:
Как вы поняли, уважаемые читатели, на микросхеме К561ЛА7, нескольких транзисторах и светодиодах, при включенной фантазии, можно собрать множество разнообразных световых автоматов с различными световыми эффектами.
