Новогодняя гирлянда на светодиодах (NE555, К561ИЕ8, SY38)

В В журнале Радио была опубликована статья автора (Юдин П. "Сувенир "Новогодняя ёлка". - Радио, 2011, № 10, с. 51-53), в которой было приведено описание новогоднего сувенира в виде ёлочки на основе бескорпусной микросхемы, смонтированной на печатной плате с маркировкой SY38, которая применялась в трёхцветной шариковой авторучке.

В предлагаемой вниманию читателей статье приводится описание доработки этого сувенира, что позволило повысить надёжность работы и снизить требования к частотозадающим элементам. Несмотря на увеличение числа микросхем, все элементы удалось разместить на плате таких же размеров.

Принципиальная схема

Схема доработанного устройства показана на рис. 1. Алгоритм работы и возможности бескорпусной микросхемы DD2, установленной на печатной плате с маркировкой SY38, были подробно изложены в упомянутой выше статье.

Для автоматического управления сменой световых эффектов на микросхемах DA1, DD1 и транзисторе VТ1 собран электронный переключатель, который имитирует работу кнопки, через определённые промежутки времени соединяя вход 1 микросхемы DD2 с общим проводом.

Принципиальная схема гирлянды

Рис. 1. Принципиальная схема гирлянды.

На микросхеме DA1 собран генератор импульсов с периодом следования около 4,5 с. Это значение задают элементы С1, R1 и R2. Счётчик DD1 подсчитывает импульсы генератора. Транзистор VТ1 работает как ключ, соединяющий управляющий вход микросхемы DD2 с общим проводом.

Диод VD4 исключает попадание на этот вход напряжения 9 В. Питается микросхема DD2 от параметрического стабилизатора напряжения R6VD5.

Питание на светодиоды подают транзисторы VТ2-VТ4, которыми управляют сигналы с выходов 1,2 и 3 микросхемы DD2. Эти выходы имеют два состояния. Одно из них - высоимпедансное, в этом случае соответствующий транзистор закрыт.

Другое - низкоимпедансное, при котором выход соединён с общим проводом. В этом случае соответствующий транзистор открывается. Резисторы R7-R9 ограничивают базовые токи этих транзисторов, а резисторы R11,R12nR15 - ток через светодиоды HL1-HL42.

Работает устройство следующим образом. После подачи напряжения питания включается первый световой эффект и начинает работать генератор на микросхеме DA1.

Импульсы генератора поступают на вход CN (вывод 14) счётчика DD1, который начинает их счёт, и формируется продолжительность светового эффекта, которая, кроме первого, составляет около 47 с.

Как только на выходе 8 (вывод 9) счётчика DD1 появится высокий логический уровень, транзистор VT1 откроется. При этом выключается первый световой эффект. После очередного переключения счётчика высокий уровень на выходе 8 сменяется на низкий и транзистор VT1 закрывается.

Одновременно высокий уровень напряжения появится на выходе 9 (вывод 11) счётчика. Но на базу транзистора это напряжение VT1 поступает через интегрирующую цепь R4C3 и стабилитрон VD3, поэтому этот транзистор отрывается с задержкой. В результате получается пауза между световыми эффектами около 4,5 с. По истечении 47 с выключится текущий световой эффект и включится следующий и т. д.

Детали и печатная плата

Большинство элементов, кроме светодиодов, смонтированы на односторонней печатной плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Её чертёж показан на рис. 2. Применены резисторы МЛТ, С2-23, полярный конденсатор - импортный, остальные - К10-17, К73.

Печатная плата

Рис. 2. Печатная плата.

Диоды КД522Б можно заменить любыми из серий КД103, КД521 или КД522. Микросхему NE555 можно заменить микросхемой КР1006ВИ1, а К561ИЕ8 - импортной серии 4017. Замена стабилитрона BZX5V6 - любой маломощный стабилитрон с напряжением стабилизации 5...6 В и подходящий по размерам. Транзисторы КТ361Д можно заменить любыми маломощными структуры р-п-р с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 30 В.

Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Плата с микросхемой DD2 приклеена к основной плате печатными проводниками вверх. Соединения проведены отрезками изолированных проводов.

Резисторы R10, R13 и R14 установлены со стороны печатных проводников. Все светодиоды установлены на печатной плате в виде ёлочки, описание которой приведено в указанной выше статье.

Нумерация выходов микросхемы SY38

Рис. 4. Нумерация выходов микросхемы SY38.

Бескорпусная микросхема с маркировкой BL-5

Рис. 5. Бескорпусная микросхема с маркировкой BL-5.

Нумерация выходов микросхемы SY38 (DD2) условная и показана на рис. 4. Её можно заменить бескорпусной микросхемой, расположенной на плате с маркировкой BL-5 (рис. 5), от распространённого налобного светодиодного фонаря с линейкой из пяти белых светодиодов.

Эта микросхема может обеспечить семь световых эффектов, которые сменяют друг друга в следующем порядке:

  • свечение всех групп светодиодов;
  • мигание всех групп светодиодов с периодом около 0,25 с;
  • мигание всех групп светодиодов с периодом около 0,5 с;
  • поочерёдное зажигание и погасание групп светодиодов "бегущий огонь" в одну сторону;
  • поочерёдное зажигание и погасание групп светодиодов "бегущий огонь" в другую сторону;
  • "бегущий огонь" с большей скоростью;
  • "бегущий огонь" сначала в одну, затем в другую сторону.

Кроме того, алгоритм включения и смены световых эффектов несколько отличается, как и число выходов. Включение и смена эффектов производятся однократным соединением вывода 1 микросхемы с общим проводом. Для её подключения схему устройства надо изменить.

В этом случае элементы R3, R4, VD1-VD3 не устанавливают, а базу транзистора VТ1 соединяют с выводом 2 микросхемы DD1 через резистор сопротивлением 10 кОм. Резисторы R7-R9 подключают к выводам 4, 6 и 8 микросхемы DD2 (BL-5). Питание подают на вывод 3, общий провод подключают к выводу 2, а катод диода VD4 - к выводу 1.

Размеры основной печатной платы для установки платы BL-5 придётся увеличить, а при тех же размерах придётся укоротить плату BL-5 до 26...27 мм, а провода выходов 4, 6 и питания припаивать уже не к контактным площадкам, а к печатным проводникам.

Также можно использовать все пять выходов микросхемы BL-5, добавив ещё две группы светодиодов и два транзистора с соответствующими резисторами.

Внешний вид смонтированной платы

Рис. 3. Внешний вид смонтированной платы.

П. Юдин, г. Уфа. Р-12-2016.

1 545 Освещение
гирлянда переключатель гирлянд Новый Год
Написать комментарий:

cashback