Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

— это наиболее простой автомат, который можноприспособить к небольшой декоративной елке (рис.Б-2), развесив на ней, например, от нижних ветвей домакушки нить из светодиодов VD1—VD6. Чередоватьсясветодиоды должны так: VD1, VD3, VD5, VD2, VD4, VD6.

Парысветодиодов включены в коллекторные цепитранзисторных каскадов, которые соединены как быв кольцо, образуя так называемый трехфазныймультивибратор. Скорость переключения каскадов,а значит, вспыхивания светодиодов, зависит отноминалов деталей времязадающих цепей —переходных конденсаторов и базовых резисторов.

Для ограничения яркости свечения гирляндыпоследовательно со светодиодами включены

ограничительные резисторы (R2, R4, R6).

Транзисторы могут быть любые из серий КТ342, КТ3102или другие кремниевые структуры п-р-п свозможно большим коэффициентом передачи тока (ноне менее 100). Конденсаторы — К50-6, резисторыМЛТ-0,125, светодиоды—серий АЛ101, АЛ102, АЛ307,

источник питания—батарея 3336.

Для монтажа деталей автомата можно изготовитьпечатную плату (рис. Б-3) из фольгированного

материала.

Если яркость свечения гирлянд будетнедостаточна, можно увеличить напряжениепитания, включив последовательно с батареей 3336один или два элемента 332, 343, 373 либо соединивсветодиоды каждого каскада не последовательно, апараллельно. В любом варианте ток черезсветодиоды не должен превышать предельно

допустимого.

| |

Бегущие огни на 10 светодиодах

Один из самых популярных световых эффектов это эффект бегущие огни.

Визуально он выражается в том, что в цепочке каких-либо источников света, например электрических лампочек, в самом простом варианте поочередно загорается один или группа источников, расположенных один возле другого.

При этом, благодаря инерции нашего зрения, создается видимость того, что источник света перемещается, «бежит» по цепочке с определенной скоростью. В качестве источников света в таких конструкциях могут использоваться не только электрические лампочки, но и, например, светодиоды.

Простое и в то же время надежное устройство, реализующее световой эффект бегущих огней, можно собрать с использованием обыкновенных светодиодов. Предлагаемая конструкция представляет собой обычный переключатель, в котором напряжение питания поочередно подается на один из десяти светодиодов.

Принципиальная схема бегущих огней

Данное устройство, основу которого составляют две микросхемы и десять транзисторов, условно можно разделить на три функциональных блока: задающий генератор, блок управления и схему индикации. Как и большинство подобных конструкций, предлагаемый модуль изготовлен с использованием счетчиков импульсов.

Задающий генератор, формирующий импульсы управления, выполнен на микросхеме IC2, которая включена по схеме нестабильного мультивибратора. При этом рабочая частота задающего генератора определяется величиной сопротивления резистора R1 и значением емкости конденсатора С1.

При использовании данных элементов с указанными на принципиальной схеме параметрами частота следования управляющих импульсов будет около 15 ГЦ. С выхода задающего генератора (вывод IC2/3) управляющие импульсы подаются на блок управления, основу которого составляет микросхема IC1, являющаяся счетчиком импульсов.

На десяти выходах этой микросхемы обеспечивается последовательное формирование напряжения логической единицы. Первоначально на всех выходах счетчика импульсов присутствуют напряжения логического нуля. Другими словами, уровень напряжения на каждом из выходов микросхемы IC1 (выводы IC1/1-7.

9-11) будет низким и недостаточным для того, чтобы открылся транзистор, база которого подключена к соответствующему выходу.

При поступлении от задающего генератора первого управляющего импульса на вход счетчика CLK (вывод IC1/14) на выходе DO0 (вывод IC1/3) сформируется напряжение логической единицы, то есть на этот выход будет подано напряжение более высокого уровня. Таким образом, на одном из выходов блока управления появится управляющее напряжение, которое подается на соответствующий вход блока индикации. В рассматриваемой схеме блок индикации выполнен на транзисторах Т1-Т10 и светодиодах D1-D10.

С выхода DO0 (вывод IC1/3) напряжение высокого логического уровня поступает на базу транзистора Т10 и обеспечивает его отпирание. В результате через открытый переход «коллектор-эмиттер» транзистора Т10 анод светодиода LD10 оказывается подключенным к плюсу источника питания, что приводит к свечению этого диода.

Поступление на вход микросхемы IC1 следующего управляющего импульса от задающего генератора обеспечит формирование напряжения логической единицы на выходе DO1 (вывод 1С 1/2). При этом на выходе DO0 вновь появится напряжение низкого логического уровня, транзистор Т10 закроется, а светодиод LD10 погаснет.

В то же время транзистор Т9 откроется, а диод LD9 начнет светиться.

При подаче на вход счетчика IC1 непрерывной последовательности из десяти управляющих импульсов напряжение высокого логического уровня будет поочередно формироваться на выходах DO0-DO9, чем будут обеспечены последовательные вспышки светодиодов от LD10 до LD1.

Если эти светодиоды расположить один возле другого, то, как уже отмечалось, благодаря инерции нашего зрения, создастся видимость того.что светящийся диод «бежит» по цепочке.

После того как на вход счетчика будет подана следующая последовательность из десяти управляющих импульсов, произойдет повторный цикл поочередных вспышек светодиодов. И так будет продолжаться до отключения питания.

Остается добавить, что использование в данной схеме транзисторов Т1-Т10 в качестве управляющих работой светодиодов ключей обусловлено тем, что токовая нагрузка микросхемы IC1 весьма незначительна. Поэтому непосредственное подключение отдельных светодиодов к ее выходам может привести к неисправности микросхемы

Бегущие огни смалогабаритными лампами накаливания

Этот автомат напоминает по схеме предыдущий, нонагрузкой каскадов трехфазного мультивибратораявляются гирлянды ламп из параллельносоединенных ветвей. Из них составленосвоеобразное панно в виде квадрата, внутрикоторого находится шести лучевая «звезда» (рис.Б-4). Когда автомат включен, свет «бежит» посторонам квадрата и расходится лучами внутри

его.

Поскольку нагрузки мультивибратора потребляютзначительно больший ток по сравнению спредыдущим автоматом, в мультивибратореиспользованы и более мощные транзисторы.

Скорость переключения гирлянд зависит отноминалов деталей в базовой цепи транзисторов.

Для облегчения запуска мультивибратора привключении автомата в сеть в одном из плечмультивибратора (в данном случае в каскаде натранзисторе VT2) установлен дополнительныйконденсатор С4, емкость которого должна быть не

менее 0,1 мкф.

Питается автомат от двухполупериодноговыпрямителя на диодах VD1—VD4, который в своюочередь подключен ко вторичной обмоткепонижающего трансформатора Т1. Конденсаторыфильтра С5—С7 взяты большой емкости дляполучения более «чистого» постоянногонапряжения, необходимого для устойчивой работы

мультивибратора.

Транзисторы могут быть любые из серий КТ815, КТ817,но с возможно большим коэффициентом передачитока. Конденсатор С4 — МБМ, остальные — К50-6.Резисторы — МЛТ-0,125. Все лампы взяты нанапряжение 1 В и ток 0,068 А.

Подойдут и другие лампы,с большим напряжением, но под них придетсяподобрать питающее напряжение. Для указанных желамп источник питания должен обеспечиватьнапряжение 9…18 В при токе нагрузки до 1 А.

Причемчем меньше напряжение питания, тем меньше

яркость ламп.

Основа конструкции — лист органическогостекла толщиной 5…6 мм и размерами 475Х475 мм, вкотором просверлены отверстия под лампы — онирасположены в соответствии с рисунком схемы.

Вотверстиях лампы закрепляют клеем, а выводы лампсоединяют отрезками многожильного монтажногопровода в изоляции. Чтобы не запутаться вмонтаже, а в дальнейшем и легче разбираться в нем,лампы каждого плеча мультивибратора желательносоединять проводниками своего цвета.

Баллоныламп можно окрасить цветным цапонлаком. Дляполучения большей яркости свеченияполучившегося панно лист органического стекла

со стороны монтажа покрывают белой нитроэмалью.

К торцам листа прикрепляют винтами МЗ полоскидюралюминия толщиной 1…2 мм и шириной 40 мм,образующие боковые стенки конструкции. К тремпланкам крепят, как к теплоотводам, транзисторымультивибратора. А чтобы коллекторные цепитранзисторов не оказались соединенными междусобой, в местах стыков планок должен быть зазор

2…3 мм.

Оксидные конденсаторы С1—СЗ крепятметаллическими скобами к нижней части листа, арезисторы и конденсатор С4 монтируют на стойках слепестками или на небольшой плате из

изоляционного материала.

После этого получившуюся конструкцию можноустановить в корпус со светорассеивающимэкраном и вывести наружу проводники питания с

вилкой XI на конце.

Детали блока питания собирают в отдельномкорпусе, устанавливаемом во время работы сзади

панно.

| |

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

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Бегущие огни на светодиодах – один из вариантов автоматического устройства, основанного на осветительных приборах типа LED или более простых видах, которые достаточно широко применяются в рекламных световых конструкциях, а также в автомобильной промышленности. По своей сути это устройство, которое управляет светодиодами и приборами на их основе строго в соответствии с программой, заложенной в микросхеме.

Весьма популярны при управлении световыми приборами устройства, построенные на основе программируемых контроллеров. По такому принципу работает большая часть бегущих огней.

К числу массовых, наиболее распространенных микросхем управления можно отнести восьмиразрядную микросхему-контроллер с накопителем памяти PIC12F629. И простейший прибор, который можно сделать своими руками с его применением – это реверсивные бегущие огни, т. е.

выполняющие попеременное возвратно-поступательное включение светодиодов или иных источников света.

Схема подобного прибора достаточно проста и содержит только управляющее устройство с уже заложенной в память соответствующей программой. Напряжение подается от источника стабилизированного питания пяти или двенадцати вольт с применением дополнительного интегрального стабилизатора.

Простая схема бегущих огней

Шестнадцать светодиодов, выстроенных в любом необходимом мастеру порядке, располагаются на текстолитовой основе и коммутируются в такой последовательности, которая требуется для заданной цели. Такой прибор очень экономичен в энергопотреблении как от 12, так и от 5 вольт с общим током около 20 миллиампер.

Подобные бегущие огни можно с успехом применять в автомобиле в качестве дополнительного стоп-сигнала, т. к. светодиоды будут поочередно включаться до тех пор, пока на устройство будет подаваться питание.

Более сложные устройства

Для устройств со сложными алгоритмами переключения применяются более высокотехнологичные микропроцессоры. Схему бегущих огней на светодиодах подобного типа можно увидеть на рисунке ниже. Для того чтобы сделать их своими руками, понадобится изготовление мультивибратора, основанного на микроконтроллере DD1 K561ЛА7, а также микросхеме-счетчике DD2 К561ИЕ8.

При помощи первого будет создаваться импульс, включаться тот или иной светодиод. Счетчик же будет переключать питание по группам источников света. Таким образом, возможна реализация такого устройства, как бегущие огни с выбором программ.

Ниже приведена схема подобных бегущих огней. Усилитель сигнала основывается на транзисторах VT1 и VT2, которые открываются при подаче напряжения со счетчика. В качестве фильтра используется конденсатор С2 и С3. Ну а С1 регулирует периодичность подачи.

Смонтировать подобное устройство бегущих огней можно на печатной текстолитовой плате размером всего 3.7 х 5 см, т. е. объемом со спичечный коробок.

Схема более сложного устройства

Согласно схеме, светодиоды по группам подключаются к трем выводам. Количество световых элементов зависит от питающей мощности, но не стоит формировать очень большие группы во избежание перегрузки питающей сети.

Желательно также обеспечить защиту транзисторов КТ972А теплоотводящими радиаторами. Кстати, их можно заменить чуть менее мощными аналогами, а именно КТ315 или же КТ815 – все это уже на усмотрение мастера, на изменения в работе самой схемы это никак не влияет.

Такие элементы, как DD1.1 и DD1.2 выполняют функции генерирования импульса, подаваемого на счетчик.

При подборе сопротивления R6 необходимо учитывать, что номинальное его значение не должно быть меньше 1 килоома.

Конечно, сами светодиоды монтируются на отдельной платформе. Хотя если подобное устройство предназначается для использования в качестве бегущих огней на стоп-сигнале автомобиля и заводские огни состоят из светодиодов, можно подключиться непосредственно к ним. Это избавит от лишней работы по монтажу и коммутации новой платформы под световые элементы.

Одна из областей применения бегущих огней – реклама

Заключение

Даже имея незначительный опыт в электротехнике и радиоэлектронике, собрать схему бегущих огней вполне возможно. Но уж если с такими знаниями совсем никак, а установить огни на свой автомобиль есть большое желание, тогда есть смысл приобрести уже готовое устройство.

На сегодняшний день на прилавках автомагазинов, да и магазинов электротехники такие приборы представлены в огромном ассортименте.

В подобных конструкциях будет присутствовать больше функций, таких, например, как включение или мигание стоп-сигнала при аварийной остановке, движении назад и т. п.

Бегущие огни в стоп-сигналах автомобиля – это не только дань эстетике, но еще и безопасность. Ведь мигающий или двигающийся огонек всегда более заметен, чем статично горящий. А потому установка подобного устройства всегда желательна.

Пособие, как сделать стоп-сигнал с бегущими огнями своими силами

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Динамичные световые огни всегда привлекают к себе внимание. Этим пользуются для создания рекламы. Устанавливают их на автомобили с целью привлечь внимание водителей. В статье рассматривается схема и дается инструкция, как бегущие огни на автомобильных светодиодах сделать своими руками на стоп-сигнале.

Дополнительный светодиодный стоп

Стоп-сигнал служит для предупреждения водителей транспортных средств, которые едут сзади, о том, что водитель тормозит.

Дополнительный стоп-сигнал со светодиодами очень важен, так как при интенсивном автомобильном движении порой непонятно, загорается стоп-сигнал или горят габариты. Бегущие огни на светодиодах привлекают дополнительное внимание водителей, сработает эффект рекламы.

Тем самым, у задних участников движения будет дополнительное время среагировать на торможение (автор видео — evgenij5431).

Далее рассмотрим, как сделать светодиодный стоп-сигнал своими руками. Ниже детально разбирается схема создания меняющихся огней. Для реализации динамичных огней используются красные светодиодные лампы, которые включены попарно. После включения сначала загораются лампочки в центре, а затем расходятся от центра к краям.

Светодиоды управляются попарно. Сначала загораются светодиодные лампочки HL1 и HL2, далее HL3 и HL4. После того, как гаснет предыдущая пара лампочек, зажигается следующая. Лампочки попарно зажигаются до последней пары HL11 и HL12. Когда загорится и потухнет последняя пара, процесс повторяется.

Светодиодные огни будут бежать до тех пор, пока на вход схемы будет подаваться питание.

Первые светодиоды находятся в середине, остальные располагаются попарно на равном расстоянии к краям. Реально реализован алгоритм бегущего огня от центра стоп-сигнала к его краям. Можно пофантазировать и придумать другой алгоритм, по которому будет мигать каждая лампочка.

Принципиальная схема бегущих светодиодов

Описание электрической схемы

Для практической реализации приведенной схемы необходим мультивибратор, основу которого составляет микросхема DD1 К561ЛА7 и микросхема-счетчик DD2 К561ИЕ8. С помощью первой микросхемы создаются импульсы, включающие светодиоды. Благодаря микросхеме-счетчику осуществляется переключение питания для определенных групп светодиодных огней.

Транзисторы VT1-VT2 используются в качестве усилителей, которые открываются благодаря напряжению, поступающему с ноги счетчика. Конденсаторы С2 и С3 играют роль фильтров питания.

Подбирая емкость конденсатора С1, можно уменьшать или увеличивать, когда будут переключаться светодиоды.

 Для монтирования конструкции светодиодного стопа лучше всего подойдет печатная текстолитовая плата с размерами 37 х 50 мм.

Габариты печатной платы

Габариты печатной платы

Данная конструкция требует минимальную силу тока и почти не нагревается. Это дает возможность сборку, которая управляет светодиодами, сделать в этом же корпусе стоп-сигнала. При этом питание можно подключить к снятой штатной лампе.

Ниже приведена схема, которую легко реализовать.

Реализация мигания светодиодов

По данной схеме группы светодиодных лампочек подключают к выводам Out1 — Out3. Сколько светодиодов будет в целом, зависит от питания.

Если лампочек слишком много, то учитывать нужно, какое питание поступает на схему от бортовой сети, составляющее 12 В. Транзисторы КТ972А необходимо защитить с помощью теплоотводящих радиаторов.

По желанию можно транзистор КТ972А заменить парой менее мощных транзисторов КТ315 и мощным элементом КТ815 или аналогичными элементами.

Детали DD1.1 и DD1.2, включенные в схему, играют роль генератора, который служит для подачи импульсов на вход счетчика К561ИЕ8.

Аналогично предыдущему случаю, с помощью счетчика генерируются управляющие импульсы для транзисторов. Подбирая сопротивление R6, значение его номинала должно составлять не менее 1 кОм.

Для создания бегущих огней можно использовать печатную плату. Благодаря навесному монтажу конструкция получается миниатюрных размеров.

Миниатюрные размеры платы

Естественно, светодиодные лампочки размещают прямо на панели стоп-сигнала, так как печатная плата слишком мала, чтобы поместить на нее светодиоды.

Следует помнить о надежности, поэтому необходимо обеспечить максимальную защиту электрических соединений и контактов от попадания влаги.

Для обеспечения питанием дополнительного стопа его подключают к проводке основного стопа в багажнике. Возможен вариант подключения к плате световых приборов.

Если все правильно собрано, то дополнительной настройки не понадобится. Диодные стоп-сигналы начинают работать сразу же после подключения.

«Светодиодный бегущий огонь»

В этом видео демонстрируется, как самостоятельно создать бегущие они на светодиодах (автор ролика — Radio Hobby Invent).

Бегущие огни на светодиодах. Схемы, инструкции, принцип работы

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

В этой статье разберем такой вопрос, как  схема бегущих огней на светодиодах. Эти схемы могут быть использованы на автомобиле, мотоцикле, велосипеде и т. Д., Поскольку они будут привлекать внимание зрителей.

Мы создали 3 различных схемы бегущих светодиодных ходовых огней, используя очень простые компоненты.

В первой схеме мы реализовали мигающие светодиоды с помощью транзистора на основе Astable Multivibrator.

Вторая схема основана на микросхеме CD4017, где у нас есть светодиоды Chasing. При этом светодиоды просто включаются один за другим последовательно.

Третья схема также реализована с использованием CD4017. В этой схеме светодиоды будут светиться другим образом, то есть двухходовыми светодиодами.

Эти схемы могут быть использованы для украшения автомобиля или может быть полезна во время аварийной остановки, когда ваш автомобиль сломался и вам нужна помощь.

Мы увидим детали каждой из этих цепей, такие как принципиальная схема, необходимые компоненты и работа в следующих разделах.

Компоненты для этого проекта

2 х 2N2222A (NPN Транзистор)2 x 22 мкФ – 50 В конденсатор (поляризованный)Резистор 2 x 46 кОм (1/4 Вт)Яркий белый светодиод 6 х 8 мм

12 В блок питания

Принцип работы

Из принципиальной схемы ясно, что проект основан на простом Astable Multivibrator. При включении цепи один транзистор будет включен (в режиме насыщения), а другой будет выключен (в режиме отсечки).

Предполагая, что Т1 включен, а Т2 выключен, конденсатор C2 будет заряжаться через последовательные светодиоды. Поскольку светодиоды подключены на пути тока, они загорятся.

В течение этого времени транзистор Т2 выключен из-за разрядного конденсатора С1 (поскольку отрицательная пластина подключена к базе Q2). После постоянной времени C1R1 конденсатор C1 полностью разряжается и начинает заряжаться через R1.

Направление зарядки обратное. Когда конденсатор заряжается, он создает достаточное напряжение (0,7 В) для включения транзистора Т2. В это время конденсатор C2 начинает разряжаться через Q2.

Когда пластина конденсатора C2, которая подключена к базе транзистора Т1, становится отрицательной, транзистор Т1 выключается, и этот набор светодиодов выключается.

Теперь конденсатор C1 начинает заряжаться от соответствующих последовательных светодиодов (через базу Т2). Так как этот набор светодиодов подключен в текущем тракте, они будут включены.

Теперь конденсатор С2 разряжается и после полной разрядки начинает заряжаться через R2. Когда заряд накапливается в конденсаторе C2, когда напряжение достигает 0,7 В, он включит транзистор Т1. С этого момента процесс повторяется, как и раньше. Соответственно создается эффект бегущих огней.

Схема бегущих светодиодных огней на микросхеме

Вторым проектом в серии бегущих светодиодных огней является схема с использованием счетчика CD4017 Decade Counter и 555 таймера IC.

Необходимые компоненты

1 х CD4017 декадный счетчик IC1 х 555 таймер ICРезистор 1 x 18 кОм (1/4 Вт)1 х 2,2 кОм резистор (1/4 Вт)Потенциометр 1 х 100 кОм1 х 1 мкФ – 50 В конденсатор (поляризованный)Керамический дисковый конденсатор 1 х 0,1 нФ (код 100 пФ 101)10 х 8 мм ярко-белые светодиоды

5 В блок питания

Принцип работы схемы бегущих огней на LED, используя микросхему

В этом проекте мы разработали простую схему , в которой светодиоды включаются один за другим и дают нам эффект одного светодиода, гоняющегося за другим. Посмотрим как это работает.

Первое, что видно на принципиальной схеме – есть две части: часть таймера 555 и часть интегрального счетчика CD4017 со светодиодами. ИС таймера 555 в этом проекте настроена как нестабильный мультивибратор.

В этом режиме он генерирует импульс, частота которого определяется компонентами R1 (2,2 кОм), R2 (18 кОм), VR1 (100 кОм) и C1 (1 мкФ). Частотой импульса можно управлять, регулируя POT 100 кОм.

Этот импульс подается на ИС счетчика декадных сигналов CD4017 в качестве его тактового входа. Понимая работу CD4017, для каждого тактового импульса, который он получает на входе тактового входа, счет увеличивается на 1, и в результате каждый выходной контакт будет ВЫСОКИМ для каждого соответствующего тактового импульса.

Так как это десятичный счетчик, мы получим счет 10, и, поскольку мы подключили ярко-белые светодиоды к выходным контактам, каждый светодиод включится, когда соответствующий контакт станет ВЫСОКИМ.

После 10 тактовых импульсов отсчет сбрасывается и начинается с начала. Если светодиоды были размещены по кругу, мы получаем ощущение погони за светодиодами.

Двухполосная схема бегущих огней на светодиодах

Это еще одна работающая схема, но разница между этой и предыдущей заключается в том, что в предыдущей схеме она была разработана как односторонняя цепь светодиодов, тогда как в этой схеме светодиоды будут работать двумя способами.

Компоненты для сборки этой цепи

1 х CD4017 декадный счетчик IC1 х 555 таймер ICРезистор 1 x 18 кОм (1/4 Вт)1 х 2,2 кОм резистор (1/4 Вт)1 х 470 Ом резистор (1/4 Вт)Потенциометр 1 х 100 кОм1 х 1 мкФ – 50 В конденсатор (поляризованный)Керамический дисковый конденсатор 1 х 0,1 нФ (код 100 пФ 101)8 х 1N4007 PN диоды перехода

Яркие белые светодиоды 11 х 8 мм

Принцип работы двухполосной системы

Работа над проектом двухсторонних светодиодов аналогична предыдущему проекту, за исключением того, что ориентация светодиодов отличается.

Часть таймера 555 (операция аналогична описанной в приведенной выше схеме) генерирует импульсный сигнал, который подается на счетчик CD4017 в качестве входа тактовой частоты. LED6, который подключен к Q0 CD4017, загорится первым.

LED5 и LED7, которые подключены к Q1 CD4017, загорятся рядом. Соединения продолжаются, как показано на принципиальной схеме, и этот процесс продолжается до Q5, который подключен к LED1 и LED11. До этого этапа одностороннее освещение светодиода будет завершено.

Чтобы добиться двухстороннего освещения светодиода, Q6 подключен к LED2 и LED10, Q7 подключен к LED3 и LED9 и так далее.

Конечный эффект будет состоять из двухходовых светодиодов, и последовательность будет следующей: LED6 (Q0), LED5 – LED7 (Q1), LED4 – LED8 (Q2), LED3 – LED9 (Q3), LED2 – LED10 (Q4) , LED1 – LED11 (Q5) в одну сторону и затем LED2 – LED10 (Q6), LED3 – LED9 (Q7), LED4 – LED8 (Q8), LED5 – LED7 (Q9).

В принципе, на это можно завершить наше повествование о том, каким образом раюотают бегущие светодиодные огни и какие схемы можно использовать в этих случаях.

Показанные примеры – достаточно сложны для пониманиЯ, но просты для того, чтобы сделать их своими руками.

И если вы не понимаете ничего в электронике, то просто спаяв все детали, как показано на схемах, вы обязательно получите конечный продукт – бегущие светодиодные огни, работающие в разных режимах.

Как сделать бегущие огни на светодиодах?

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Создание ленты бегущих светодиодов – это отличный вариант использования источника света в декоративных целях. Своими руками сделать бегущий огоньдостаточно просто, тем более что в итоге изделие может обладать разными эффектами, включая затухание света и поочередную работу элементов.

Микроконтроллер ATtiny2313 для бегущих огней

Данное устройство относится к серии AVR микроконтроллеров бренда Atmel. Именно под его управлением чаще всего делают бегущую световую ленту, поскольку эксплуатационные характеристики модели достаточно высокие. Микроконтроллеры просты в программировании, многофункциональны и поддерживают реализацию разных электронных устройств.

ATtiny2313 сделан по простой схеме, где порт для вывода и ввода имеет идентичное значение. Выбрать программу (одну из 12) на таком микроконтроллере очень легко, ведь он не перегружен лишними опциями. Модель выпускается в двух корпусах – SOIC и PDIP, причем каждый вариант обладает идентичными характеристиками:

  • 8-битные общие регистры в количестве 32 штук;
  • возможности 120 операций за один тактовый цикл;
  • flash-память внутри системы на 2 кБ с поддержкой 10 тысяч циклов стирания и записи;
  • внутрисистемная EEPROM на 128 байт с поддержкой 100 тысяч циклов;
  • 128 байт встроенной оперативки;
  • 4 ШИМ-канала;
  • счетчик-таймер на 8 и 16 бит;
  • встроенный генератор;
  • удобный для разных целей интерфейс и другие функции.

Микроконтроллер имеет два вида в соответствии с энергопараметрами:

  • классическая модель ATtiny2313 обладает напряжением от 2,7 до 5,5 В и силой тока до 300 мкА на частоте 1 МГц в режиме активности;
  • вариант ATtiny2313А (4313) обладает характеристиками в 1,8-5,5 В и 190 мкА при той же частоте.

В режиме ожидания устройство имеет энергопотребление не больше 1 мкА.

Как уже было указано, память микроконтроллера оснащена 11 комбинациями световых схем, а возможность выбора всех комбинаций светодиодов последовательно – это и есть 12 программа.

Схема бегущих огней и принцип её работы

Создаваемая схема бегущих огней на светодиодах базируется на размещении микроконтроллера в центре. Все его порты вывода соединяются со светодиодами:

  • порт B или PB0-PB7 используется полностью для контроля над свечением;
  • максимально задействованы три вывода от порта D (PD4-PD6);
  • также работают PA0 и PA1, поскольку они свободны за счет реализуемого внутреннего генератора.

Вывод №1 – PA2 или Reset – не является активным звеном схемы, поэтому резистором R1 подсоединяется к цепи питания ATtiny2313. Плюсовая часть питания 5 В идет к выводу №20 – VCC, а минусовая  — №10 (GND). Полярный конденсатор C1 устанавливается для предотвращения сбоев и гашения помех в работе МК.

Учитывая, что каждый вывод имеет малую нагрузочную способность, целесообразно ставить на них светодиоды с номиналом до 20 мА.

Подходят, как классические smd3258, так и led’ы повышенной яркости в DIP корпусе. Суммарно их должно быть 13 штук. Функция ограничения тока возлагается на резисторы R6-R18.

Работа схемы контролируется посредством посредством переключателя SA1, кнопок SB1-SB3 и цифровых входов PD0-PD3, которые подключаются через резисторы R2, R3, R6 и R7. Такая конструкция позволяет включать мигание светодиодов в 11 различных режимов, задавая конкретную программу кнопкой SB3. А с помощью переключателя SA1 изменяется скорость мигания. Для этого:

  1. SA1 переводится в замкнутое положение.
  2. Скорость изменяется кнопками SB1 (ускорение) и SB2 (замедление).

Обратите внимание, что при размыкании переключателя данными кнопками меняется яркость свечения светодиодов от еле заметного мерцания до максимальной мощности.

Варианты сборки

Существует два доступных и относительно простых варианта сборки бегущих огней: на печатной или макетной плате. И в том, и в другом случае желательно за основу брать схему в PDIP корпусе на панельке DIP-20. При этом нужно, чтобы остальные компоненты также были в DIP-корпусах.

При сборке на макетной плате будет достаточно модели 50×50 мм с шагом в 2,5 мм. Светодиодыможно будет разместить не только на самой плате, но и на внешней линейке, подключив их в схему с помощью гибких проводов.

Миниатюрная  печатная плата более практичный вариант для тех случаев, когда бегущие огни на светодиодах своими руками делают для активной дальнейшей эксплуатации.

К примеру, когда они устанавливаются на велосипед или автомобиль. В этом случае понадобятся такие компоненты:

  • односторонний текстолит 55×55 мм;
  • конденсатор 100 мкФ-6,3В;
  • DD1 – Attine 2313;
  • резистор 10 кОм-0,25 Вт±5% (R1);
  • 17 резисторов 1 кОм-0,25 Вт±5% (R2-R18);
  • 13 светодиодов LED диаметром 3 мм (цвет не важен);
  • 3 кнопки KLS7-TS6601 или аналог (SB1-SB3);
  • переключатель движковый ESP1010 (SA1).

Радиолюбителям с практическим опытом сборки печатных плат лучше взять для этой схемы Attine2313 SOIC c SMD резисторами. За счет этого общие габариты схемы уменьшатся почти в два раза. Можно также отдельным блоком установить сверхъяркие SMD светодиоды.

Бегущие огни на 12V

Эта схема бегущих огней на 12 вольт широко известна в сети, так как имеет очень простую и понятную конструкцию. Генератором режима выступает таймер импульсов, а счетчик, подсчитывая их, подает на выходы соответствующие логические уровни.

 Светодиодный элемент, подключенный к каждому выходу, загорается при логической единице и гаснет при нуле. Эффект бегущих огней создается за счет последовательного мерцания.

Скорость «бега» задается генератором, работа которого контролируется номинальными параметрами конденсатора C1 и резистора R1.

Яркость светодиодов усиливается за счет увеличения подаваемого тока, но для этого их следует подключать через буферные транзисторы. Дело в том, что выходы счетчика не отличаются высокой нагрузочной способностью.

В этой старой схеме приведены советские обозначения компонентов и микросхем, но в наше время не сложно найти соответствующие им аналоги зарубежного производства.

Прошивка

Микроконтроллер ATtine 2313 рекомендуется прошивать с помощью самодельного программатора, который подключается через RS-232 или популярный PoneProg2000. Перед началом прошивки надо выставить фьюзы так, как указано на рисунке.

Схема бегущих огней на светодиодах и ATtiny2313

Бегущие огни на одной микросхеме своими руками

Среди десятков разнообразных светодиодных мигалок достойное место занимает схема бегущих огней на светодиодах, собранная на микроконтроллере ATtiny2313.

С её помощью можно создавать различные световые эффекты: от стандартного поочерёдного свечения до красочного плавного нарастания и затухания огня.

Один из вариантов того, как сделать своими руками бегущий огонь на светодиодах под управлением МК ATtiny2313, рассмотрим на конкретном примере.

Сердце бегущих огней

То, что AVR микроконтроллеры Atmel обладают высокими эксплуатационными характеристиками – всем известный факт. Их многофункциональность и лёгкость программирования позволяет реализовывать самые необыкновенные электронные устройства. Но начинать знакомство с микроконтроллерной техникой лучше со сборки простых схем, в которых порты ввода/вывода имеют одинаковое назначение.

Одной из таких схем являются бегущие огни с выбором программ на ATtiny2313. В данном микроконтроллере есть всё необходимое для реализации подобных проектов. При этом он не перегружен дополнительными функциями, за которые пришлось бы переплачивать. Выпускается ATtiny2313 в корпусе PDIP и SOIC и имеет следующие технические характеристики:

  • 32 8-битных рабочих регистра общего назначения;
  • 120 операций, выполняемых за 1 тактовый цикл;
  • 2 кБ внутрисистемной flash-памяти, выдерживающей 10 тыс. циклов запись/стирание;
  • 128 байт внутрисистемной EEPROM, выдерживающей 100 тыс. циклов запись/стирание;
  • 128 байт встроенной оперативной памяти;
  • 8-битный и 16-битный счётчик/таймер;
  • 4 ШИМ канала;
  • встроенный генератор;
  • универсальный последовательный интерфейс и прочие полезные функции.

Энергетические параметры зависят от модификации:

  • ATtiny2313 – 2,7-5,5В и до 300 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц;
  • ATtiny2313А (4313) – 1,8-5,5В и до 190 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц.

В ждущем режиме энергопотребление снижается на два порядка и не превышает 1 мкА. Кроме этого данное семейство микроконтроллеров обладает целым рядом специальных свойств. С полным перечнем возможностей ATtiny2313 можно ознакомиться на официальной страничке производителя www.atmel.com.

Схема и принцип её работы

В центре принципиальной электрической схемы расположен МК ATtiny2313, к 13-ти выводам которого подключены светодиоды.

В частности, для управления свечением полностью задействован порт В (PB0-PB7), 3 вывода порта D (PD4-PD6), а также PA0 и PA1, которые остались свободными из-за применённого внутреннего генератора. Первый вывод PA2 (Reset) не принимает активного участия в схеме и через резистор R1 соединён с цепью питания МК.

Плюс питания 5В подаётся на 20-й вывод (VCC), а минус – на 10-й вывод (GND). Для исключения помех и сбоев в работе МК по питанию установлен полярный конденсатор С1.

[block id=”6″]С учётом небольшой нагрузочной способности каждого вывода подключать следует светодиоды, рассчитанные на номинальный ток не более 20 мА. Это могут быть как сверхъяркие led в DIP корпусе с прозрачной линзой, так и smd3528. Всего их в данной схеме бегущих огней 13 шт. В качестве ограничителей тока выступают резисторы R6-R18.

Нумерация светодиодов на схеме указана в соответствии с прошивкой.

Через цифровые входы PD0-PD3, а также с помощью кнопок SB1-SB3 и переключателя SA1 производится управление работой схемы. Все они подключены через резисторы R2, R3, R6, R7. На программном уровне предусмотрено 11 различных вариаций мигания светодиодов, а также последовательный перебор всех эффектов. Выбор программы задаётся кнопкой SB3.

В пределах каждой программы можно изменять скорость её выполнения (мигания светодиодов). Для этого переключатель SA1 переводят в замкнутое положение (скорость программы) и кнопками увеличения (SB1) и уменьшения (SB2) скорости добиваются желаемого эффекта.

Если SA1 разомкнуть, то кнопки SB1 и SB2 будут регулировать яркость светодиодов (от слабого мерцания до свечения на номинальной мощности).

Печатная плата и детали сборки

Специально для начинающих радиолюбителей предлагаем два варианта сборки бегущих огней: на макетной и на печатной плате. В обоих случаях рекомендуется использовать микросхему в PDIP корпусе, устанавливаемую в DIP-20 панельку.

Все остальные детали также в DIP корпусах. В первом случае достаточно будет макетной платы 50х50 мм с шагом 2,5 мм.

При этом светодиоды можно разместить, как на плате, так и на отдельной линейке, соединив их с макетной платой гибкими проводами.

Печатную плату в формате .lay6 можно скачать здесь.

Если бегущие огни на светодиодах предполагается активно использовать в дальнейшем (например, в автомобиле, велосипеде), то лучше собрать миниатюрную печатную плату. Для этого понадобится односторонний текстолит размером 55*55 мм, а также радиоэлементы:

  • С1 – 100 мкФ-6,3В;
  • DD1 – ATtiny2313;
  • HL1-HL13 – LED любого цвета диаметром 3 мм;
  • R1 – 10 кОм-0,25 Вт±5%;
  • R2-R18 – 1 кОм-0,25 Вт±5%;
  • SB1-SB3 – тактовая кнопка KLS7-TS6601 (любая аналогичная);
  • SA1 – трёхвыводной движковый переключатель ESP1010.

Для тех, кто имеет опыт изготовления печатных плат, лучше использовать ATtiny2313 форм-фактора SOIC, а также smd резисторы. Это позволит уменьшить размеры устройства примерно в 2 раза. Также можно взять сверхъяркие smd светодиоды и разместить их отдельным блоком.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.