Световой эффект «Хаотичное переключение»

Устройства световых эффектов

А. ШИТОВ, г. Иваново
Радио, 2000 год, № 11

Этот переключатель световых эффектов управляет гирляндой из шестнадцати светодиодов так, что они зажигаются и гаснут хаотически.

Схема автомата световых эффектов

На логических элементах DD1.1 и DD1.2 собран задающий генератор, частоту которого можно плавно изменять переменным резистором R2. Сигнал с генератора поступает на счетный вход микросхем DD2 и DD3 — они соединены таким образом, что образуют 16-разрядный сдвиговый регистр. На вход регистра (выводы 1, 2 микросхемы DD2) через элемент Исключающее ИЛИ DD1.4 и инвертор DD1.3 поступает сигнал со старших разрядов микросхемы DD3. В итоге сдвиговый регистр оказывается замкнут в кольцо, что позволяет получить на его выходах псевдослучайную последовательность напряжений низкого и высокого уровней. Состояние регистра изменяется по фронтам тактовых импульсов, формируемых задающим генератором.

Цикл работы генератора, т.е. время, спустя которое псевдослучайная последовательность повторится, равен 32767 периодам тактовой частоты. Если задающий генератор работает на частоте 3 Гц, период повторения последовательности составит около трех часов.

Формирователь псевдослучайной последовательности имеет одно запрещенное состояние. Когда при подаче напряжения питания на всех выходах микросхем DD2 и DD3 окажется напряжение высокого уровня, состояние сдвигового регистра не изменится, поскольку на его вход будет подан сигнал высокого уровня. Чтобы обеспечить гарантированный запуск устройства, введен узел начальной установки на элементах R4, VD1, С2. После включения питания конденсатор С2 разряжен и на вход R микросхем DD2, DD3 поступает сигнал низкого уровня, устанавливающий их в нулевое состояние. По мере зарядки конденсатора С2 через резистор R3 низкий уровень сменится высоким, что разрешит работу сдвигового регистра. После отключения питания конденсатор С2 разрядится через диод VD1.

Вместо микросхемы К555ЛП5 можно применить КР1533ЛП5 или К155ЛП5, но в последнем варианте соединенные вместе выводы 4 и 13 микросхемы DD1 следует подключить к плюсовому проводу питания через резистор сопротивлением 1…10 кОм. Диод КД522Б заменим на любой маломощный кремниевый, например, серии КД521. Постоянные резисторы — МЛТ-0.125, переменный R2, совмещенный с выключателем питания SA1. — СПЗ-ЗгМ либо другой малогабаритный. Оксидные конденсаторы — К50-35, К50-40.

Светодиоды любые, работающие при токе 10…20 мА. Допустимо установить разноцветные светодиоды серии АЛ307. Резисторы R5 — R20 следует подобрать в зависимости от рабочего тока светодиодов. К примеру, для зеленых светодиодов АЛ307В, АЛ307Г указанные резисторы должны быть сопротивлением 100 Ом. для красных АЛ307А. АЛ307Б — 200 Ом.

Интересного эффекта можно достичь при использовании двухцветных светодиодов. например, серии КИПД18. Гирлянда будет вспыхивать не только красными и зелеными, но также желтыми огнями. Токоограничивающие резисторы для этих светодиодов должны быть сопротивлением 100 Ом.

Печатная плата

Детали устройства, кроме светодиодов гирлянды, размещены на печатной плате (рис. 2) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Штриховыми линиями на чертеже изображены дополнительные проволочные перемычки, припаянные со стороны деталей.

От редакции журнала Радио. Яркость светодиодов возрастет, если подключить их катодами к ограничительным резисторам, а анодами — к плюсу источника питания. При этом уменьшится нагрузка на микросхемы.