|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Автомати світлових ефектів із хаотичним включенням ламп. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору Більшість автоматів світлових ефектів (АСЕ), включаючи саморобні конструкції для оформлення дискотек, новорічних та інших свят, здатні в кращому випадку видавати лише світлопрограмні комбінації, що перепрограмуються. Навіть при всьому різноманітті схемних рішень, що використовуються, ці пристрої, як правило, не можуть хоча б в деякому інтервалі часу довільно змінювати порядок відтворюваних ефектів і картин. Запропоновані мною розробки позбавлені зазначених недоліків. Перша з цих конструкцій (рис.1) виконується з урахуванням трьох типових мікросхем. Але навіть вона здатна працювати в режимі "хаос", з довільною зміною порядку і числа (від 0 до 5) ламп, що включаються. Усього ж у цьому АСЕ передбачається 32 світлові комбінації, причому період повторення однієї з них змінний. При певній швидкості перемикання ламп можна отримувати ефект "вогонь, що біжить" в прямому або зворотному напрямку або інші варіанти впорядкованого "переміщення світла". Друга конструкція АСЕ має вісім каналів. Виконувана з використанням восьми мікросхем (рис.1), вона може демонструвати цикл "вогонь, що біжить" в прямому і зворотному напрямку. Суть першого – у 8-разовому переміщенні "світлової ділянки", що створюється однією з восьми ламп (режим "хаос одиночної"). Другий доданок циклу теж складається з 8-разового "пробігання вогню". Але створюється цей ефект хаотичним включенням вже кількох ламп із восьми. Як і в першій конструкції АСЕ, тут теж абсолютно непередбачувана періодичність повторення тієї чи іншої комбінації. Та й перехід від одного ефекту до іншого усередині циклу автоматичний. Причому "вогонь, що біжить" завжди починається з різної лампи: першою спалахує та, номер розряду якої старше останньої, що світилася в згаданому режимі "хаос одиночної". Регулювання швидкості перемикання ламп в обох автоматах ручне. Але його можна "ув'язати" з ритмікою ударних інструментів у музичному супроводі, доповнивши АСЕ спеціальною приставкою (рис.2). Оскільки генератори Г1і Г2, і навіть формувач коротких імпульсів (ФКІ) у конструкцій, що розглядаються однакові, остільки і зображені вони в розгорнутому вигляді тільки на принциповій електричній схемі першого АСЕ, а на інших ілюстраціях - умовно, як функціональні блоки з пояснювальними написами. Спрощено у вигляді пронумерованих прямокутників показані на всіх автоматах і схеми управління (СУ) світловими приладами. Вони також можуть бути однаковими, зробленими за найбільш прийнятним з типових варіантів (рис.3). У пропонованих мною конструкціях АСЕ використовуються найпростіші генератори випадкових чисел. У кожному з автоматів Г1 працює на логічних елементах DD1.1 та DD1.2 мікросхеми К176ЛА7. Керуючи зміною світлових комбінацій, може змінювати її частоту не більше 0,5-3 Гц, навіщо передбачається резистор R1. Генератор Г2 на логічних елементах DD2.1 – DD2.3 другої мікросхеми К176ЛА7 має більш високу, ніж Г1, частоту генерації. Беручи участь у створенні світлової комбінації, він "визнає" управління тільки "за часом роботи", а при використанні у складі другого істотно ускладненого автомата служить для трансляції імпульсів, що надходять від Г1. Між Г1 та Г2 включений формувач коротких імпульсів. Зібраний на логічних елементах DD1.3 та DD1.4 мікросхеми К176ЛА7, він формує короткий імпульс на виході 11 DD2.4 щоразу, коли на входи DD1.3 та 5 DD1.4 надходить фронт сигналу з виведення 11 DD1.2 генератора Г1. Короткий імпульс, що формується від широкого імпульсу генератора Г1, необхідний включення Г2 з наступною генерацією "пачки". Тривалість його має бути малою, щоб зробити практично непомітним мерехтіння ламп під час роботи генератора Г2 разом із лічильником DD3. Однак і тут слід виявляти обережність. Адже непомірне скорочення тривалості короткого імпульсу зменшенням ємності конденсатора С2 загрожує збоями та зупинкою формування світлових комбінацій "по випадковості". На принциповій електричній схемі Г2 (рис.1) показана перемичка між висновками 5 і 6 DD2.1. Її призначення - переводити пристрій у режим генерації при зовнішньому сигналі високого рівня (лог. 1) на вході 8 DD2.2. З усуненням цієї перемички (і управлінням з висновку 5 DD2.1) Г2 може працювати і як ретранслятор імпульсів, що приходять на 8 DD2.2, і як генератор "пачок" від тих же імпульсів. На друкованій платі генератора Г2 (рис.1) перемичка вже встановлена. Отже, на лічильник DD3 надійде "пачка", що дорівнює тривалості короткому імпульсу. Визначивши число імпульсів, що містяться в ній, лічильник зупиниться і включить деяку комбінацію ламп. Потім весь цикл повториться, починаючи з виходу імпульсу Г1 і закінчуючи включенням нової комбінації ламп. Тривалість кожного з світлоефектів, які можна отримувати при використанні другого з пропонованих мною автоматів, дорівнює 8, а всього циклу - 32 тактовим імпульсам генератора І. З особливостей принципової електричної схеми цього АСЕ не можна також не відзначити, що відразу після включення живлення забезпечується одночасна установка нульове положення лічильників DD4 і DD7, навіщо служить логічний елемент DD6.4. А як перший світлоефект виступає "вогонь, що біжить" прямого напрямку. Між лічильниками DD4 і DD7 розміщується формувач імпульсів по фронту та спаду вхідного сигналу, що працює на DD5, DD6.1-DD6.3. Діоди VD3-VD5 служать для виключення взаємовпливу виходів та підсумовування балка. 1 лічильника DD7. Особливості роботи АСЕ можна усвідомити з прикладу формування двох останніх ефектів у циклі. Зокрема, коли після надходження сімнадцятого імпульсу відбудеться заміна логічної одиниці сигналом низького рівня (логічним нулем) на виведенні 11 лічильника DD4. З отриманням висновку 5 DD2.1 лог. 0 генератор Г2 працюватиме як ретранслятор імпульсів від Г1. Наслідком зміни рівнів напруги на виведенні мікросхеми 11 DD4 буде посилка імпульсу від формувача імпульсів по фронту і спаду з виведення 4 DD5.3 лічильнику DD7. В результаті відбудеться пересування балки. 1 з виведення 2 на 4. Мультиплексор DD9, отримавши балку. 1 на висновок 14, з'єднає висновки (з другого по п'ятий) дешифратора DD8 з відповідними схемами управління, а DD3 поведе рахунок на зменшення, такт імпульсів генератора І, які транслюються генератором Г2. Коди DD3 будуть дешифровані DD8 і відтворені світловими приладами як "вогонь, що біжить" зворотного напрямку. Відразу після закінчення цього ефекту (з виключенням останньої лампи) від генератора Г1 надійде двадцять п'ятий імпульс, який і призведе до заміни логічного нуля одиницею на виведенні 11 лічильника DD4, чому Г2 отримає дозвіл на роботу в якості генератора "пачок". Формувач імпульсів по фронту і спаду, зреагувавши це, змусить лічильник DD7 змістити (подачею імпульсу висновок 14) лог. 1 з виведення 4 на 7. А мультиплексор DD9, дочекавшись аналогічного зміщення з виведення 14 на 9, відключить виходи (з другого по п'ятий) дешифратора DD8, але з'єднає схему управління з виходами лічильника DD3 (з третього по шосту). З-еа отримання "пачок" лічильником DD3 і видачі результатів на схему управління відтворюватиметься хаотичне 8-разове включення кількох ламп. Причому виходи 0, 1, 6 та 7 у дешифратора DD8 залишаться підключеними до схеми управління протягом усього світлового ефекту. Відключення буде лише після того, як вісім разів спалахнуть хаотично обрані кілька ламп і на лічильник DD4 надійде тридцять третій (за часом) імпульс. "Надкоротка" лог 10, що з'явилася на висновку 7 DD1, переведе його в нульове положення (тобто на висновку 3 встановиться "1"), після чого почнеться новий цикл. Відносно простий (I) та ускладнений (II) автомати світлових ефектів
Схеми керування світловими приладами
Тепер кілька слів про згадану приставку для "прив'язки" (узгодження) частоти перемикання ламп до темпу ударних інструментів музичного супроводу. Як видно з принципової електричної схеми (рис.2), пристрій є фільтром (VT1, R3, R4, С2) з частотою зрізу 100 Гц, з'єднаний з аналого-цифровим перетворювачем (VT2, VD1, VD2, DD1). Оскільки вихід 11 DD1.3 рівнозначний розглянутому раніше висновку 11 DD1.2 генератора Г1 (рис.1), стає цілком здійсненним підключення приставки до формувача коротких імпульсів через типовий тумблер SB1. Вибір тієї чи іншої схеми управління (рис.3) залежить від завдань та можливостей виробника. Однак слід враховувати, що VT2 повинен мати запас по 1к, що на 20-30 відсотків перевищує максимальний струм навантаження. Зважившись на використання варіантів з реле, не зайве також знати, що популярне серед радіоаматорів РЕМ22 може керувати (без тиристорної комутації в силовому ланцюзі) навантаженням, що не перевищує 100 Вт на контактну групу. До того ж релейні схеми найбільш "повільні"; їх застосування виправдане, якщо запланована частота комутації трохи більше восьми перемикань на секунду. Не виключено і керування тиристором через імпульсний трансформатор. Щоправда, для цього будуть потрібні окремий генератор і додаткові ланцюги комутації. Джерелом електроенергії для будь-якого з розглянутих АСЕ та приставки можуть бути як саморобні, так і готові блоки живлення з вихідною напругою від 5 до 12 В. У тому числі й стабілізовані - від калькулятора. Треба лише враховувати, що при 6-вольтному живленні, наприклад, сам автомат споживає струм до 20 мА, приставка - до 10 мА, та плюс ще схеми управління світловими приладами, не кажучи вже про лампи розжарювання, що комутуються. Найменш економічні релейні схеми управління. Наприклад, при використанні реле РЕМ22 з опором обмотки 175 Ом схема управління при 12-вольтному напрузі живлення споживатиме не менше 70 мА на один канал. Випрямні діоди VD3-VD6 у ланцюгах тиристорів повинні мати запас струму, що на 30 відсотків перевищує сумарний Іпотр усіх ламп. Якщо ж необхідних сильноточних вентилів під руками не виявиться, можна замість одного загального діодного мосту застосувати кілька випрямлячів, кожен із яких живитиме стільки каналів, скільки він здатний забезпечити. Налагодження автоматів полягає у перевірці працездатності генераторів Г1 та Г2. Якщо АСЕ живиться від джерела з напругою, що відрізняється від 6 В, то доводиться коригувати номінали резистора R2 (домагаючись, щоб І виробляв імпульси в необхідному діапазоні) і конденсатора С2 (при підвищеному Uпіт його ємність зменшують і при заниженому збільшують). У конструкції автоматів застосовані резистори М'ЯТ або їх аналоги. Змінний резистор R1 - будь-який із групи А. Вибір типу конденсаторів, включаючи і більш ємнісні електролітичні, практично нічим не обмежений. Діоди Д9 цілком замінні аналоги. Замість транзисторів КТ315 можна встановлювати КТ312, КТ3102 КТ209. Потужні напівпровідникові тріоди КТ815А (КТ815В) замінюються на КТ817 з індексами від А до Р у найменуванні. Тиристори слід брати потужніше та встановлювати на радіатори (бажано з примусовим охолодженням при лампах понад 600 Вт на канал). Випрямні діоди: 5-ампер-ні - КД202Ж, КД202К, КД202М, Д231Б, Д245Б; 10-амперні – Д231А, Д232А, Д233, Д245А, Д246А, Д247. Реле: 5-вольтні – РЕМ9 (паспорт РС4.524.203), РЕМ10 (РС4.524.304); 12-вольтные - РЭС9 (РС4. 524.202), РЭС10 (РС4.524.312, РС4.524.322), РЭС15 (РС4.591.004), РЭС22 для непосредственного управления лампами (РФ4.523.023-01 или с сопротивлением обмотки 175 Ом, РФ4.523.023 -05). Із заміною мікросхем справи трохи складніше. Зокрема, на місці К176ІЕ2 у першому автоматі (лічильник DD3) допустимо використання К561ІЕ11 або К165ІЕ14. У цьому випадку АСЕ стане чотириканальним. Причому К561ІЕ11 включається згідно з малюнком 1, за винятком того, що на висновок 10 подається -Uпит. При встановленні К561ІЕ14 висновки 9 і 10 з'єднуються з +Uпит. Інші висновки у названих мікросхем однакові за призначенням. У другому автоматі допустимо використання як лічильника DD4 мікросхеми К561ІЕ11, а не К176ІЕ2. Щоправда, сам АСЕ доведеться трохи скоригувати: виведення 10 мікросхеми, що знову встановлюється, заземлити, а другий включити замість 11-го. До того ж на виведення лічильника 15 DD4 необхідно буде подати імпульси від генератора Г1. Можлива також заміна К561ІЕ8 (лічильник DD7) на К561ІЕ9, але зі зміною паяння діода VD2, нове місце якого - між висновками 11 і 15. Та й як лічильник DD3 допустимо використання іншої, ніж запланована К561ІЕ11, мікросхеми. Наприклад, К561ІЕ14 з відповідним коригуванням: на висновок 9 такого лічильника слід подати +Uпит . Насамкінець важливе нагадування. При заміні мікросхем на зазначені варіанти неминучі відповідні зміни у топології друкованих плат. Автор: Д.Атаєв
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ Електричний шкільний автобус ▪ Комахи стали дрібними, рятуючись від птахів ▪ Звукова картка Creative Sound Blaster Z SE ▪ Одночіпові рішення Texas Instruments для мобільних телефонів
▪ розділ сайту Технології радіоаматора. Добірка статей ▪ стаття Сашко з Уралмашу. Крилатий вислів ▪ стаття Чому на озерах лежить туман? Детальна відповідь
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page