Схемы бегущих огней на микросхемах: Простейшие бегущие огни всего на одной микросхеме без программирования

Простейшие бегущие огни всего на одной микросхеме без программирования

Данная статья поможет сделать полезную в быту вещь, порадовать себя и своих близких, разобраться в основах радиотехники. Для изготовления бегущих огней вам понадобится совсем немного времени. Необходимые радиодетали можно купить в специализированных магазинах, и стоят они недорого.

Необходимые материалы и приспособления:

  • Микросхема IC 4017 (счетчик на 10 дешифраторов 4017) На Али Экспресс стоит сущие копейки — http://ali.pub/3g7mix.
  • Мигающий светодиод (красный) Тоже можно взять на Али пакет 100 шт. по вполне скромной стоимости — http://ali.pub/3g7mft.
  • 10 светодиодов любого свечения.
  • Резистор 330 Ом.
  • Резистор 470 Ом.
  • Соединительные провода.
  • Паяльник.

Схема и принцип действия

Мигающий светодиод выдает один импульс в 0,5 секунды. Этот импульс поступает на вход микросхемы. Микросхема считывает этот импульс и отправляет его поочередно на выходы. Каждый импульс идет на новый выход, последовательно от первого до десятого. После десятого выхода, счетчик сбрасывается, и процесс начинается заново. Таким образом получается эффект бегущих огней.

Изготавливаем простые бегущие огни

Светодиоды могут быть расположены свободно и держаться за счет проводов. Но для удобства, лучше изготовить корпус для наших огней. Возьмем кусок пластика, просверлим в нем десять отверстий. Отрежем излишки, оставив тонкую полоску.

Разгибаем усики светодиодов, и вставляем их в отверстия пластика.

Контакты светодиодов находящиеся с одной из сторон припаиваем к перемычке.

Выступающие за перемычку контакты отрезаем.

Далее производим сборку схемы по рисунку.

  • контакт 3 микросхемы припаиваем к первому светодиоду;
  • контакт 2 – ко второму светодиоду;
  • контакт 4 – к третьему светодиоду;
  • контакт 7 – к четвертому светодиоду;
  • контакт 8,13,15 соединяем перемычкой и выводим на минус « ̶ », удобнее загнуть эти контакты внутрь и спаять снизу микросхемы.
  • контакт 1 – к шестому светодиоду;
  • контакт 5 – к седьмому светодиоду;
  • контакт 6 – к восьмому светодиоду;
  • контакт 10 – к пятому светодиоду;
  • контакт 9 – к девятому светодиоду;
  • контакт 11 – к десятому светодиоду;
  • к контакту 14 и 16 микросхемы припаиваем красный светодиод;


  • и к контакту 16 припаиваем провод к плюсу «+»;
  • впаиваем резистор на 470 Ом между замкнутыми контактами светодиодов и минусовым выводом;
  • резистор на 330 Ом припаиваем к минусовому проводу и контакту 14 микросхемы;
  • прибор готов.

Подаем напряжение от 5 до 12 Вольт на выводы схемы. Для этого можно использовать блок питания или обычные батарейки и аккумуляторы. Наслаждаемся результатом.

Рекомендации

Если у вас под рукой только обычные пальчиковые батарейки – по 1,5 Вольта, для достижения необходимого напряжения их можно объединить. К плюсу одной батарейки подключаем минус второй, к плюсу второй – минус третьей и так далее. Это называется – последовательное соединение. Для достижения напряжения 6 Вольт, нам необходимо соединить последовательно 4 батарейки по 1,5 Вольта.
При подключении бегущих огней от блока питания, необходимо убедится в полярности и уровне напряжения. Обычно вся информация нанесена на корпус блока. Если таких сведений нет, необходимо воспользоваться вольтметром. В вольтметре контакты подписаны, обычно плюс красного цвета, минус черного. При правильном подключении к блоку питания прибор покажет положительное значение, например 12 Вольт. Если плюс и минус перепутаны, то показания вольтметра будут отрицательными, то есть со знаком минус, – 12 Вольт.
В качестве микросхемы IC 4017, можно использовать отечественный аналог – микросхему К561ИЕ8. Мигающий светодиод лучше использовать красного цвета – у него выше напряжение импульса. Двухцветные мигающие светодиоды использовать нельзя, с ними схема работать не будет.

Смотрите видео

Техника безопасности:

  1. Обязательно соблюдайте полярность подключения устройства.
  2. Если на блоке питания нет маркировки и вам нечем проверить напряжение, которое он выдает, использовать его нельзя.
  3. Перед использованием всю схему бегущих огней необходимо спрятать в какой-либо корпус или заизолировать во избежание коротких замыканий.

Бегущие огни на светодиодах.

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики – микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 – HL16 начинают последовательно загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3. Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы. Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.1 – DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана – генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм. Поэтому изменять номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 – HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика К155ИЕ5 соединены. При этом микросхема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступивших импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор.

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырёхразрядный код в напряжение логического нуля, который появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, такое объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у неё 16 выходов. Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 24 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 0000 до 1111 на выходах 0 — 15 появится логический ноль (светодиод засветится). То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует числу в двоичном коде. По сути это такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичную.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе «0», то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток – светодиод светится. Если на выходе логическая единица  «1», то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройства. Схема проверена и исправно работает. Вот короткое видео работающего устройства.

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 (КР142ЕН5А) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ±20%. На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 — HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. «Бегущий огонь» с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

Главная &raquo Цифровая электроника &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

  • Эксперименты с RS-триггером.

  • Базовые логические элементы и их обозначение на схеме.

  • Как работает JK-триггер?

 

Ходовые огни своими руками на одной микросхеме

Предлагаем собрать простейшую схему, наглядно демонстрирующую работу счетчика импульсов со встроенным десятичным дешифратором (дешифратором) — бегущие огни. Отсутствие изготовления печатной платы для этой самоделки позволяет быстро собрать и запустить это устройство. При правильной сборке схема не требует настройки.

Для работы вам потребуется:

  • паяльник с тонким жалом;
  • припой плавкий;
  • провод медный с лаковой изоляцией (ПЭВ, ПЭВ-2 или аналогичный). Для силовых шин потребуется провод диаметром около 1 мм, а при выборе провода для межэлементного монтажа следует руководствоваться возможностью легко придать ему нужную форму;
  • Блок питания постоянного тока напряжением 5÷15В;
  • пинцет и ножницы или кусачки;
  • небольшой кусочек пластика для клипсы для светодиодов и дрель с дрелью. Размер сверла должен быть равен диаметру излучателя светодиода.

Используемые детали:

  • .
  • два резистора сопротивлением 330÷470 Ом;
  • 10 обычных светодиодов для индикации уровня сигнала на выходах декодера;
  • . Это относительно новый тип светодиодов, содержащий излучающий элемент и схему управления его работой. Как правило, в его маркировке после цифр содержится буква «В». В данной конструкции он выполняет функцию генератора управляющих импульсов.

Для простоты сборки напомним распиновку микросхемы и светодиодов.

Последовательность сборки:

1. Изготавливаем держатель для светодиодов по доступной для вас технологии. Важно отметить, что все отверстия должны быть просверлены до окончательной обработки плиты. Так будет удобнее размечать центры отверстий и риск поломки при сверлении и зачистке будет минимальным;
2. Формируем выводы сигнальных светодиодов, загнув их в противоположные стороны;

3. Установите все 10 светодиодов в отверстия на предварительно изготовленном зажиме. Важно соблюдать полярность, чтобы аноды и катоды располагались равномерно;

4. Залужить отрезок толстой медной проволоки на участке длиной, равной длине держателя;

5. Припаиваем к нему все катоды светодиодов. Здесь важно не перегревать места пайки. Можно использовать пинцет со стороны светодиода в качестве теплоотвода при пайке;
6. Неиспользуемые части выводов светодиодов отрезаем ножницами или кусачками. На этом сборка десятиэлементного индикатора завершена, который мы теперь подключим к микросхеме дешифратора;
7. Отрежьте кусок тонкой медной проволоки длиной 4-5 см и залудите оба конца на длину 3-5 мм. Предварительное лужение ускорит пайку и предотвратит перегрев светодиода и микросхемы при монтаже;
8. Припаиваем этот проводник к аноду крайнего светодиода индикатора, а затем к третьему выводу микросхемы. Таким образом, вывод Q0 микросхемы подключаем к аноду первого светодиода;
9. Теперь мы более-менее жестко соединили микросхему и клипсу со светодиодами, что значительно облегчает последующую установку;

10. Выполняем последовательные соединения отрезками изолированного провода соответствующей длины:

  • пин 2 (Q1) — анод 2 светодиода индикатора;
  • контакт 4 (Q2) — анод 3;
  • контакт 7 (Q3) — анод 4;

11. Загибаем в корпус и припаиваем выводы 8, 13 и 15 микросхемы предварительно залуженным толстым проводом, который будет выполнять роль минусовой шины питания. Он должен выступать из микросхемы примерно на 5-8 см для удобного подключения к источнику питания;
12. Соединяем изолированные жилы, изгибая их так, чтобы они не касались друг друга:

  • контакт 1 (Q5) — анод 6;
  • контакт 5 (Q6) — анод 7;
  • контакт 6 (Q7) — анод 8;
  • штырь 10 (Q4) — анод 5;
  • контакт 9 (Q8) — анод 9;
  • штырь 11 (Q9) — анод 10;

13. Припаяйте между выводами микросхемы 16 и 14 мигающий светодиод с соблюдением полярности: анод к 16 выводу, а катод к 14;
14. Ножку светодиода, припаянную к 16 выводу микросхемы, используем как место припайки плюсовой шины питания. Сюда припаиваем кусок толстой медной проволоки;

15. Между проводной шиной, соединяющей все катоды индикаторных светодиодов, и минусовой шиной питания, соединяющей выводы 8, 13, 15 микросхемы, припаяйте резистор сопротивлением 470 Ом;

16. Между выводом 14 микросхемы и минусовой шиной припаять резистор 330 Ом;

17. Проверить собранную конструкцию на наличие коротких замыканий и подать питание на цепь.

Заключение

Описанная модель позволяет наглядно изучить работу счетчика-дешифратора, но не раскрывает в полной мере все его возможности. Номиналы нагрузочных резисторов не влияют на работу схемы и могут быть изменены. Предлагаемая последовательность сборки может быть изменена на ваше усмотрение.

Посмотреть видео

Схемы секвенсора светодиодного освещения (Running Light)

Вот схема секвенсора светодиодного света с использованием CD4017 и IC-555. Таймер IC 555 генерирует нестабильный мультивибратор или низкочастотный генератор. Он отправляется на IC-4017, циклически повторяя последовательность из 10 счетов. Затем каждый светодиод загорается по одному и повторяется до первого. Это последовательность мигающих огней.

Мы можем регулировать скорость с помощью резистора и конденсатора на схеме IC-555.

Простая схема секвенсора 12 светодиодов

Как это работает

Детали, которые вам понадобятся

Схема 20 светодиодных ходовых огней

Светодиодные стрелочные ходовые огни для автомобиля безопасности

Как это работает

903

Простая схема светового секвенсора с 12 светодиодами

Вот схема светового секвенсора с 12 светодиодами, использующая CD4017 и NE555 в качестве основных компонентов. Мы модифицировали его из схемы LED Chaser. Разница в том, что свет начинается с двух концов, а затем встречается в середине, и оба возвращаются к началу, и процесс повторяется. (Продолжить чтение для лучшего понимания)

Как это работает

Схема может быть легко разделена на две части следующим образом:

  1. Генератор импульсов
  2. Счетчик и светодиод

Во-первых, секция генератора импульсных сигналов включает IC1-NE555, R1, VR1, C1 и С2. Выходной сигнал с контакта 3 будет иметь прямоугольную форму, частоты которой можно регулировать с помощью VR1.

Во-вторых, счетчик получает этот сигнал на вход (вывод 14) декадного счетчика IC2.

Затем IC2 будет непрерывно считать входной сигнал и выводить «1» на контакты 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9.и 11 соответственно.

Соединительные светодиоды для отображения в этой схеме увидят, что светодиод работает с в двух направлениях от средней части.

Части вам понадобятся

IC1: NE555 TIMER
IC2: CD4017, Десятилетний счетчик с 10 декодированными выходами IC
C1: 1 млекс 50 В, электролитические конденсаторы
C2: 0,01 мкф 50 В, Ceramic Campacitors
C1: 10 мкф 50V, ЭЛЕКТИТАКИТИТА. R1, R2: 1,5 кОм, 0,25 Вт Допуск резисторов: 5 %
R3: 220 Ом, 0,25 Вт Допуск резисторов: 5 %
VR1: 100 кОм Потенциометр
LED1-LED12, на ваше усмотрение
D1-D10: 1N4148, 75В 150мА
B1: 9В батарея или блок питания от 5В до 12В

Мы попытались собрать эту схему на макетной плате. Это работает нормально.

Попробуйте повернуть VR1, чтобы отрегулировать скорость ходовых огней.

Узнайте: как работает схема таймера NE555

Схема 20 светодиодных ходовых огней

Эта схема представляет собой схему, работающую на чередующихся двух цветах. Он использует 2-цветный светодиод со встроенным 3-контактным одиночным. Это прогонит свечение каждого светодиода до конца. Получается чередование с другим цветом. В любом случае на луну на первый конец луны, затем светодиодный конец первого светодиода. Схема состоит из микросхемы И-НЕ. Две схемы IC на 10 счетчиков и триггер IC JK.

Работа схемы разделена на 3 набора. Это набор генераторов сигналов, набор индикации и управления. Установите генератор сигналов IC1a, а IC1b номер 4011 является генератором сигналов. R2, R3, C2 определяют генерируемую частоту.

Сигнал подается на набор отпечатков номер 4011 IC2 и IC3. 10 цепей счетчика для вывода на светодиод, и это то же самое, но работа должна выполняться одна на стороне.

Таким образом, сигнал с контакта 11 IC 2 и проверен на D2 и D3, на контакт 3 IC4. Интегральная схема IC 4 представляет собой JK-триггер, подключенный к T-триггеру. Входной сигнал контакта 3 и контакт 1 является выходным сигналом. Который посылает сигнал сбросу IC либо перестает работать. IC4 на годовщину, он будет выведен в первый раз, в отличие от pin1. IC3 заставит работать, IC2 остановлен.

IC2 управляется сигналами с контакта 1 IC4 на IC1c. До управления IC2. IC3 снова подключается к контактам 1 через D1 для управления.

Светодиодный стрелочный ходовой огонь для автомобиля безопасности

Представьте, что ваша машина сломалась по дороге домой. Батарея повреждена или разрядилась.

В то время, очень поздно ночью.

Как заставить заднюю машину знать И тормозить. Для снижения аварийности. Эта схема ходовых огней со светодиодной стрелкой может вам помочь.

Принцип работы

См. на схеме ниже. Это один из типов схемы светодиодного чейзера. Кроме того, он может управлять светодиодами. Мы должны сформировать много цепей, верно?

В этой схеме используются цифровые микросхемы CMOS, CD4093, CD4520 и CD4094.
Используйте всего 17 светодиодов. Чтобы показать на форме стрелки.

Регулировка скорости резисторами R1.

При подаче питания на схему IC1.

Схема генератора генератора IC вентиля И-НЕ подключена к генератору входных сигналов к выводу 1 IC2 и выводу 3 IC3.

При получении сигнала от IC1 IC2 будет подавать сигнал из логики в двоичную систему.

Затем отправляется на контакт 5 и 6 IC1, IC1, который будет обрабатывать вентиль И-НЕ.

IC3 — это сигнал от IC1 для обработки и экспорта контактов 4, 5, 6 и 7.