Выбор и обоснование схемы

Автомат световых эффектов с четырьмя режимами работы

На дискотеках, в барах, клубах и т.д. очень часто можно встретить самые разнообразные автоматы световых эффектов, нередки они и в быту. В первую очередь это всяческие «бегущие огни» и «мигающие картинки», но возможны и более сложные световые эффекты. В качестве излучателей для таких автоматов обычно используются цветные гирлянды, составленные из множества маломощных лампочек, реже - одинарные излучатели или прожектора. Управляющие узлы любых современных мало-мальски сложных автоматов световых эффектов строятся на основе цифровой схемотехники. Это могут быть и простейшие схемы, использующие две-три микросхемы сдвиговых регистров и генераторов тактовых импульсов, и целые микрокомпьютеры со своим центральным процессором, памятью и средствами управления, работающие по свободно изменяемым или жестко заданным программам.

На рис. 1 представлена одна из простейших схем. Несмотря на простоту, она достаточно эффективна и позволяет реализовать несколько комбинаций включения гирлянд: «бегущие огни», «бегущая тень» и два варианта попарного включения. Автомат реализован всего на двух микросхемах и предельно прост в повторении.

Режим работы автомата устанавливается с помощью блока выключателей SA1-SA4 и кнопки КН1. Основу автомата составляет микросхема регистра сдвига DD2. На микросхеме DD1 собран тактовый генератор, частоту которого можно плавно регулировать резистором R1.

Рис. 1.Схема автомата световых эффектов с 4 режимами работы

При включении напряжения питания через RC-цепочку импульс сброса поступает на вход R микросхемы DD2. Далее пользователь должен ввести в автомат программу работы. Это осуществляется следующим образом: переключатели S1-S4 устанавливают в определенную комбинацию и нажимается кнопка КН1, в результате чего формируется высокий уровень на входах SL и SR микросхемы DD2, по спаду очередного импульса на входе С информация, заданная S1-S4, записывается в регистр. Резисторы R17, R18 и переключатель S5 составляют цепь, которая, формируя сигналы на входах SL и SR. задает направление сдвига информации в регистре, т.е. направление перемещения бегущего огня или бегущей тени.

С выхода микросхемы DD2 управляющие сигналы поступают на транзисторные ключи VT1-VT4, которые управляют силовыми симисторами. Применение симисторов позволило обойтись без силовых выпрямительных диодов. При общей нагрузке на канал до 500 Вт можно обойтись без теплоотводящих радиаторов для симисторов, но при большей мощности нагрузки (возможно до 2 кВт) применение таких радиаторов обязательно. Источник стабилизированного напряжения для питания схемы управления может быть любым с мощностью 5 .10 Вт. При настройке и эксплуатации устройства нельзя забывать о том, что конструкция находится под потенциалом сети ~220 В.

Автомат световых эффектов

Собирая новогодние автоматы, радиолюбители устанавливают в них переключатели режимов работы для получения разнообразных световых эффектов. В предлагаемом устройстве таких переключателей нет, световые эффекты меняются автоматически.

Автомат (рис. 2) рассчитан на подключение четырех гирлянд ламп (HL1-HL4) мощностью до 100 Вт каждая. Периодически гирлянды поочередно зажигаются, создавая эффект «бегущих огней» (естественно, при определенном взаимном расположении ламп гирлянд), поочередно гаснут, включаются попарно, зажигаются все вместе или также вместе гаснут. Одним словом, автомат позволяет разнообразить режим работы гирлянд.

Рис. 2. Автомат световых эффектов.

На элементах DD1.1 - DD1.3 собран генератор, частоту которого можно изменять переменным резистором R2 - от положения его движка зависит продолжительность работы гирлянды. Импульсы генератора подаются на регистр сдвига DD4, а также на делитель частоты DD2 - он определяет продолжительность работы автомата в том или ином режиме переключения гирлянд.

С делителя частоты сигнал поступает на счетчик DD3, который управляет регистром сдвига. Благодаря соединению между собой выводов 10 и 1 регистра он превращается в кольцевой регистр сдвига.

Через каждые 64 импульса, поступающих на вход делителя DD2, на его выходе (вывод 7) появляется отрицательный импульс, который переводит счетчик в другое состояние. Этот же импульс инвертируется элементом DDI.4 и в положительной полярности поступает на вывод 6 регистра, разрешая запись в регистр информации с выходов счетчика. Информация записывается импульсами, поступающими с генератора на вывод 8 регистра.

После следующих 64 импульсов регистр перейдет из режима записи в режим сдвига. Записанная информация будет сдвигаться импульсами, поступающими с генератора на вывод 9 регистра.

Иначе говоря, после каждой пачки импульсов на выходах регистра будет изменяться сочетание сигналов, управляющих через развязывающие каскады на транзисторах VT1 - VT4 и тринисторы VS1-VS4 гирляндами ламп.

Интересное из раздела

Устройство оперативной памяти статического типа емкостью 12 Кб для микропроцессора Intel 8080
Одним из ведущих направлений развития современной микроэлектронной элементной базы являются большие интегральные микросхемы памяти, которые служат основой д ...

Проект макета на основе PIC контроллера
Сегодняшний день развития вычислительной техники характеризуется бурным развитием сетевых технологий. При этом, основной упор делается на технологии, позволяющи ...

Цифровой показатель уровня топлива
Топливомер - прибор, измеряющий объемное или весовое количество топлива или масла в баках. Как правило, непосредственное измерение количества топлива крайне затруднено, п ...