Бегущий огонь с тенью.

Автор: Dimasik_R_M, diman_makar@mail.ru
Опубликовано 30.08.2016
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2016!"

Как говорит знаменитая пословица: готовь сани летом.......

Хоть до нового года еще далеко, но начинать готовиться уже можно.

Увидев однажды гирлянду "тающая сосулька", захотелось сделать нечто подобное. Итак, поехали: 

Бегущие огни, собранные на транзисторах или микросхемах (схемы найдены на просторах интернета), не давали желаемого результата: во первых, между остаточной тенью движения огня должен быть промежуток времени, например 2-3 сек, а также, плавно затухающая тень.

Не долго думая, набросал схемку, устройство смоделировано в Proteus 8 :

Устройство состоит из:

1) Генератор импусов собран на микросхеме U2 (таймер NE555) с минимальной обвязкой, которая работает в режиме мультивибратора (астабильный режим работы):

подробнее можно ознакомитьтся тут

Генератор вырабатывает импульсы с частотой 10Гц, частота которого и влияет на скорость перемещения бегущего огня.

2) Блок запрета счета, собранный на микросхеме U3 (таймер NE555), работающий в монастобильном режиме (нужен импульс для запуска таймера), он и обеспечивает пауза между бугущим огнем.

3) Блок перемещения бегущего огня собран на микросхеме К176ИЕ8, аналог CD4017 (подробнее о работе тут)

4) Блок индикации, в состав которого входят светодиод D1-LED, токоограничивающий резистор R1, транзистора Q1 в качестве усилителя тока, сопративление R2 для ограничения скорости разрядки конденсатора, конденсатор С2 для планового затухания светодиода, и диода D1 для предотвращения разряда конденсатора через выводы микросхемы. Скорость затухания можно подобрать изменяя сопротивление R2 и ёмкость конденсатора C2.

Демонстрация работы устройства в симуляторе:

Описание работы устройства.

При подачи питания на устройство, микросхема U2 (таймер NE555) с обвязкой начинает генерировать импульсы с частотой около 10Гц (работает в режима мультивибратора), импульсы подаются на тактовый вход (14) десятичного счетчика-делителя U1- к176ИЕ8 (CD4017), для разрешения счета на выводе 15 микросхемы U1 должен присутсвовать низкий уровень, который и выдает микросхема U3 (таймер NE555), в таком состоянии счетсик U1 проводит счет и состояние высокого уровня перемещается с Q0 по Q9 (зажигая светодиоды с 1ого по 8ой), при появлении достижения максимального значения на выводе 11 - Q9 микросхемы U1 появляется высокий уровень, который в свою очередь через цепочку R23, D21, Q11 запускает таймер, собранный на микросхеме U3 (таймер NE555), при запуске таймера на входе 15 микросхемы U1 устанавливается высокий уровень, тем самым запрещая дальнейший счет микросхемы U1, через 3 секунды на выводе микросхемы U3 устанавливается низкий уровень, тем самым разрешая дальнейший счет микросхеме U1, и счет начинается с самого начала, зажигая поочереди светодиоды. Блок индикации (описание выше) осуществляет быстрое зажигание и плавное гашение светодиодов (создавая затухающую тень). 

Устройство в железе.

Поэкпеременировав, решил собрать всесто обычного столбца светодиодов настольную новогоднюю ёлку (осталось украсить)

 Максимальное потребление схемы при питании +5в составляет  18,71 мА, работоспособность схемы сохраняется при снижении питания до 2,7в,  при этом потребление состовляет 7мА, яркость свечения, соответсенно, снижается(см.фото).

Печатная плата выполнена ЛУТом (плата управления и индикации), при желании легко повторяется (печатная плата прилагается).

Детали:

      Микросхема К176ИЕ8(К561ИЕ8, CD4017) - 1шт

      Микросхема NE555(1006ВИ1) - 2шт

      Диоды 1N4148 - 9шт (любые маломощьные)

      Транзисторы ВС847 - 9шт (любые NPN какие есть в закромах, даже кт315)

      Сопротивление 10 K - 3шт

      Сопротивление 300ом - 15шт

      Сопротивление 98 К - 8шт

      Сопративление 100К - 1шт 

      Сопротивление 1к - 1шт

      Конденсаторы 4,7мкФ - 9шт

      Конденсатор 22мкФ - 1шт.

      Конденсаторы 0,1 мкФ - 2шт (можно не устанавливать)

      Светодиоды - 15шт.              

      Фольгированный текстолит - 60мм х 40мм - 1шт,  55мм х 60мм - 1шт.

Демонтсрация работы устройства:

схема и печатная плата устройства

 PS: Конечно можно собрать подобную конструкцию на микроконроллере, но для начинающих это целая проблема (нужен программатор и т.д.) ну, и, конечно же, куда девать старый хлам, который и выбросить жалко, и девать некуда, стоимость данной конструкции-сущие копейки.

Файлы:
Фотография
Архив RAR

Все вопросы в Форум.