Северное сияние.

Автор: Anjey
Опубликовано 28.12.2007

В наш век, Новогодняя индустрия развивается стремительно, угнаться за нею проблематично. Захотелось сделать что-то такое, из подручных материалов, не сложное и радующее глаз. Кроме того, в наш лазерный век, надоели все эти провода, обмотанные вокруг елок, навешанные на окна и т.д. В итоге, получился следующий девайс:

Конструкция следующая - на подставке установлена елочка, сделанная из блестящего "дождика". В подставку вмонтированы источники света (яркие светодиоды). Переключение светодиодов "мягкое", с плавным загоранием и гашением, по определенной незамысловатой программе. В итоге, с помощью комбинации различных цветов и очередности, получаем различные цветовые гаммы и переливы, отраженные на ветвях елочки.
Если нет готовой елки, ее легко можно изготовить самостоятельно. Для этого берем ненужную пластмассовую коробку от компакт-дисков, проволоку и "дождик"

Из проволоки и дождика делаем ветви, в каждом ярусе своей длины. Из коробки делаем подставку, в ней же будет скрываться наша электроника.
В крышке, в центре, сверлится отверстие под "ствол" елки, а по краям 8 отверстий диаметром 5 мм, на равном расстоянии, по кругу, под яркие светодиоды. Так как крышка прозрачная, я ее покрасил черной матовой краской. В итоге получилось следующее:

Схема электрическая-принципиальная устройства:

Ничего дефицитного в схеме нет. На микросхеме U1 (К561ЛА7) собран генератор, на микросхемах U2 - U3 (К561ТМ2) собран регистр сдвига. Кнопка S1 служит для запуска регистра сдвига. Введение в схему элемента "исключающее ИЛИ" на микросхеме U4 (К561ЛП2), позволило получить очередность нескольких разнообразных эффектов, создающих иллюзию хаотичного включения цветов. Сигналы управления, со сдвигового регистра, через диоды поступают на схему управления плавным зажиганием и плавным гашением светодиодов. При низком уровне входного сигнала, транзистор закрыт, цепочка светодиодов светится. При высоком уровне входного сигнала, через резистор (R3-R6) начинает заряжаться конденсатор (С2-С5), в результате транзистор плавно открывается и шунтирует светодиоды, в результате они плавно гаснут. При очередной смене высокого уровня сигнала на низкий, конденсатор разряжается, в результате чего светодиоды плавно загораются. При применении конденсаторов (С2-С5) емкостью 100мкФ, эффект перелива наиболее полный.
Резисторы R7 - R10 (мощностью 0.25Вт) служат для ограничения тока через цепочку из двух светодиодов и рассчитываются для каждого цвета отдельно.
Я применил яркие светодиоды на 10Кд: - Синие и зеленые - U=3.0-3.5 В., I=20мА.
- Красные и желтые - U=2.0-2.4 В., I=15мА.

Внимание! - в данной схемотехнике в одной цепочке нельзя применять более 2-х светодиодов. Для увеличения числа цепочек в канале, необходимо дублировать цепи транзистор-резистор-два светодиода.

Рассчитать резисторы (в зависимости от примененных светодиодов) можно по формуле:
R = ( Uп - N*Uсд ) / Iсд , (Ом), где:
Uп - напряжение источника питания (В),
N - количество светодиодов,
Uсд - напряжение падения на светодиоде (справочные данные) (В),
Iсд - ток через светодиод (справочные данные) (А).

При расчете, для надежности, я брал слегка заниженные значения тока через светодиоды.
Рисунок печатной платы:

Плата в сборе:

Визуальный эффект от данной конструкции двойной - один непосредственно "елочка", второй на потолке, в качестве Бонуса :.
Фото потолка:

Файлы:
Видео работы устройства 1(2,56Мб)
Видео работы устройства 2(2,56Мб)

Вопросы, как обычно, складываем тут.