Схема последовательной светодиодной матрицы с использованием IC 4017.

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





В статье описывается, как сделать схему последовательной светодиодной матрицы с последовательно включенным светодиодом, образующим столбчатую диаграмму типа светодиодного формирования.

Вступление

В статье описывается простой метод создания инкрементальной светодиодной лампы с использованием микросхемы IC 4017, которая, скорее, оснащена техническими характеристиками, не соответствующими текущим функциям. Давайте узнаем, как мы можем модифицировать ИС для операций.



Светодиоды начинаются с одного из 10 выводов ИС и продолжают переключаться один за другим, пока все светодиоды не загорятся, образуя нарастающее свечение. Схема использует обычную микросхему IC 4017 для реализации этой интересной последовательности светодиодов.

Схема работы

Основным компонентом этой схемы последовательного драйвера светодиода является популярный счетчик декады Джонсона IC 4017. Как мы все знаем, нормальное функционирование ИС включает последовательное переключение ее выходов с 1 по 11 в ответ на тактовый сигнал, подаваемый на ее вывод № 14.



Выходы последовательно переходят в высокий уровень, так что предыдущий выход сразу становится низким, когда «высокое» положение «перескакивает» через назначенные пи-выходы.

Если светодиоды подключены к выходам, указанная выше последовательность будет давать эффект светящейся «точки», прыгающей от начала до конца и повторения последовательности.

Принципиальная электрическая схема

Схема светодиодной гистограммы с использованием IC 4017

Хотя эффект выглядит интересным, он не может очаровать людей просто из-за очень слабого освещения.

Это связано с тем, что в любой момент во время последовательного включения светится только один светодиод или лампа, чего недостаточно, чтобы сделать систему очень привлекательной. Однако нельзя игнорировать фактор последовательности ИС, поскольку это одна сложная функция, которая не может быть достигнута одной ИС, и чип должен быть признан за этот атрибут.

Итак, что мы можем сделать, чтобы улучшить указанную выше функцию, чтобы включенные источники света стали более привлекательными, а функция последовательности также использовалась в то же время?

Одна из идей заключается в том, чтобы не дать прежним светодиодам в последовательности выключаться, пока массив выполняет последовательность. Это означает, что теперь, когда начинается последовательность освещения, светодиоды загораются один за другим, образуя светящуюся «полосу», пока не загорится весь массив. По окончании всей последовательности вся светодиодная цепочка отключается, и цикл повторяется снова и снова.

Однако, поскольку невозможно будет внести какие-либо изменения внутри микросхемы, вероятно, сделать это путем внешних изменений - вариант, оставленный.

Чтобы светодиоды сохраняли свое свечение даже при низком логическом уровне последовательности, нам потребуется какое-то фиксирующее устройство со светодиодами для реализации этого трюка. Как мы все знаем, SCR - это одно устройство, которое фиксирует свои выходные контакты при срабатывании затвора.

Однако эта функция доступна только с источниками постоянного тока, и здесь схема, работающая от постоянного тока, становится идеально подходящей для вышеуказанного применения.

Обращаясь к рисунку, мы видим, что все выходные выводы ИС настроены на затворы соответствующих тиристоров, а светодиод подключен через положительный полюс и аноды SCR.

Когда выходы ИС начинают генерировать импульсы сдвига, тиристоры замыкаются один за другим, последовательно загорая светодиоды и фиксируя свечение в порядке увеличения, пока не загорится последний светодиод. После этого весь массив выключается.

Функция отключения светодиодной цепочки реализована T3 и введена именно для этой функции.

T3 является транзистором PNP и остается включенным, пока на выходе № 11 низкий уровень. Вывод № 11, являющийся последним выводом во всей последовательности, остается на низком логическом уровне до тех пор, пока последовательность не завершится над ним, что заставит его также перейти на высокий уровень.

Как только контакт № 11 становится высоким, база T3 перестает проводить ток, отключая питание светодиодов и SCR.

Защелка SCR ломается, отключает весь массив, и последовательность запускается снова со светодиода 1 на контакте №3. Сдвиг или последовательность выходов напрямую зависит от частоты входных тактовых импульсов, подаваемых на вывод № 14 ИС.

Любой нестабильный мультивибратор может использоваться для поиска часов. Здесь мы использовали обычный транзисторный тип AMV, который, пожалуй, самый простой в сборке и настройке.

C1 и C2 могут быть изменены для получения разных тактовых импульсов, которые, в свою очередь, будут определять скорость формирования светодиодной полосы. В качестве альтернативы вы можете добавить VR1 и VR2 последовательно с R2 и R3 для прямого изменения скорости отображения по желанию.

Конденсатор на базе T3 размещен так, что транзистор через некоторое время переключается и позволяет последнему светодиоду на выводе №11 полностью загореться до того, как весь «массив» отключится.

Резисторы от R5 до R15 включены для ограничения тока в SCR, а также для предотвращения чрезмерного нагрева IC.

Схема может работать в диапазоне от 5 до 15 вольт постоянного тока. Если выбрано питание 12 вольт, можно разместить 4 светодиода с последовательным ограничивающим резистором (на схеме не показан, но необходим).

Список деталей

R2, R3 = 10К,
VR1, VR2 = 47 К,
Остальные резисторы = 1К,
C1, C2, C3 = 10 мкФ, 25 В

T1, T2 = BC547, T3 = 2N2907
Все SCR = BT169,
IC1 = 4017,
Все светодиоды = по выбору




Предыдущая статья: 3 протестированных схемы отключения высокого и низкого напряжения 220 В с использованием микросхемы IC 324 и транзисторов Далее: Как сделать схему велосипедного рога с помощью мелодии звонка