Feux de circulation à bande LED. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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L'appareil est utilisé pour créer un effet lumineux tel que deux rayons lumineux « se diffusant » dans des directions différentes. Il peut être utilisé pour la décoration et la conception d'éclairage des vitrines des magasins, sur les pistes de danse ; les automobilistes utilisent des lignes avec feux de circulation comme feux stop auxiliaires. En combinant plusieurs règles, vous pouvez construire diverses figures lumineuses, par exemple des étoiles polygonales.

Le circuit électrique de l'appareil est illustré à la Fig. 1. L'appareil peut être divisé en trois blocs fonctionnels : un générateur d'horloge, un bloc de génération d'un algorithme d'effet d'éclairage et un dispositif de contrôle exécutif (14 LED).

Ris.1

Le générateur est construit sur deux éléments logiques du microcircuit 4011, composé de 4 éléments logiques 2I-NOT (le circuit peut être remplacé par un analogique domestique 564LA7, K561LA7. La fréquence de fonctionnement du générateur est déterminée par la capacité du condensateur O et la résistance de la résistance R1 et du potentiomètre R16, conçus pour modifier la fréquence du générateur. Il a été établi expérimentalement que la fréquence optimale est obtenue avec une résistance du potentiomètre d'environ 100 kOhm.

La fonction d'éclairage séquentiel des LED dans la ligne est réalisée à l'aide de deux registres à décalage à quatre bits de type 4015. Le registre 4015 possède une entrée série et une sortie parallèle ; les registres à décalage 564ИР2, K561ИР2, KR1554ИР46 peuvent être utilisés en remplacement.

Comme vous le savez, un registre à décalage est un élément numérique dont les registres de bits de sortie sont séquentiellement réglés à un niveau logique élevé avec l'arrivée d'une impulsion d'horloge. La sortie du bit le plus significatif du registre QD DD2.1 est utilisée pour réinitialiser l'appareil, les sept sorties restantes sont utilisées pour contrôler les LED. Après la réinitialisation du registre, un niveau haut égal à la tension d'alimentation est constamment présent à l'entrée d'information du premier registre à décalage DD2.2. Après l'arrivée de l'impulsion d'horloge suivante du générateur d'horloge, l'état à l'entrée D est réécrit sur la sortie QA du registre à décalage DD2.2. En même temps, l'impulsion d'horloge arrive à l'entrée de comptage CLK du deuxième registre à décalage DD2.1, mais à son entrée d'information il y a un niveau bas fourni par la dernière sortie du registre à décalage DD2.2, et le niveau bas reste inchangé à la sortie.

L'arrivée de la prochaine impulsion d'horloge entraîne le déplacement des informations de la sortie QA vers la sortie QB du registre DD2.2. Dans le même temps, la sortie QA enregistrera à nouveau un niveau haut, qui est constamment présent à l'entrée d'information D du premier registre à décalage. Cette situation se répète encore deux fois, et après la quatrième impulsion d'horloge, un niveau logique haut sera présent sur toutes les sorties du registre DD2.2. Dans le même temps, à l'entrée d'information du deuxième registre à décalage DD2.1, il y a maintenant un niveau haut fourni par la sortie QD du premier registre DD2.2. Ensuite, la cinquième impulsion d'horloge entraînera une réécriture des informations de l'entrée D vers la sortie QA DD2.1. Les deux impulsions d'horloge suivantes entraîneront l'apparition d'un niveau haut sur les sorties suivantes jusqu'à l'arrivée de la huitième impulsion d'horloge, lorsqu'un niveau haut apparaîtra sur la sortie QD du registre DD2.1. Ce niveau haut est appliqué aux entrées RST des deux registres et les remet à zéro. Ensuite, le processus se répète depuis le début.

Ainsi, les sorties des registres sont remplies séquentiellement, ce qui permet de contrôler la ligne de LED. Cependant, alimenter les LED directement à partir de ces sorties limiterait le courant maximum circulant à travers les LED, réduisant ainsi leur luminosité. Pour utiliser la luminosité maximale des LED, l'appareil utilise un convertisseur de sortie basé sur le circuit intégré ULN2003 (analogues : Kl 109KT22, Kl 109KT23). Les circuits intégrés ULN2003 contiennent 7 transistors Darlington dans leur structure ; ils sont généralement utilisés comme étages tampon pour faire correspondre les périphériques de 5 et 12 volts et pour contrôler les indicateurs de signe à sept segments dans les systèmes multiplexeurs.

Dans le dispositif décrit, chaque pilote de puce contrôle une paire de LED (Fig. 2).

Ris.2

Les condensateurs C2 et C3 remplissent le rôle de lissage de l'alimentation électrique et de suppression d'éventuelles surtensions CA pulsées.

La figure 3 montre l'emplacement des éléments sur les cartes de circuits imprimés, qui sont réalisés avec une installation sur un seul côté ; les cavaliers entre les conducteurs imprimés sur les cartes sont marqués de la lettre Z.

Riz. 3 (cliquez pour agrandir)

Des planches de même taille sont montées les unes au-dessus des autres sur des douilles d'espacement de 2...3 cm de long et reliées à l'aide de vis et d'écrous à tête ronde. Vous pouvez connecter les cartes sans utiliser de bagues, et pour une connexion, vous aurez besoin d'une vis de 3...4 cm de long et de trois écrous. Des vis sont insérées dans le circuit imprimé supérieur sur lequel les LED sont soudées et serrées avec des écrous jusqu'aux têtes elles-mêmes.

Ensuite, un deuxième écrou est vissé sur les vis à une profondeur suffisante pour placer le circuit imprimé inférieur sur l'axe des vis, et cette dernière est serrée avec les écrous restants (Fig. 4).

Ris.4

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