Например TDA7294

РадиоКот >Схемы >Светотехника >Бегущие огни и световые эффекты >

Автомат световых эффектов (старые замыслы в современных реалиях).

Автор: -serg-
Опубликовано 09.03.2017.
Создано при помощи КотоРед.

В 1984 году в журнале Радио №11, в рубрике Радио - начинающим, (на страницах 52 - 53) была опубликована небольшая статья: Автомат световых эффектов, автор В. Чеканихин, город Плавск, Тульской области.

Краткое изложение материала, наличие в схеме некоторых неточностей и отсутствие печатной платы, не позволили интересной конструкции обрести широкую известность.
В ту пору, мой старинный приятель и однокашник Владислав, будучи толковым радиолюбителем, успешно собрал и отладил это устройство. Мне была любезно предоставлена возможность воспользоваться его наработками.

В те времена, удачные конструкции, имевшие «широкое хождение», распространялись при личном общении (подобно былинам). В блокнот или тетрадку, перерисовывалась схема, на кусок миллиметровки переносилась разметка отверстий под выводы деталей и соединений между ними. Высказывались рекомендации, давались комментарии, озвучивались вопросы.

Недавно я наткнулся на обрезок рыжей миллиметровки с подвёрнутыми краями и отверстиями от инструмента, которым размечалась плата. Это обстоятельство навело на мысль вспомнить о славных временах и представить обновлённый вариант, по своему, примечательной, и не трудной для повторения, конструкции.

Взяв за образец, не то чтобы ветхий, но какой-то потускневший листок с рисунком платы, я один в один изобразил его в Sprint-Layout 5.0. Отличий от оригинала немного, для удобства, плата стала односторонней, а для питания применён интегральный стабилизатор.

Схема устройства, после всех уточнений и дополнений, приобрела следующий вид.

На трёх элементах D1 построен генератор, импульсы с которого поступают на регистр сдвига D4 и делитель частоты D2.
С выхода делителя D2 сигнал поступает на счётчик D3, изменяя ого состояние, а так же через четвёртый элемент D1 на регистр, разрешая запись состояния счетчика в регистр D4.
На каждый такт генератора регистр сдвигает по кольцу комбинацию, полученную от счетчика D3.

Для удобства пользования и расширения возможностей в схему внесены некоторые дополнения.
Переключатель S2 фиксирует текущий световой эффект, прерывая поступление импульса делителя на вход счётчика.
Переключатель S3 изменяет направление движения «бегущего огня» на противоположное (реверс).

Также было подмечено, что при установке на выходе счётчика значения 0000, все лампы гирлянды зажигаются и остаются включенными следующие 64 такта генератора. После некоторых размышлений, я разорвал связь между выходом второго разряда счётчика (вывод 9 D3) и входом второго разряда регистра (вывод 3 D4). Это изменило порядок и набор эффектов и устранило комбинацию «все горят». При желании вернутся к авторскому варианту, можно установить предусмотренную перемычку.

Для управления устройством и придания ему занятного внешнего вида я сделал плату контроля и индикации.
Схема.

Набор из четырёх групп светодиодов, демонстрирует работу устройства. На односторонней печатной плате установлены органы управления, транзисторные ключи и светодиоды.

Тиристоры, отвечающие за коммутацию нагрузки, при переключении становятся источником помех. Для снижения уровня помех, проникающих в питающую сеть, добавлен фильтр, выполненный на отдельной печатной плате.

Теперь несколько подробней о технологии сборки и применяемых материалах.
Печатные платы разведены с прицелом изготовления с помощью «ЛУТ».
Основная плата содержит все необходимые для работы элементы и являет собой вполне самостоятельное устройство.

 Для установки тиристоров КУ202 сверлятся отверстия диаметром 6 мм.
Для диодов КД202 диаметр отверстий 5 мм.
Монтажные отверстия для крепления платы диаметром 3 мм.
Для транзисторов и стабилизатора диаметр отверстий 1 мм.
Все остальные отверстия диаметром 0,8 мм.

После облуживания, плата готова к монтажу элементов.

Сборку устройства, рекомендую проводить в следующем порядке:
- запаять все перемычки.
- установить диоды выпрямителя конденсаторы фильтра, микросхему стабилизатора. (Желательно проверить работоспособность собранного источника питания, подать на вход выпрямителя напряжение 8 - 10 вольт и убедиться в наличии напряжения 5 вольт на выходе стабилизатора).
- установить микросхемы, резисторы, конденсаторы, транзисторы.
На этом этапе, можно проверить работу схемы. Вместо переменного резистора R2, временно запаять перемычку, на схему подать питание. С помощью осциллографа, логического пробника (стрелочного мультиметра, в режиме измерения напряжения), необходимо убедиться в наличии импульсов на выводах 3, 6, 8 микросхемы D1. При наличии признаков устойчивой работы генератора, проверить сигналы на выводах 10, 11, 12, 13 регистра D4.
- у тиристоров желательно измерить сопротивление между катодом и управляющим электродом и отобрать экземпляры с близким значением сопротивления (в диапазоне 100 - 200 Ом). Диоды и тиристоры, установить на плату, подровнять и надёжно зафиксировать гайками.
- к микросхеме интегрального стабилизатора прикрутить радиатор.

В качестве футляра применён корпус Gainta G765.
Плата контроля и индикации, изготовлена соответственно габаритам и конструкции корпуса.

Для крепления платы к лицевой панели, отверстия диаметром 3 мм.
Для штоков П2К отверстия диаметром 10 мм.
Для переменного резистора 7 мм.
Для клавишного выключателя, прямоугольное отверстие размечается по шаблону печатной платы.

Передняя панель корпуса и плата соединяются шестигранными резьбовыми стойками длинной 12 мм.
На плату следует установить все перемычки и электронные компоненты, кроме светодиодов.
Установка светодиодов на плату потребует некоторой щепетильности. Порядок действий такой:
- напечатать в Sprint-Layout бумажный шаблон.
- разметить переднюю панель по шаблону, наколоть центры отверстий.
- просверлить отверстия для светодиодов, ручки переменного резистора, кнопок П2К. Просверлить крепёжные отверстия, установить клавишный выключатель питания.
- установить на печатную плату передней панели 17 светодиодов, (не припаивая) обращая внимание на полярность. Смонтировать резьбовые стойки.
- привернуть переднюю панель к стойкам.
- завести светодиоды в отверстия панели, подровнять.
- запаять все светодиоды.

Переднюю панель можно снять, что позволит беспрепятственно установить кнопки и переменный резистор.

Две подсобранные платы соединяются проводами.
Использование цветных проводов, снижает риск ошибки и делает процесс более наглядным.

Убедившись, что всё в порядке (индикация отображает работу устройства, регулятор и кнопки функционируют), можно монтировать конструкцию в корпус.

Плата устанавливается на четыре резьбовые стойки длинной 12 мм винтами М3 (компьютерными).
Стойки приворачиваются к днищу корпуса винтами с потайной головкой (под головки винтов выполняется зенковка).

Питание низковольтной части устройства осуществляется от трансформатора с напряжением вторичной обмотки 8 вольт.
Мне удачно подошёл трансформатор от блока питания внешнего модема USRobotics Sportster.
Для уменьшения нагрева интегрального стабилизатора, снижено выходное напряжение, с вторичной обмотки трансформатора удалено два десятка витков.
Трансформатор обмотан двумя слоями стеклотканевой изоляционной ленты и закреплён металлической полосой, выгнутой по форме магнитопровода.

Фильтр питания изготовлен с применением деталей компьютерного блока питания.
(Разъём питания из того же блока).

 Плата фильтра питания устанавливается на двух резьбовых стойках.

Для подключения нагрузки я использовал гнездо СГ-5, определённо это не лучший вариант
(разъём считается низковольтным), но четыре ёлочные гирлянды для него посильная задача.
При пайке таких разъёмов необходимо тщательно изолировать, довольно близко расположенные выводы. Мощным потребителям, софитам, большим ламповым группам, разъём потребуется более основательный.

После установки верней крышки и приклеивания резиновых ножек к днищу, конструкция приобрела законченный вид.

Устройство употреблялось с целью корпоративного увеселения и прошло новогоднюю обкатку без замечаний.

Обязательное предостережение: схема устройства находится под напряжением питающей сети! Во избежание риска поражения электрическим током все работы производить с отключенным кабелем питания.
Ручка переменного резистора должна быть из изолирующего материала, её конструкция должна исключать возможность контакта с осью резистора пальцев рук (или иных частей тела).

P.S. Погрузившись в атмосферу винтажных компонентов, я воочию ощутил особенности старой отечественной электроники.
Транзисторы КТ315 своими плоскими и короткими выводами не влезают ни в один мультиметр и замерам не поддаются. Из-за проблем с различной яркостью светодиодов, поменял КТ315 на C945.
Микросхема К155ИЕ8 отказалась начинать счёт при включении, нормально заработал только второй экземпляр.
В целом время, потраченное на поделку, было насыщенным и интересным, а свидетели работы устройства, нашли его занятным.

 


Файлы:
Автомат световых эфектов печатная плата
Плата фильтра питания
Плата передней панели
Шаблоны панелей
Автомат световых эфектов схема


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

47 6 1
4 0 0