Egy egyszerű RGB (piros, zöld, kék) mozgó vagy gördülő LED kijelző néhány 4017 IC segítségével elkészíthető. Tanuljuk meg részletesen az eljárást.
Az RGB LED megértése
Az RGB LED-ek manapság meglehetősen népszerűvé váltak három az egyben színes funkciójának köszönhetően, és mivel ezek egymástól függetlenül működtethetők három különálló forrásból.
Egy érdekes tárgyat már megbeszéltem RGB színkeverő áramkör , amellyel manuálisan beállíthatjuk a LED-ek színintenzitását egyedi színkombinációk előállításához fokozatos átmenetek révén.
A javasolt RGB gördülő LED áramkörbe ugyanazt a LED-et építjük be a hatás megvalósításához.
Az alábbi képen egy szabványos RGB LED látható független csatlakozókkal a három beágyazott RGB LED vezérléséhez.
24 ilyen LED-re lesz szükségünk a kívánt görgetési effektus előállításához, miután beszerezték ezeket, sorba lehet szerelni, az alábbi képen látható módon:
Mint látható, a katódokat mind közösvé teszik, és az egyes 100 ohmos ellenállásokon keresztül földelik (az áramkör negatív tápellátásához csatlakoznak).
Az anód végei láthatóak néhány releváns számmal, amelyeket megfelelően össze kell kapcsolni az IC 4017 áramkör megfelelő kimeneti csatlakozóival, amint az a következő ábrán látható:
Hogyan működik az áramkör
Az áramkör működését a következő pontok segítségével lehet megérteni:
Négy IC 4017, 10 fokozatú Johnson évtizedes számláló / elválasztó készüléket láthatunk, amelyek speciális módon lépcsőzetesen vannak kialakítva, így a tervezett görgetési hatást el lehet érni.
A # 14-es érintkező, amely az IC-k órabemenetje, mind összekapcsolódnak, és integrálva vannak egy órajelforrással, amely könnyen elérhető bármely szokásos astable áramkörből, például IC 555-ös, tranzisztor-állítható, 4060-os áramkörből vagy egyszerűen egy NAND-ból. kapu oszcillátor áramköre.
Az Astable áramkörön beállított frekvencia sebessége határozza meg a LED-ek görgetési hatásának sebességét.
Az áramellátás bekapcsolásakor a C1 azonnal arra kényszeríti az IC1 15. számú érintkezőjét, hogy pillanatnyilag magasra emelkedjen. Ez az IC1 # 3 tűjét magasra emeli, míg az IC1 többi fennmaradó csapja nullára van állítva.
Ha az IC1 3. számú csapja magasra megy, akkor az IC2 15. számú csapja is magasra emelkedik, ami hasonlóan magas logikára helyezi az IC2 3. érintkezőjét, logikai nulla esetén pedig az összes többi tűt ...... ez viszont az IC3-t kényszeríti és az IC4, hogy azonos pinout orientáció haladjon át.
Tehát bekapcsolt állapotban az összes 4017 IC teljesíti a fenti állapotot és kikapcsolva marad, ügyelve arra, hogy kezdetben az összes RGB LED kikapcsolt állapotban legyen.
Azonban abban a pillanatban, amikor a C1 teljesen feltöltődik, az IC1 15. számú csapja megszabadul a C1 által létrehozott magasaktól, és most képes reagálni az órákra, és közben a 3. számú tű magas logikai sorrendje a következő csapra # 2 .... az első RGB karakterlánc világít (az első RED karakterlánc világít).
Ha az IC1 3. tűje alacsony lesz, az IC2 is engedélyezetté válik, és hasonlóan felkészül arra, hogy reagáljon a következő órára a # 14-es tűnél.
Ezért abban a pillanatban, amikor az IC1 logikai sorrend tovább tolódik a pin2-ről a pin4-re, az IC2 megfelel azáltal, hogy magasra nyomja a pinout-ot a # 3-as tűtől a # 4-es tűig ... a következő RGB karakterlánc világítani kezd (a zöld karakterlánc világít és felváltja az előzőt piros LED-húr, a piros a következő RGB-húrra kerül).
A későbbi órákon az IC-k # 14-es érintkezőjénél ugyanezt követi az IC 3 és az IC4, oly módon, hogy az RGB húr most úgy tűnik, hogy mozog vagy görget az adott 8 egymást követő LED-sávon.
Amint a szekvenálás folytatódik a 4 lépcsőzetes 4017 IC-n, egy bizonyos ponton az utolsó logikai impulzus eléri az IC4 # 11-es tűjét, amint ez megtörténik, a magas logika ezen a tűn azonnal 'belökött' az IC1 15-ös csapjába, és arra kényszeríti alaphelyzetbe állításához és visszatéréséhez a kezdeti helyzetbe, és a ciklus újrakezdődik ....
A fenti RGB görgetési hatás nem biztos, hogy túl lenyűgöző, mivel a mozgó minta R> G> B ...... módon lenne, vagyis az egyik szín a másik mögött jelenik meg.
Ahhoz, hogy R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... és így tovább érdekes módon nézzünk ki, a következőket kell végrehajtanunk áramkör esetén egy 4 csatornás felépítést mutat, több csatorna számára egyszerűen folytathatja az IC 4017 IC-k azonos módon történő hozzáadását, a következő bekezdésekben leírtak szerint.
RGB mozgó ábécé kijelző áramkör
Ezt a következő áramkört úgy tervezték, hogy szekvenálási mintát generáljon a vörös, zöld, kék vagy RGB LED-ek fölött, és gyönyörű, mozgó vagy váltó átmeneti hatást eredményezzen vörösről zöldre, kékre és vissza pirosra.
A javasolt RGB LED ábécé üldöző áramkör fő vezérlő áramköre az alábbiakban látható, amely 3 Johnsons dekád 4017 IC-ből és egy IC 555 óra generátorból áll.
Hogyan működik az RGB effektus
Először próbáljuk megérteni ennek a szakasznak a szerepét és azt, hogy miként kell végrehajtania a futó RGB LED hatást.
Az 555 IC astable clock generátor szakasz a szekvenciaimpulzus előállításához tartozik a 3 IC-hez, amelyek pin14-je összekapcsolható és összekapcsolható az 555 IC kimenetével a szükséges kiváltáshoz.
Az áramellátás bekapcsolásakor az IC1 4017 15-ös érintkezőjével összekötött 0,1uF kondenzátor ezt az IC-t visszaállítja, így a szekvenálás ennek az IC-nek a 3-as pinjéből indulhat, vagyis a> 3> 2> 4> 7> 10 ... így válaszul minden egyes óra impulzusra a tűjén14.
Azonban a kezdetnél, amikor a 0.1uF sapka visszaállítja, a pin3 kivételével az összes kimeneti tüskéje alacsony lesz, beleértve a pin11-et is.
Ha a pin11 nullán van, az IC2 pin15 nem képes földpotenciálhoz jutni, ezért le van tiltva, és ugyanez történik az IC3 esetében is ... tehát az IC2 és az IC 3 egyelőre letiltva marad, míg az IC1 megkezdi a szekvenálást.
Ennek eredményeként az IC1 kimenetek elkezdik a szekvenálást, és a kimeneti csapok között „magas” szekvenálást (eltolódást) eredményeznek a pin3-tól pin11-ig, míg végül a high szekvencia eléri a pin11-et.
Amint a pin11 a sorrendben magas lesz, az IC1 pin13 is magas lesz, ami azonnal megfagy az IC1-ben, és a pin11 magas logikája lezáródik .... az IC most ebben a helyzetben marad, és semmit sem képes megtenni.
A fentiek azonban kiváltják a hozzá tartozó BC547-et, amely azonnal lehetővé teszi az IC2-t, amely immár imitálja az IC1-et, és egymás után kezdi el a szekvenciázást a pin3-ból pin11 felé a pin11 felé .... és teljesen azonos, amint az IC2 pin11-je magasra kerül, szintén záródik és lehetővé teszi az IC3 számára az eljárás megismétlését.
Az IC3 szintén követi a korábbi IC-k lábnyomait, és amint a szekvenálási logika magasan eléri a pin11-et, a logikai magas érték átkerül az IC1 pin15-be .... amely azonnal visszaállítja az IC1-et, és visszaállítja a rendszert az eredeti formájába, és az IC1 még mindig ismét elkezdi a szekvenálási folyamatot, és a ciklus folyamatosan ismétli önmagát.
Kördiagramm
Megtanultuk és megértettük, hogy a fenti RGB vezérlő áramkörnek pontosan hogyan kell működnie a megadott szekvenálási eljárásokkal, most érdekes lenne megnézni, hogyan lehet a fenti áramkör szekvenáló kimeneteit kompatibilis meghajtó fokozattal használni a görgetés vagy mozgatás előállításához RGB LED egy kiválasztott ábécé felett.
Minden tranzisztor 2N2907
Minden SCR BT169
Az SCR kapuellenállások és a PNP alapellenállások egyaránt 1K
A LED sorozatú ellenállások megfelelnek a LED áramának.
A fenti kép az RGB meghajtó stádiumát ábrázolja, 8 darab RGB LED-et láthatunk kihasználva (az árnyékolt négyzetes dobozokban), ez azért van, mert a tárgyalt 4017 áramkört 8 szekvenciális kimenet előállítására tervezték, és ezért a meghajtó fokozata is 8 számot adott be ezek a LED-ek.
Ha többet szeretne megtudni az RGB LED-ekről, olvassa el a következő kapcsolódó bejegyzéseket:
RGB színkeverő áramkör
RGB villogó, vezérlő áramkör
Az SCR-k szerepe
A kivitelben az SCR-k láthatók az egyes LED-ek negatív végén, valamint a LED-ek pozitív végei felett PNP-tranzisztorok is találhatók.
Alapvetõen az SCR-k vannak elhelyezve a LED megvilágítás reteszeléséhez, míg a PNP pontosan az ellenkezõjéhez van csatlakoztatva, ami a retesz megszakításához szolgál.
A szekvenálás, vagy inkább a tipikus ábécé görgetési effektus a különböző LED-ek hozzárendelésével valósul meg a következő mintában:
Hogyan működik
Az RGB modulok összes piros LED-je látható az IC1 kimenetekkel összekötve, a zöld LED-ek az IC2 kimenetekkel és a kék LED-ek az IC3 kimenetekkel a megfelelő SCR kapukon keresztül. Amikor az SCR-ek aktiválódnak, a megfelelő LED-ek üldözési sorrendben világítanak.
Amint azt a korábbi szakaszban kifejtettük, az IC1, IC2 és az IC3 úgy vannak felszerelve, hogy az IC-k kaszkádos módon reagálnak, ahol az IC1 kezdi el a szekvenálást először, majd az IC2, majd az IC3, a ciklus ezután folyamatosan ismétli önmagát.
Ezért amikor az IC1 elkezdi szekvenciázni a megfelelő RGB modulok összes piros LED-jét, aktiválódik és reteszelődik.
Ha az IC2 engedélyezve van a szekvenálással, akkor az érintett SCR-eken keresztül elkezd világítani és reteszelni a zöld LED-et a tömbben, de egyidejűleg a kapcsolódó PNP tranzisztorokon keresztül megszakítja a RED led reteszt is. Ugyanezt hajtják végre az IC3 kimenetek, de ezúttal az RGB modulokban lévő zöld LED-ekre,
Amikor a zöld LED-szekvenálás eltelik, a piros LED-ek feldolgozásához ismét az IC1 váltja fel, és az egész eljárás elkezd egy káprázatos RGB LED-görgetési effektust szimulálni.
Görgetés Kijelző szimuláció
A fent bemutatott animált szimuláció pontos másolatot ad a LED-ek görgetéséről, amely elvárható a javasolt tervezéstől.
Az SCR kapukon jelzett futó fehér foltok jelzik a reteszelő funkció kiváltását és végrehajtását az SCR által, míg a PNP alap fehér foltok a vonatkozó SCR reteszek törését.
Az egyes LED-ek a sorrendben jelennek meg, de a tápfeszültségtől függően az egyes RGB csatornákon belül több számú LED-et lehet elhelyezni. Például egy 12 V-os tápegységgel 3 LED-et lehet beépíteni mindegyik csatornára, 24 V-nál pedig 6 LED-re lehet növelni mindegyik csatornán.
Példa üdvözlő görgetési szimulációra
A fenti effektus konfigurálása futó vagy mozgó RGB LED ábécék létrehozásához
A fenti példa egy klasszikus RGB mozgó grafikus ábécé szimulációt mutat be a fent ismertetett áramkör segítségével.
Minden ábécé a 8 RGB LED modul piros, zöld és kék LED-jével van bekötve.
A soros párhuzamos kapcsolatok kissé összetettek lehetnek, és némi tapasztalatra és szakértelemre lehet szükségük, a következő cikkeket tanulmányozhatjuk a LED-ek soros és párhuzamos bekötésével kapcsolatos számítások megértéséhez:
Hogyan lehet kiszámítani és összekapcsolni a LED-eket sorozatban és párhuzamosan
Számos különböző innovatív mintát lehet megtervezni és megvalósítani saját kreatív elképzeléseik felhasználásával, és az RGB LED-ek megfelelő bekötésével az egész sorrendben.
Előző: Szinuszhullámú PWM (SPWM) áramkör az Opamp segítségével Következő: Vészhelyzeti generátor áramkörének elosztása
