Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Kolorowa migotka

AVT754
kit
Prosty gadżet z nowoczesnymi superjasnymi diodami LED. Kolorowe lampki migoczą w nieregularnym rytmie. O efekcie decyduje przede wszystkim różnica częstotliwości obu generatorów. W zestawie AVT-754, dwie płytki, dwa komplety elementów i diody LED: biała, niebieska, czerwona i zielona. Zasilanie: 4,5…18V, np. z baterii 9V. Średni pobór prądu: poniżej 10mA przy 9V.
Article Image

Opisywany układ jest bardzo prostym gadżetem, w którym dwie diody LED migoczą na przemian w nieregularnym rytmie. Schemat i płytka drukowana pokazane są na rysunkach 1 i 2. Elementy warto montować w kolejności podanej w wykazie na końcu artykułu. Szereg cennych wskazówek praktycznych dotyczących identyfikacji elementów oraz ich lutowania zawartych jest w broszurze Elektronika dla nieelektroników – Elementarz elektronika, która została wydana przez AVT oraz w artykułach, które ukazały się w EdW 5…7/2004.

Rys.1 Schemat - kolorowa migotka

Pomocą w montażu będzie też trójwymiarowa fotografia 3, którą trzeba oglądać w okularach anaglifowych, jakie w lipcu 2006 otrzymali w prezencie wszyscy prenumeratorzy EdW. Dwie dużo bardziej atrakcyjne wersje tej fotografii umieszczone są w Elportalu. Oprócz fotografii anaglifowej umieszczona jest tam pełnokolorowa „żywa fotografia”, którą ogląda się bez okularów, a efekt trzeciego wymiaru uzyskany jest w inny, zaskakujący sposób.

Rys.2 Płytka drukowana - kolorowa migotka
Fot. Płytka drukowana - kolorowa migotka

Standardowo w układzie montowane będą tylko dwie diody LED: D2 i D3 – można wlutować diody o dowolnych kolorach. Sprawdzając diodę LED, nigdy nie należy jej dołączać bezpośrednio do baterii, tylko zawsze przez rezystor ograniczający prąd (np. 470Ω).

Fot.3 Trójwymiarowa fotografia

W zestawie AVT754 zawarte są dwa komplety elementów i cztery różnokolorowe diody LED, można więc zrealizować dwie migotki. Układ zrealizowany z elementami według wykazu (zestaw AVT-754) może być zasilany napięciem 6…15V, na przykład ze zwykłej 9-woltowej baterii 6F22. Układ bezbłędnie zmontowany ze sprawnych elementów powinien od razu pracować. Jeszcze lepszy efekt świetlny uzyskuje się, gdy układ jest w ruchu.

Tylko dla dociekliwych – działanie układu kolorowa migotka

Układ zawiera dwa generatory o różnej częstotliwości, zrealizowane na bramkach (inwertorach) z wejściem Schmitta U1A i U1F. Inwertery U1B, U1C oraz U1D i U1E są buforami, umożliwiającymi pracę z większym prądem wyjściowym. Przy zasilaniu z baterii 9V warto pracować z niezbyt dużym prądem, dlatego w wersji standardowej przewidziano rezystor ograniczający R2 o dość dużej wartości 470Ω.

Generatory U1A i U1F pracują niezależnie i stosownie do ich stanów wyjściowych świeci albo jedna z diod, albo obie są wygaszone. Częstotliwości generatorów, zwłaszcza różnica ich częstotliwości, oraz kolory zastosowanych diod decydują o uzyskanym efekcie świetlnym.

Możliwości zmian -  układ kolorowa migotka

Przede wszystkim można i warto modyfikować szybkość zmian, czyli rytm pracy obu generatorów. Można to uzyskać, zmieniając dowolnie pojemność kondensatorów C1 i C2 w zakresie 1uF...47uF. Można też dowolnie zmieniać wartości R1 i R3 w zakresie 10kΩ…100kΩ. Interesujący efekt można uzyskać z kondensatorami C1, C2 o jednakowych pojemnościach nominalnych, o ile tylko słaba bateria zasilająca nie spowoduje synchronizacji obu generatorów. W rzeczywistości pojemności nigdy nie będą idealnie jednakowe i niewielka różnica częstotliwości da wrażenie powolnych zmian.

W wersji standardowej montowane będą tylko dwie różnokolorowe diody D2 i D3 oraz R2 o znacznej wartości (470Ω). Wartość R2 można śmiało zmniejszyć, np. do 220Ω czy 100Ω, co zwiększy pobór pradu.

Fot.4 Kolorowa migotka model z kostką 74HC14

Jeśli pojemność baterii nie stanowi problemu i potrzebna byłaby bardzo duża jasność, można wlutować wszystkie cztery diody. Wtedy trzeba jeszcze bardziej zmniejszyć wartość rezystora R2, nawet do zera (zwora), żeby przez każdą diodę płynął prąd nie większy niż 20….30mA. Przy niższych napięciach zasilania prąd będzie ograniczać rezystancja wyjściowa bramek, dlatego standardowa wersja z kostką CMOS 40106 może pracować przy zasilaniu 6…18V.

Jeśli układ miałby pracować przy napięciach zasilania niższych niż 6V, wystarczy zrealizować wersję z kostką 74HC14, która ma dużo większą wydajność prądową i może być zasilana napięciem 3…6V.

Istnieją diody LED dwukolorowe z dwiema nóżkami, zawierające wewnątrz dwie diody połączone równolegle, przeciwsobnie. Jeśli ktoś ma taką diodę, może ją śmiało wykorzystać. Fotografia 4 oraz fotografia tytułowa pokazują model z kostką 74HC14 z taką właśnie dwukolorową diodą, zasilany z dwóch paluszków R6. Układ pracuje też zasilany bateryjką litową CD2032. Fotografia 5 pokazuje efekt świetlny uzyskiwany w tym właśnie układzie.

Fot.5 Efekt świetlny uzyskiwany w tym układzie

Przy napięciu zasilania 3V mogą pracować tylko diody czerwona i zielona (ewentualnie żółta), ale nawet przy zastąpieniu rezystora R2 zworą, jasność lampki jest niewielka. W sumie także układ z kostką 74HC14 należy zasilać napięciem 4,5V albo 6V, również z uwagi na wyższe napięcie przewodzenia diod niebieskich i białych.

Wykaz elementów (w kolejności lutowania)
R1:
47kΩ (żółty.-fiolet.-pom.-złoty)
R3:
47kΩ (żółty.-fiolet.-pom.-złoty)
R2:
470Ω (żółty.-fiolet.-brąz.-złoty)
podstawka 14-pin
 
C1:
4,7uF/25V
C2:
10uF/25V
C2:
100uF/25V
D2:
dioda LED czerwona
D2:
dioda LED niebieska
złączka baterii (kijanka) do punktów P, O
 
U1 40106 włożyć do podstawki
 

Uwaga! W wersji podstawowej elementy D1, D4 nie są montowane.

AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich luty 2007
Udostępnij
UK Logo