Как сделать схему бегущий огонь на макетной плате: Схема бегущего огонька со светящейся дорожкой. Бегущие огни на светодиодах. Описание электрической схемы

Содержание

Бегущие огни на светодиодах.

Собираем «Бегущие огни» своими руками

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики – микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 – HL16 начинают последовательно загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3. Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы. Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.

1 – DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана – генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм. Поэтому изменять номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 – HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика

К155ИЕ5 соединены.  При этом микросхема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступивших импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор.

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырёхразрядный код в напряжение логического нуля, который появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, такое объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у неё 16 выходов. Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 24 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 

0000 до 1111 на выходах 0 — 15 появится логический ноль (светодиод засветится). То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует числу в двоичном коде. По сути это такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичную.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе «0», то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток – светодиод светится. Если на выходе логическая единица  «1», то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройства. Схема проверена и исправно работает. Вот короткое видео работающего устройства.

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 (КР142ЕН5А) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ±20%. На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 — HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. «Бегущий огонь» с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

Главная &raquo Цифровая электроника &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Бегущий огонь на светодиодах

Собираем «Бегущие огни» своими руками

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики – микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

генератора прямоугольных импульсов;

устройства индикации (16-ти светодиодов).

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 – HL16 начинают последовательно загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3. Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы. Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.1 – DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана – генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм. Поэтому изменять номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 – HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика

К155ИЕ5 соединены. При этом микросхема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступивших импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор.

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырёхразрядный код в напряжение логического нуля, который появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, такое объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у неё 16 выходов. Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 2 4 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 0000 до 1111 на выходах

0 – 15 появится логический ноль (светодиод засветится). То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует числу в двоичном коде. По сути это такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичную.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе «0», то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток – светодиод светится. Если на выходе логическая единица «1», то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройства.

Схема проверена и исправно работает.

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 (КР142ЕН5А) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ±20%. На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 – HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. «Бегущий огонь» с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

В продаже имеется огромное количество различных мигающих цветными огоньками светодиодных девайсов, способных сделать ярче любой праздник. Зачем покупать стандартные светодиодные мигалки, когда намного интереснее за несколько часов своими руками собрать оригинальное и полностью функциональное устройство, способное переключать светодиоды в определенной последовательности, тем самым создавая эффект бегущих огней. Для начинающих радиолюбителей, эта самоделка будет замечательным проектом выходного дня.

На этом рисунке изображена схема бегущих огней на светодиодах.

Схема бегущих светодиодных огней на микросхеме NE555, CD4017, CD4022

Устройство состоит из двух микросхем, принцип работы очень простой. Задающий генератор импульсов выполнен на универсальной микросхеме NE555. Сигнал с генератора поступает на вход двоичного счетчика дешифратора CD4017 или CD4022 эти микросхемы аналогичные и полностью взаимозаменяемые. Микросхема имеет 10 выходов, к которым подключены светодиоды. При подаче тактовых импульсов с генератора импульсов на вход счетчика происходит последовательное переключение между выходами микросхемы.

Светодиоды зажигаются в строгой последовательности от 1 до 10 и поэтому получается эффект бегущих огней. Скорость переключения светодиодов регулируется за счет изменения частоты задающего генератора импульсов подстроечным резистором P1. Напряжение питания светодиодов устанавливается подбором сопротивления резистора R1. Схема питается напряжением от 5 до 15 вольт. Так же обратите внимание на нумерацию светодиодов на схеме. Если вы хотите, чтобы светодиоды зажигались один за другим, то разместите их по порядку указанном на схеме.

На этом рисунке изображена печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах.

Печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах своими руками

Детали устройства легко помещаются на печатной плате размером 65х45 мм. Микросхемы для удобства я установил в DIP панельки, стоят копейки, в случае замены микросхемы не надо ничего паять.

Светодиоды с платой соединяются проводами. На каждый канал микросхемы можно подключить не более трех светодиодов. В своей самоделке решил поставить по два светодиода на каждый канал и разместить светодиоды один на против другого таким образом, чтобы получился круговой эффект вращения из двух точек. Вы можете размещать светодиоды в любой последовательности, создавать фигуры, вариантов много, фантазируйте…

Хочу заострить ваше внимание на том, что если будете ставить разноцветные светодиоды. На один канал можно ставить светодиоды, только одного цвета. Все потому, что у разноцветных светодиодов разное сопротивление и поэтому будет светиться только, тот у которого меньшее сопротивление. Конечно можно это дело исправить, если заменить резистор R1 перемычкой, а на каждый светодиод поставить отдельный резистор. Тогда все светодиоды будут светиться, как надо.

Моей задачей было собрать автономное, карманное устройство, которое будет служить световым дополнением к музыкальному «Бумбоксу», поэтому светодиоды и плату с батарейкой, аккуратно разместил в пластиковом корпусе от электромагнитного реле. Светодиоды залил термо клеем. Таким образом приклеил печатную плату. Поставил выключатель и один диод IN4007 для защиты устройства от переполюсовки.

Получилось симпатичное карманное устройство, которое можно взять с собой и наслаждаться бегущими по кругу светодиодными огоньками.

А, что делать если хочется подключить большую нагрузку, например светодиодные ленты? Тогда придется немного усовершенствовать схему. На каждый канал надо поставить транзисторный ключ.

В данной схеме хорошо работают практически любые транзисторы структуры n-p-n например: BD139, TIP41C, MJE13006, MJE13007, MJE13008, MJE13009, КТ815, КТ805, КТ819 и другие аналогичные подберите в зависимости от требуемой нагрузки. Все транзисторы надо закрепить на радиаторе, коллекторы транзисторов по схеме соединяются вместе, поэтому изолировать от радиатора не надо. Резисторы R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 подключите к выходам микросхемы. Питание схемы возьмите от общего источника питания.

Радиодетали для сборки бегущих огней на светодиодах

  • Микросхема NE555
  • Микросхема CD4017 или CD4022
  • Подстроечный резистор P1 на 50К
  • Резистор R1 1К, R2 22К
  • Конденсатор С1 220 мкФ 25В, С2 10 мкФ 25В
  • Светодиоды с напряжением питания от 2 до 12В

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать бегущие огни на светодиодах

Динамичные световые огни всегда привлекают к себе внимание. Этим пользуются для создания рекламы. Устанавливают их на автомобили с целью привлечь внимание водителей. В статье рассматривается схема и дается инструкция, как бегущие огни на автомобильных светодиодах сделать своими руками на стоп-сигнале.

Принципиальная схема стоп-сигнала в виде бегущих огней

Стоп-сигнал служит для предупреждения водителей транспортных средств, которые едут сзади, о том, что водитель тормозит. Дополнительный стоп-сигнал со светодиодами очень важен, так как при интенсивном автомобильном движении порой непонятно, загорается стоп-сигнал или горят габариты. Бегущие огни на светодиодах привлекают дополнительное внимание водителей, сработает эффект рекламы. Тем самым, у задних участников движения будет дополнительное время среагировать на торможение (автор видео — evgenij5431).

Далее рассмотрим, как сделать светодиодный стоп-сигнал своими руками. Ниже детально разбирается схема создания меняющихся огней. Для реализации динамичных огней используются красные светодиодные лампы, которые включены попарно. После включения сначала загораются лампочки в центре, а затем расходятся от центра к краям.

Светодиоды управляются попарно. Сначала загораются светодиодные лампочки HL1 и HL2, далее HL3 и HL4. После того, как гаснет предыдущая пара лампочек, зажигается следующая. Лампочки попарно зажигаются до последней пары HL11 и HL12. Когда загорится и потухнет последняя пара, процесс повторяется.

Светодиодные огни будут бежать до тех пор, пока на вход схемы будет подаваться питание.

Первые светодиоды находятся в середине, остальные располагаются попарно на равном расстоянии к краям. Реально реализован алгоритм бегущего огня от центра стоп-сигнала к его краям. Можно пофантазировать и придумать другой алгоритм, по которому будет мигать каждая лампочка.

Принципиальная схема бегущих светодиодов

Описание электрической схемы

Для практической реализации приведенной схемы необходим мультивибратор, основу которого составляет микросхема DD1 К561ЛА7 и микросхема-счетчик DD2 К561ИЕ8. С помощью первой микросхемы создаются импульсы, включающие светодиоды. Благодаря микросхеме-счетчику осуществляется переключение питания для определенных групп светодиодных огней.

Транзисторы VT1-VT2 используются в качестве усилителей, которые открываются благодаря напряжению, поступающему с ноги счетчика. Конденсаторы С2 и С3 играют роль фильтров питания. Подбирая емкость конденсатора С1, можно уменьшать или увеличивать, когда будут переключаться светодиоды. Для монтирования конструкции светодиодного стопа лучше всего подойдет печатная текстолитовая плата с размерами 37 х 50 мм.

Габариты печатной платы

Габариты печатной платы

Данная конструкция требует минимальную силу тока и почти не нагревается. Это дает возможность сборку, которая управляет светодиодами, сделать в этом же корпусе стоп-сигнала. При этом питание можно подключить к снятой штатной лампе.

Ниже приведена схема, которую легко реализовать.

Реализация мигания светодиодов

По данной схеме группы светодиодных лампочек подключают к выводам Out1 — Out3. Сколько светодиодов будет в целом, зависит от питания. Если лампочек слишком много, то учитывать нужно, какое питание поступает на схему от бортовой сети, составляющее 12 В. Транзисторы КТ972А необходимо защитить с помощью теплоотводящих радиаторов. По желанию можно транзистор КТ972А заменить парой менее мощных транзисторов КТ315 и мощным элементом КТ815 или аналогичными элементами.

Детали DD1.1 и DD1.2, включенные в схему, играют роль генератора, который служит для подачи импульсов на вход счетчика К561ИЕ8. Аналогично предыдущему случаю, с помощью счетчика генерируются управляющие импульсы для транзисторов. Подбирая сопротивление R6, значение его номинала должно составлять не менее 1 кОм. Для создания бегущих огней можно использовать печатную плату. Благодаря навесному монтажу конструкция получается миниатюрных размеров.

Миниатюрные размеры платы

Естественно, светодиодные лампочки размещают прямо на панели стоп-сигнала, так как печатная плата слишком мала, чтобы поместить на нее светодиоды. Следует помнить о надежности, поэтому необходимо обеспечить максимальную защиту электрических соединений и контактов от попадания влаги. Для обеспечения питанием дополнительного стопа его подключают к проводке основного стопа в багажнике. Возможен вариант подключения к плате световых приборов.

Если все правильно собрано, то дополнительной настройки не понадобится. Диодные стоп-сигналы начинают работать сразу же после подключения.

Заключение

Имея хотя бы небольшой опыт электромонтажных работ, пользуясь приведенными в статье схемами, можно самостоятельно оттюнинговать свой автомобиль, сделав бегущий огонь на светодиодах для стоп-сигнала. Если для реализации бегущих огней своими руками не достаточно опыта и знаний, можно купить заводские стоп-сигналы с такой функцией. В таких устройствах реализовано больше функций.

В зависимости от алгоритма бегущие светодиоды могут гореть при аварийной остановке, во время торможения, если водитель дает задний ход и др. Для установки заводских стоп-сигналов не нужно специальных знаков, поэтому с их монтажом справится даже начинающий водитель.

Видео «Светодиодный бегущий огонь»

В этом видео демонстрируется, как самостоятельно создать бегущие они на светодиодах (автор ролика — Radio Hobby Invent).

Бегущая волна своими руками. Бегущие огни на светодиодах своими руками — схема на микроконтроллере ATtiny2313. Видео работы: Бегущие огни на светодиодах

В настоящее время в интернете море схем с бегущими огнями. В нашей статье рассмотрим самую простую схему, собранную на двух популярных микросхемах: таймере 555 и счетчике CD4017.

Будем собирать вот по этой схеме (для увеличения кликните по ней):

Схема не очень сложная, как кажется на первый взгляд. Итак, чтобы ее собрать, нам потребуются:

1) три резистора номиналом: 22 КилоОма, 500 КилоОм и 330 Ом

2) микросхема NE555

3) микросхема CD4017

4) конденсатор на 1 микрофарад

5) 10 советских или китайских светодиодов на 3 Вольта

Распиновка 555


В настоящее время большинство микросхем производят в так называемом DIP корпусе . DIP – от англ. – Dual In-line Package, что в дословном переводе означает как “двухрядная сборка”. Выводы микросхем в корпусе DIP находятся в противоположных сторонах друг от друга. Расстояние между выводами в основном 2,54 мм, но есть также и исключения. В зависимости от того, сколько выводов имеет микросхема, так и называется корпус на эту микросхему. Например микросхема 555 имеет 8 выводов, следовательно, ее корпус называется DIP-8.

В красных кружочках я пометил так называемые “ключи”. Это специальные метки, с помощью которых можно узнать начало маркировки выводов микросхемы


Первый вывод как раз находится рядом с ключом. Счет идет против часовой стрелки


Значит, на микросхеме NE555N выводы нумеруются таким образом:


Все то же самое касается и микросхемы CD4017, которая изготовлена в корпусе DIP-16.


Нумерация выводов идет с левого нижнего угла.

Сборка устройства

Собираем наши бегущие огни. На макетной плате они выглядят примерно вот так:


А вот работа схемы в действии:

Работает вся схема таким образом: на таймере 555 собран генератор прямоугольных импульсов. Частота следования импульсов зависит от резистора R2 и конденсатора С1. Далее эти прямоугольные импульсы считает микросхема счетчика CD4017 и в зависимости от количества прямоугольных импульсов, выдает сигналы на свои выводы. Когда в микросхеме счетчик переполняется, все начинается сначала. Светодиоды моргают по кругу, пока на схеме есть напряжение.

Имейте ввиду, что аналогов микросхем 555 и CD4017 туева куча. Есть даже советские аналоги. Для таймера 555 это КР1006ВИ1, а для микросхемы счетчика К561ИЕ8.

Приведенная в данной статье самодельная схема бегущие огни на светодиодах, построена на довольно популярном . В памяти программы записано до 12 программ различных световых эффектов, которые можно выбрать по своему желанию. Это и бегущий огонь, бегущая тень, нарастающий огонь и так далее.

Этот автомат световых эффектов позволяет управлять тринадцатью светодиодами, которые подключены через токоограничивающие резисторы прямо к портам микроконтроллера ATtiny2313.Как уже было сказано выше, в памяти микроконтроллера зашиты 11 различных самостоятельных комбинаций световых рисунков, а так же есть возможность последовательного однократного перебора всех 11 комбинаций, это уже будет 12-ая программа.

Кнопка SA3 позволяет осуществлять переключение между программами.

Кнопками SA1 и SA2 можно управлять скоростью движения огней либо частотой мерцания каждого светодиода (от постоянного свечения до легкого мерцания). Все это зависит, в каком положении находится переключатель SA4. При верхнем по схеме положении переключателя SA4 регулируется скорость бегущих огней, а при нижнем частота мерцания.

При монтаже светодиодов в линейку следует соблюдать очередность такую же, как пронумеровано на схеме от HL1 до HL11.

Микроконтроллер ATtiny2313 тактируется от внутреннего генератора с частотой 8 МГц.

Видео работы: Бегущие огни на светодиодах

(1,1 Mb, скачано: 3 650)

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики — микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

    генератора прямоугольных импульсов;

    счётчика;

    дешифратора;

    устройства индикации (16-ти светодиодов).

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 — HL16 начинают последовательно загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3 . Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы. Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.1 — DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана — генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм. Поэтому изменять номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 — HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика К155ИЕ5 соединены. При этом микросхема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступивших импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор .

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырёхразрядный код в напряжение логического нуля, который появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, такое объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у неё 16 выходов. Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 2 4 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 0000 до 1111 на выходах 0 — 15 появится логический ноль (светодиод засветится). То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует числу в двоичном коде. По сути это такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичную.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе «0», то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток — светодиод светится. Если на выходе логическая единица «1», то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройства. Схема проверена и исправно работает .

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 (КР142ЕН5А ) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ±20% . На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 — HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. «Бегущий огонь» с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

Из чего собрать бегущие огни. Бегущие огни. Описание электрической схемы

Среди десятков разнообразных светодиодных мигалок достойное место занимает схема бегущих огней на светодиодах, собранная на микроконтроллере ATtiny2313. С её помощью можно создавать различные световые эффекты: от стандартного поочерёдного свечения до красочного плавного нарастания и затухания огня. Один из вариантов того, как сделать своими руками бегущий огонь на светодиодах под управлением МК ATtiny2313, рассмотрим на конкретном примере.

Сердце бегущих огней

То, что AVR микроконтроллеры Atmel обладают высокими эксплуатационными характеристиками – всем известный факт. Их многофункциональность и лёгкость программирования позволяет реализовывать самые необыкновенные электронные устройства. Но начинать знакомство с микроконтроллерной техникой лучше со сборки простых схем, в которых порты ввода/вывода имеют одинаковое назначение.

Одной из таких схем являются бегущие огни с выбором программ на ATtiny2313. В данном микроконтроллере есть всё необходимое для реализации подобных проектов. При этом он не перегружен дополнительными функциями, за которые пришлось бы переплачивать. Выпускается ATtiny2313 в корпусе PDIP и SOIC и имеет следующие технические характеристики:

  • 32 8-битных рабочих регистра общего назначения;
  • 120 операций, выполняемых за 1 тактовый цикл;
  • 2 кБ внутрисистемной flash-памяти, выдерживающей 10 тыс. циклов запись/стирание;
  • 128 байт внутрисистемной EEPROM, выдерживающей 100 тыс. циклов запись/стирание;
  • 128 байт встроенной оперативной памяти;
  • 8-битный и 16-битный счётчик/таймер;
  • 4 ШИМ канала;
  • встроенный генератор;
  • универсальный последовательный интерфейс и прочие полезные функции.

Энергетические параметры зависят от модификации:

  • ATtiny2313 – 2,7-5,5В и до 300 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц;
  • ATtiny2313А (4313) – 1,8-5,5В и до 190 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц.

В ждущем режиме энергопотребление снижается на два порядка и не превышает 1 мкА. Кроме этого данное семейство микроконтроллеров обладает целым рядом специальных свойств. С полным перечнем возможностей ATtiny2313 можно ознакомиться на официальной страничке производителя www.atmel.com.

Схема и принцип её работы

В центре принципиальной электрической схемы расположен МК ATtiny2313, к 13-ти выводам которого подключены светодиоды. В частности, для управления свечением полностью задействован порт В (PB0-PB7), 3 вывода порта D (PD4-PD6), а также PA0 и PA1, которые остались свободными из-за применённого внутреннего генератора. Первый вывод PA2 (Reset) не принимает активного участия в схеме и через резистор R1 соединён с цепью питания МК. Плюс питания 5В подаётся на 20-й вывод (VCC), а минус – на 10-й вывод (GND). Для исключения помех и сбоев в работе МК по питанию установлен полярный конденсатор С1.
С учётом небольшой нагрузочной способности каждого вывода подключать следует светодиоды, рассчитанные на номинальный ток не более 20 мА. Это могут быть как сверхъяркие led в DIP корпусе с прозрачной линзой, так и smd3528. Всего их в данной схеме бегущих огней 13 шт. В качестве ограничителей тока выступают резисторы R6-R18.

Нумерация светодиодов на схеме указана в соответствии с прошивкой.

Через цифровые входы PD0-PD3, а также с помощью кнопок SB1-SB3 и переключателя SA1 производится управление работой схемы. Все они подключены через резисторы R2, R3, R6, R7. На программном уровне предусмотрено 11 различных вариаций мигания светодиодов, а также последовательный перебор всех эффектов. Выбор программы задаётся кнопкой SB3. В пределах каждой программы можно изменять скорость её выполнения (мигания светодиодов). Для этого переключатель SA1 переводят в замкнутое положение (скорость программы) и кнопками увеличения (SB1) и уменьшения (SB2) скорости добиваются желаемого эффекта. Если SA1 разомкнуть, то кнопки SB1 и SB2 будут регулировать яркость светодиодов (от слабого мерцания до свечения на номинальной мощности).

Печатная плата и детали сборки

Специально для начинающих радиолюбителей предлагаем два варианта сборки бегущих огней: на макетной и на печатной плате. В обоих случаях рекомендуется использовать микросхему в PDIP корпусе, устанавливаемую в DIP-20 панельку. Все остальные детали также в DIP корпусах. В первом случае достаточно будет макетной платы 50х50 мм с шагом 2,5 мм. При этом светодиоды можно разместить, как на плате, так и на отдельной линейке, соединив их с макетной платой гибкими проводами.

Если бегущие огни на светодиодах предполагается активно использовать в дальнейшем (например, в автомобиле, велосипеде), то лучше собрать миниатюрную печатную плату. Для этого понадобится односторонний текстолит размером 55*55 мм, а также радиоэлементы.

В настоящее время в интернете море схем с бегущими огнями. В нашей статье рассмотрим самую простую схему, собранную на двух популярных микросхемах: таймере 555 и счетчике CD4017.

Будем собирать вот по этой схеме (для увеличения кликните по ней):

Схема не очень сложная, как кажется на первый взгляд. Итак, чтобы ее собрать, нам потребуются:

1) три резистора номиналом: 22 КилоОма, 500 КилоОм и 330 Ом

2) микросхема NE555

3) микросхема CD4017

4) конденсатор на 1 микрофарад

5) 10 советских или китайских светодиодов на 3 Вольта

Распиновка 555


В настоящее время большинство микросхем производят в так называемом DIP корпусе . DIP – от англ. – Dual In-line Package, что в дословном переводе означает как “двухрядная сборка”. Выводы микросхем в корпусе DIP находятся в противоположных сторонах друг от друга. Расстояние между выводами в основном 2,54 мм, но есть также и исключения. В зависимости от того, сколько выводов имеет микросхема, так и называется корпус на эту микросхему. Например микросхема 555 имеет 8 выводов, следовательно, ее корпус называется DIP-8.

В красных кружочках я пометил так называемые “ключи”. Это специальные метки, с помощью которых можно узнать начало маркировки выводов микросхемы


Первый вывод как раз находится рядом с ключом. Счет идет против часовой стрелки


Значит, на микросхеме NE555N выводы нумеруются таким образом:


Все то же самое касается и микросхемы CD4017, которая изготовлена в корпусе DIP-16.


Нумерация выводов идет с левого нижнего угла.

Сборка устройства

Собираем наши бегущие огни. На макетной плате они выглядят примерно вот так:


А вот работа схемы в действии:

Работает вся схема таким образом: на таймере 555 собран генератор прямоугольных импульсов. Частота следования импульсов зависит от резистора R2 и конденсатора С1. Далее эти прямоугольные импульсы считает микросхема счетчика CD4017 и в зависимости от количества прямоугольных импульсов, выдает сигналы на свои выводы. Когда в микросхеме счетчик переполняется, все начинается сначала. Светодиоды моргают по кругу, пока на схеме есть напряжение.

Имейте ввиду, что аналогов микросхем 555 и CD4017 туева куча. Есть даже советские аналоги. Для таймера 555 это КР1006ВИ1, а для микросхемы счетчика К561ИЕ8.

Приведенная в данной статье самодельная схема бегущие огни на светодиодах, построена на довольно популярном . В памяти программы записано до 12 программ различных световых эффектов, которые можно выбрать по своему желанию. Это и бегущий огонь, бегущая тень, нарастающий огонь и так далее.

Этот автомат световых эффектов позволяет управлять тринадцатью светодиодами, которые подключены через токоограничивающие резисторы прямо к портам микроконтроллера ATtiny2313.Как уже было сказано выше, в памяти микроконтроллера зашиты 11 различных самостоятельных комбинаций световых рисунков, а так же есть возможность последовательного однократного перебора всех 11 комбинаций, это уже будет 12-ая программа.

Кнопка SA3 позволяет осуществлять переключение между программами.

Кнопками SA1 и SA2 можно управлять скоростью движения огней либо частотой мерцания каждого светодиода (от постоянного свечения до легкого мерцания). Все это зависит, в каком положении находится переключатель SA4. При верхнем по схеме положении переключателя SA4 регулируется скорость бегущих огней, а при нижнем частота мерцания.

При монтаже светодиодов в линейку следует соблюдать очередность такую же, как пронумеровано на схеме от HL1 до HL11.

Микроконтроллер ATtiny2313 тактируется от внутреннего генератора с частотой 8 МГц.

Видео работы: Бегущие огни на светодиодах

(1,1 Mb, скачано: 3 657)

Один из вариантов использования твердотельных источников света в декоративных целях – бегущие огни на светодиодах. Способов изготовления этого несложного устройства – масса. Рассмотрим некоторые из них.

Простейшая схема бегущих огней на 12 вольт

В интернете наиболее часто встречается простая «старомодная» схема с использованием счетчика и генератора (рисунок 1).

Рисунок 1

Работа схемы предельно проста и понятна. Генератор построен на основе таймера импульсов, а счетчик выполняет свою основную функцию – считает импульсы и выдает соответствующие логические уровни на своих выходах. К выходам подключены светодиоды, которые загораются при появлении логической единицы и соответственно гаснут при нуле, создавая тем самым эффект бегущих огней. Скорость переключения зависит от частоты генератора, которая в свою очередь зависит от номиналов резистора R1 и конденсатора С1.

Наименования микросхем приведены советские, но они имеют легкодоступные импортные аналоги. Если необходимо увеличить , то для увеличения тока нужно подключать их через буферные транзисторы, т.к. сами выходы счетчика имеют достаточно скромную нагрузочную способность.

Подключаем «мозги»

Для получения более сложных эффектов, схема должна строиться на микроконтроллере (далее МК). Хотя в интернете и присутствует множество схем бегущих огней на микроконтроллере, построенных на обыкновенной логике, реализующих различную последовательность зажигания светодиодов, их использование неоправданно и нецелесообразно в наши дни.

Схемы получаются более громоздкими и дорогими. МК же позволяет гибко управлять отдельными светодиодами или их группами, хранить в памяти множество программ световых эффектов и при необходимости чередовать их по заранее заданной последовательности или по внешней команде (например, от кнопки). При этом схема получается весьма компактной и достаточно дешевой.

Рассмотрим основной принцип построения схемы бегущих огней на светодиодах с использованием микроконтроллера.

Для примера возьмем микросхему ATtiny2313 – 8-разрядный МК стоимостью около 1$. Простейшая схема может быть реализована непосредственным подключением светодиодов к выводам I/O (рисунок 2). Эти выводы МК способны обеспечить ток до 20 мА, что более чем достаточно для индикаторных светодиодов.

Необходимое значение тока задается резисторами, включенными последовательно диодам. Значение силы тока рассчитывается по формуле I=(U пит -U LED)/R. Схемы питания и сброса МК на рисунке не приведены, чтобы не загромождать схему. Эти цепи стандартные и выполняются в соответствии с рекомендациями производителя, приведенными в Data Sheet. При необходимости точного задания временных интервалов (длительности зажигания отдельных светодиодов или полного цикла) можно использовать кварцевый резонатор, подключаемый к выводам 4 и 5 МК.

Если такой необходимости нет, можно обойтись встроенным RC-генератором, а освободившиеся выводы назначить как стандартные выходы и подключить еще пару светодиодов. Максимальное количество светодиодов, которое можно подключить к этому МК – 17 (на рисунке 2 показан вариант подключения 10 светодиодов). Но лучше оставить один-два вывода для кнопок управления, чтобы была возможность переключать режимы бегущего огня.

Рисунок 2

Вот и всё, что касается «железа». Дальше всё зависит от программного обеспечения. Алгоритм может быть любым. К примеру, можно записать в память несколько режимов и настроить интервал повторения каждой либо подключить две кнопки: одну для переключения режимов, другую для регулировки скорости. Написание подобной программы – достаточно простая задача даже для человека никогда не работавшего ранее с МК, однако если изучать программирование лень или некогда, а «оживить» бегущий огонь на светодиодах очень хочется – всегда можно скачать готовое ПО.

Простые бегущие огни на светодиодах. Бегущие огни схема

Новогодние схемы – автоматы световых эффектов, которые легко собрать своими руками начинающему радиолюбителю

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “

Время летит очень быстро. Не успеешь оглянуться – а на “носу” Новый год, пора подбивать итоги прожитого года, не стыдно ли, оглядываясь назад, за прожитые дни. Да и предстоящий праздник надо как-то разнообразить новыми новогодними самоделками , собранными своими руками на радость родным и близким.
Сегодня мы с вами рассмотрим несколько новогодних схем автоматов световых эффектов для украшения праздника, простых, не содержащих дефицитных деталей и легких в сборке.

Первая схема:
Миниатюрная елка с “бегущим огнем”
Такая елка на светодиодах станет украшением праздничного стола и обязательно порадует всех ваших друзей и знакомых:

На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор прямоугольных импульсов, на транзисторах VT3 и VT4 – электронные ключи, которые коммутируют группы светодиодов. Светодиоды расположены на печатной плате в виде елки. Частота генерируемых импульсов зависит от номиналов сопротивлений R2, R3 и конденсаторов С1 и С2 (чем больше их номинал – тем меньше частота генератора).
Транзисторы VT3 и VT4 подключены к выходам генератора через токоограничительные резисторы R5 и R6 соответственно. Импульсы с генератора поочередно открывают транзисторы. Когда открыт транзистор VT3 – светятся светодиоды HL1-HL3, HL10-HL14, HL18, HL19. А когда открыт транзистор VT4 – HL4-HL9, HL15-HL17, HL20. Их переключение создает эффект бегущего огня. Питание осуществляется от батареи напряжением 9 вольт.
Все детали монтируют на односторонней печатной плате:


Детали применять можно любого типа, светодиоды – с маленьким током потребления, типа КИП.

Вторая схема.
Она не совсем вторая. На базе этой схемы, с использованием одной широкодоступной микросхемы, нескольких транзисторов и светодиодов, можно собрать большое количество разнообразных автоматов световых эффектов.
Такие автоматы световых эффектов станут украшением новогоднего праздника, прекрасным новогодним подарком.
Основа этой схемы трехфазный генератор собранный на микросхеме К561ЛА7 (в крайнем случае ее можно заменить на К561ЛЕ5).
Что из себя представляет микросхема К561ЛА7 и ее полный аналог CD4011A :


Схема трехфазного генератора на микросхеме К561ЛА7:


Сопротивления резисторов и емкость конденсаторов в такой схеме равны: R1=R2=R3, C1=C2=C3.
Работает генератор так. В момент включения питания все конденсаторы разряжены, на входах микросхемы 1-2, 5-6, 8-9 логический ноль, а на выходах 3, 4, 10 – логическая единица. Конденсаторы, через резисторы начинают заряжаться. Хотя номиналы резисторов и конденсаторов одинаковы, но из-за разброса параметров реальных деталей, какой-то конденсатор будет заряжаться быстрее. Допустим первым зарядился конденсатор С1, на входе 1-2 микросхемы появляется логическая единица, а на выходе 3 – соответственно логический ноль. Конденсатор С2, не успев зарядиться, начнет разряжаться через резистор R2. Тем временем, конденсатор С3 успеет зарядиться до логической единицы и естественно на выходе 10 появится логический ноль – конденсатор С1 начнет разряжаться через резистор R1. Дальнейший путь работы микросхемы вы можете проследить по аналогии сами. Таким образом на выходах 1-2-3 происходит периодическая смена логического нуля на логическую единицу. Теперь достаточно подключить к выходам 1-2-3 транзисторные ключи со светодиодами и мы получим автомат световых эффектов :


Четвертый элемент – DD1.4 – не используется, и его входы (выводы 12-13) соединены с “+” питания.
На транзисторах VT1-VT3 собраны транзисторные ключи, каждый из которых включает и выключает соответствующую гирлянду светодиодов. Резисторы R4-R6 ограничивают ток через светодиоды. Буквами А-Г обозначены места подключения светодиодных гирлянд другого типа, для описываемых ниже автоматов.
Все резисторы любые, малогабаритные, транзисторы серии КТ315 с буквенными обозначениями А-Г. Светодиоды должны быть одного типа и одного цвета свечения. На приведенных ниже печатных платах аноды светодиодов должны припаиваться к квадратным контактным дорожкам.

Первый автомат световых эффектов “Треугольник”.
Светодиоды на плате этого автомата расположены по контуру треугольника:


При работе генератора на его выходах последовательно формируются импульсы положительной полярности, которые поочередно открывают транзисторы, в результате чего создается эффект движения “огней” по периметру.

Второй автомат световых эффектов “Пропеллер”.
Схема не отличается от предыдущей, а световой эффект “пропеллер” обеспечивается соответствующим расположением светодиодов на плате:


Экспериментируя с расположением светодиодов на плате, вы сможете получить множество других световых эффектов.

Третий автомат световых эффектов “Снежинка”.
Устройство создает эффект падающей снежинки, который достигается последовательным зажиганием (с вращением) трех расположенных “концентрично” гирлянд из одноцветных светодиодов.
От предыдущих схем эта отличается количеством светодиодов в гирлянде (четыре вместо трех) и с отсутствием в связи с этим токоограничительных резисторов R4-R6:


Гирлянды подключаются к соответствующим точкам А-В на схеме.
Схема печатной платы:


Внешний вид автомата:


Четвертый автомат световых эффектов “Бегущие огни”.
Эта схема ничем не отличается от схемы “Снежинки” – также по 4 светодиода в гирлянде, но расположены они по другому. Эта конструкция создает оригинальный эффект “бегущих огней” в виде вращающейся световой линейки:


Внешний вид “Бегущих огней”:


Пятый автомат световых эффектов “Звезда”.
Автомат создает эффект испускания лучей звездой.
Отличие этой схемы от предыдущих – в числе светодиодов и способа их включения:


Чертеж печатной платы “Звезда”:


А вот так выглядит автомат световых эффектов “Звезда”:


Шестой автомат световых эффектов “Бегущая букашка”.
Вспыхивающие последовательно светодиоды этого устройства создают эффект перебирания лапками насекомого, при этом его брюшко и головка светятся постоянно.
Схема гирлянды “Бегущая букашка”:


Гирлянды А-Б-В имитируют лапки, а гирлянда Г (светящаяся постоянно) имитирует брюшко и головку.
Печатная плата “Бегущей букашки”:


Внешний вид автомата световых эффектов “Бегущая букашка”:


Седьмой автомат световых эффектов “Бегущая волна”.
Последовательные вспышки нескольких гирлянд, каждая из которых состоит из трех светодиодов, расположенных в виде обратной галочки, создает в этой конструкции “бегущей волны”.

Стоп-сигнал служит для предупреждения водителей транспортных средств, которые едут сзади, о том, что водитель тормозит. со светодиодами очень важен, так как при интенсивном автомобильном движении порой непонятно, загорается стоп-сигнал или горят габариты. Бегущие огни на светодиодах привлекают дополнительное внимание водителей, сработает эффект рекламы. Тем самым, у задних участников движения будет дополнительное время среагировать на торможение (автор видео — evgenij5431).

Далее рассмотрим, как сделать светодиодный стоп-сигнал своими руками. Ниже детально разбирается схема создания меняющихся огней. Для реализации динамичных огней используются красные светодиодные лампы, которые включены попарно. После включения сначала загораются лампочки в центре, а затем расходятся от центра к краям.

Светодиоды управляются попарно. Сначала загораются светодиодные лампочки HL1 и HL2, далее HL3 и HL4. После того, как гаснет предыдущая пара лампочек, зажигается следующая. Лампочки попарно зажигаются до последней пары HL11 и HL12. Когда загорится и потухнет последняя пара, процесс повторяется.

Светодиодные огни будут бежать до тех пор, пока на вход схемы будет подаваться питание.

Первые светодиоды находятся в середине, остальные располагаются попарно на равном расстоянии к краям. Реально реализован алгоритм бегущего огня от центра стоп-сигнала к его краям. Можно пофантазировать и придумать другой алгоритм, по которому будет мигать каждая лампочка.

Описание электрической схемы

Для практической реализации приведенной схемы необходим мультивибратор, основу которого составляет микросхема DD1 К561ЛА7 и микросхема-счетчик DD2 К561ИЕ8. С помощью первой микросхемы создаются импульсы, включающие светодиоды. Благодаря микросхеме-счетчику осуществляется переключение питания для определенных групп светодиодных огней.

Транзисторы VT1-VT2 используются в качестве усилителей, которые открываются благодаря напряжению, поступающему с ноги счетчика. Конденсаторы С2 и С3 играют роль фильтров питания. Подбирая емкость конденсатора С1, можно уменьшать или увеличивать, когда будут переключаться светодиоды. Для монтирования конструкции светодиодного стопа лучше всего подойдет печатная текстолитовая плата с размерами 37 х 50 мм.

Данная конструкция требует минимальную силу тока и почти не нагревается. Это дает возможность сборку, которая управляет светодиодами, сделать в этом же корпусе стоп-сигнала. При этом питание можно подключить к снятой штатной лампе.

Ниже приведена схема, которую легко реализовать.


По данной схеме группы к выводам Out1 — Out3. Сколько светодиодов будет в целом, зависит от питания. Если лампочек слишком много, то учитывать нужно, какое питание поступает на схему от бортовой сети, составляющее 12 В. Транзисторы КТ972А необходимо защитить с помощью теплоотводящих радиаторов. По желанию можно транзистор КТ972А заменить парой менее мощных транзисторов КТ315 и мощным элементом КТ815 или аналогичными элементами.

Детали DD1.1 и DD1.2, включенные в схему, играют роль генератора, который служит для подачи импульсов на вход счетчика К561ИЕ8. Аналогично предыдущему случаю, с помощью счетчика генерируются управляющие импульсы для транзисторов. Подбирая сопротивление R6, значение его номинала должно составлять не менее 1 кОм. Для создания бегущих огней можно использовать печатную плату. Благодаря навесному монтажу конструкция получается миниатюрных размеров.


Естественно, светодиодные лампочки размещают прямо на панели стоп-сигнала, так как печатная плата слишком мала, чтобы поместить на нее светодиоды. Следует помнить о надежности, поэтому необходимо обеспечить максимальную защиту электрических соединений и контактов от попадания влаги. Для обеспечения питанием дополнительного стопа его подключают к проводке основного стопа в багажнике. Возможен вариант подключения к плате световых приборов.

Если все правильно собрано, то дополнительной настройки не понадобится. Диодные стоп-сигналы начинают работать сразу же после подключения.

Заключение

Имея хотя бы небольшой опыт электромонтажных работ, пользуясь приведенными в статье схемами, можно самостоятельно оттюнинговать свой автомобиль, сделав бегущий огонь на светодиодах для стоп-сигнала. Если для реализации бегущих огней своими руками не достаточно опыта и знаний, можно купить заводские стоп-сигналы с такой функцией. В таких устройствах реализовано больше функций.

В зависимости от алгоритма бегущие светодиоды могут гореть при аварийной остановке, во время торможения, если водитель дает задний ход и др. Для установки заводских стоп-сигналов не нужно специальных знаков, поэтому с их монтажом справится даже начинающий водитель.

Среди десятков разнообразных светодиодных мигалок достойное место занимает схема бегущих огней на светодиодах, собранная на микроконтроллере ATtiny2313. С её помощью можно создавать различные световые эффекты: от стандартного поочерёдного свечения до красочного плавного нарастания и затухания огня. Один из вариантов того, как сделать своими руками бегущий огонь на светодиодах под управлением МК ATtiny2313, рассмотрим на конкретном примере.

Сердце бегущих огней

То, что AVR микроконтроллеры Atmel обладают высокими эксплуатационными характеристиками – всем известный факт. Их многофункциональность и лёгкость программирования позволяет реализовывать самые необыкновенные электронные устройства. Но начинать знакомство с микроконтроллерной техникой лучше со сборки простых схем, в которых порты ввода/вывода имеют одинаковое назначение.

Одной из таких схем являются бегущие огни с выбором программ на ATtiny2313. В данном микроконтроллере есть всё необходимое для реализации подобных проектов. При этом он не перегружен дополнительными функциями, за которые пришлось бы переплачивать. Выпускается ATtiny2313 в корпусе PDIP и SOIC и имеет следующие технические характеристики:

  • 32 8-битных рабочих регистра общего назначения;
  • 120 операций, выполняемых за 1 тактовый цикл;
  • 2 кБ внутрисистемной flash-памяти, выдерживающей 10 тыс. циклов запись/стирание;
  • 128 байт внутрисистемной EEPROM, выдерживающей 100 тыс. циклов запись/стирание;
  • 128 байт встроенной оперативной памяти;
  • 8-битный и 16-битный счётчик/таймер;
  • 4 ШИМ канала;
  • встроенный генератор;
  • универсальный последовательный интерфейс и прочие полезные функции.

Энергетические параметры зависят от модификации:

  • ATtiny2313 – 2,7-5,5В и до 300 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц;
  • ATtiny2313А (4313) – 1,8-5,5В и до 190 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц.

В ждущем режиме энергопотребление снижается на два порядка и не превышает 1 мкА. Кроме этого данное семейство микроконтроллеров обладает целым рядом специальных свойств. С полным перечнем возможностей ATtiny2313 можно ознакомиться на официальной страничке производителя www.atmel.com.

Схема и принцип её работы

В центре принципиальной электрической схемы расположен МК ATtiny2313, к 13-ти выводам которого подключены светодиоды. В частности, для управления свечением полностью задействован порт В (PB0-PB7), 3 вывода порта D (PD4-PD6), а также PA0 и PA1, которые остались свободными из-за применённого внутреннего генератора. Первый вывод PA2 (Reset) не принимает активного участия в схеме и через резистор R1 соединён с цепью питания МК. Плюс питания 5В подаётся на 20-й вывод (VCC), а минус – на 10-й вывод (GND). Для исключения помех и сбоев в работе МК по питанию установлен полярный конденсатор С1.
С учётом небольшой нагрузочной способности каждого вывода подключать следует светодиоды, рассчитанные на номинальный ток не более 20 мА. Это могут быть как сверхъяркие led в DIP корпусе с прозрачной линзой, так и smd3528. Всего их в данной схеме бегущих огней 13 шт. В качестве ограничителей тока выступают резисторы R6-R18.

Нумерация светодиодов на схеме указана в соответствии с прошивкой.

Через цифровые входы PD0-PD3, а также с помощью кнопок SB1-SB3 и переключателя SA1 производится управление работой схемы. Все они подключены через резисторы R2, R3, R6, R7. На программном уровне предусмотрено 11 различных вариаций мигания светодиодов, а также последовательный перебор всех эффектов. Выбор программы задаётся кнопкой SB3. В пределах каждой программы можно изменять скорость её выполнения (мигания светодиодов). Для этого переключатель SA1 переводят в замкнутое положение (скорость программы) и кнопками увеличения (SB1) и уменьшения (SB2) скорости добиваются желаемого эффекта. Если SA1 разомкнуть, то кнопки SB1 и SB2 будут регулировать яркость светодиодов (от слабого мерцания до свечения на номинальной мощности).

Печатная плата и детали сборки

Специально для начинающих радиолюбителей предлагаем два варианта сборки бегущих огней: на макетной и на печатной плате. В обоих случаях рекомендуется использовать микросхему в PDIP корпусе, устанавливаемую в DIP-20 панельку. Все остальные детали также в DIP корпусах. В первом случае достаточно будет макетной платы 50х50 мм с шагом 2,5 мм. При этом светодиоды можно разместить, как на плате, так и на отдельной линейке, соединив их с макетной платой гибкими проводами.

Если бегущие огни на светодиодах предполагается активно использовать в дальнейшем (например, в автомобиле, велосипеде), то лучше собрать миниатюрную печатную плату. Для этого понадобится односторонний текстолит размером 55*55 мм, а также радиоэлементы.

Один из вариантов использования твердотельных источников света в декоративных целях – бегущие огни на светодиодах. Способов изготовления этого несложного устройства – масса. Рассмотрим некоторые из них.

Простейшая схема бегущих огней на 12 вольт

В интернете наиболее часто встречается простая «старомодная» схема с использованием счетчика и генератора (рисунок 1).

Рисунок 1

Работа схемы предельно проста и понятна. Генератор построен на основе таймера импульсов, а счетчик выполняет свою основную функцию – считает импульсы и выдает соответствующие логические уровни на своих выходах. К выходам подключены светодиоды, которые загораются при появлении логической единицы и соответственно гаснут при нуле, создавая тем самым эффект бегущих огней. Скорость переключения зависит от частоты генератора, которая в свою очередь зависит от номиналов резистора R1 и конденсатора С1.

Наименования микросхем приведены советские, но они имеют легкодоступные импортные аналоги. Если необходимо увеличить , то для увеличения тока нужно подключать их через буферные транзисторы, т.к. сами выходы счетчика имеют достаточно скромную нагрузочную способность.

Подключаем «мозги»

Для получения более сложных эффектов, схема должна строиться на микроконтроллере (далее МК). Хотя в интернете и присутствует множество схем бегущих огней на микроконтроллере, построенных на обыкновенной логике, реализующих различную последовательность зажигания светодиодов, их использование неоправданно и нецелесообразно в наши дни.

Схемы получаются более громоздкими и дорогими. МК же позволяет гибко управлять отдельными светодиодами или их группами, хранить в памяти множество программ световых эффектов и при необходимости чередовать их по заранее заданной последовательности или по внешней команде (например, от кнопки). При этом схема получается весьма компактной и достаточно дешевой.

Рассмотрим основной принцип построения схемы бегущих огней на светодиодах с использованием микроконтроллера.

Для примера возьмем микросхему ATtiny2313 – 8-разрядный МК стоимостью около 1$. Простейшая схема может быть реализована непосредственным подключением светодиодов к выводам I/O (рисунок 2). Эти выводы МК способны обеспечить ток до 20 мА, что более чем достаточно для индикаторных светодиодов.

Необходимое значение тока задается резисторами, включенными последовательно диодам. Значение силы тока рассчитывается по формуле I=(U пит -U LED)/R. Схемы питания и сброса МК на рисунке не приведены, чтобы не загромождать схему. Эти цепи стандартные и выполняются в соответствии с рекомендациями производителя, приведенными в Data Sheet. При необходимости точного задания временных интервалов (длительности зажигания отдельных светодиодов или полного цикла) можно использовать кварцевый резонатор, подключаемый к выводам 4 и 5 МК.

Если такой необходимости нет, можно обойтись встроенным RC-генератором, а освободившиеся выводы назначить как стандартные выходы и подключить еще пару светодиодов. Максимальное количество светодиодов, которое можно подключить к этому МК – 17 (на рисунке 2 показан вариант подключения 10 светодиодов). Но лучше оставить один-два вывода для кнопок управления, чтобы была возможность переключать режимы бегущего огня.

Рисунок 2

Вот и всё, что касается «железа». Дальше всё зависит от программного обеспечения. Алгоритм может быть любым. К примеру, можно записать в память несколько режимов и настроить интервал повторения каждой либо подключить две кнопки: одну для переключения режимов, другую для регулировки скорости. Написание подобной программы – достаточно простая задача даже для человека никогда не работавшего ранее с МК, однако если изучать программирование лень или некогда, а «оживить» бегущий огонь на светодиодах очень хочется – всегда можно скачать готовое ПО.

Приведенная в данной статье самодельная схема бегущие огни на светодиодах, построена на довольно популярном . В памяти программы записано до 12 программ различных световых эффектов, которые можно выбрать по своему желанию. Это и бегущий огонь, бегущая тень, нарастающий огонь и так далее.

Этот автомат световых эффектов позволяет управлять тринадцатью светодиодами, которые подключены через токоограничивающие резисторы прямо к портам микроконтроллера ATtiny2313.Как уже было сказано выше, в памяти микроконтроллера зашиты 11 различных самостоятельных комбинаций световых рисунков, а так же есть возможность последовательного однократного перебора всех 11 комбинаций, это уже будет 12-ая программа.

Кнопка SA3 позволяет осуществлять переключение между программами.

Кнопками SA1 и SA2 можно управлять скоростью движения огней либо частотой мерцания каждого светодиода (от постоянного свечения до легкого мерцания). Все это зависит, в каком положении находится переключатель SA4. При верхнем по схеме положении переключателя SA4 регулируется скорость бегущих огней, а при нижнем частота мерцания.

При монтаже светодиодов в линейку следует соблюдать очередность такую же, как пронумеровано на схеме от HL1 до HL11.

Микроконтроллер ATtiny2313 тактируется от внутреннего генератора с частотой 8 МГц.

Видео работы: Бегущие огни на светодиодах

(1,1 Mb, скачано: 3 657)

Рекомендуем также

Схема бегущих огней — солнышко

Для анимации каких-либо игрушек, для подарка или просто для творчества можно собрать схему «бегущего огня».

Эффект создания огней бегущих из центра к краям. Очень похоже на лучи солнышко.

Характеристики: 

  • Кол-во каналов — 3;
  • Кол-во светодиодов — 18 шт;
  • Uпит.= 3…12В.

Схема «бегущий огонь» на К561ЛА7 (CD4011)

Конечно, светодиоды можно взять любых цветов и в разных количествах. Но возможно придётся подобрать сопротивление R7, R8, R9 (51Ом) Если светодиоды используются разных типов в одном плече, то придётся сопротивление ставить не одно общее, а на каждый светодиод своё и разного сопротивления (подбирайте по яркости свечения).

Можно собрать такую же схему на транзисторах.

Схема «бегущий огонь» на транзисторах

Транзисторы можно взять любые низкочастотные маломощные с обратной проводимостью (n-p-n) отечественные или импортные аналоги.

Можно расположить светодиоды в любом порядке, а также использовать не разноцветные светодиоды, а  например, только красные.

Можно расположить светодиоды в виде сердца!

Если у Вас нет необходимых деталей — Вы можете их купить в магазине «МастерОк»

 



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:
  • Основные параметры, обозначения и маркировка отечественных транзисторов
  • Транзистор — один из самых распространённых элементов радиоаппаратуры. Есть полевые и биполярные транзисторы. У полевых транзисторов управление происходит с помощью электрического поля. Они имеют три вывода: исток, затвор и сток (иногда корпус). У биполярного транзистора соответственно: эмиттер, база и коллектор, (иногда тоже есть корпусной вывод). Подробнее…

  • Обзор цифрового модуля терморегулятора W1209
  • Цифровой модуль терморегулятора W1209 из Китая пользуется популярностью из за своей многофункциональности и привлекательной цены.

    Он может использоваться как для инкубатора (в режиме «нагрев»), так и для вентилятора (в режиме «охлаждение»).

    Подробнее…

  • Ремонт газовой плиты своими руками
  • Газовая плита есть в каждом доме. Ломается плита редко, но бывает случаются небольшие поломки, которые можно устранить своими руками.

    Например, заменить конфорку, стекло духовки, модуль розжига и т.п.

    Подробнее…


Популярность: 10 153 просм.

Cветодинамика «Виктория» — Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала — + Конкурс +

В преддверии Нового года и Рождественских праздников каждый уважающий себя мужчина (читай — КОТ) считает своим долгом украсить дом яркими разноцветными гирляндами. 
Особая прелесть состоит в том, чтобы эти украшения сделать своими руками (лапами). Обычные конструкции, которых полно в Интернете и различных радиолюбительских журналах, не удовлетворили моих (кошачьих) требований. Либо слишком просты, либо неоправданно сложны, без отсутствия «изюминки». Ни одна не понравилась. Было принято решение разработать свою (кошачью) конструкцию. 
В техническом задании фигурировало:
1) Автономное цветомузыкальное устройство (не привязанное проводами к звуку)
2) Автоматические бегущие огни (со сменой эффектов)
3) Отсутствие регулировок
4) Малогабаритность и конструкция на одной плате
5) Реализация на минимальном количестве электронных компонентов

Цветомузыкальное устройство появилось в результате экспериментов над методом «пяти ординат». Суть этого метода такова: производится пять последовательных выборок аудио сигнала и по формулам вычисляются спектры четырех гармоник, а также общий уровень сигнала. Короче, такая вот себе реализация метода «псевдо Фурье». Далее производится сравнение полученных результатов с пороговыми значениями, при которых происходит включение соответствующих каналов. Гармоник четыре, каналов соответственно также должно быть четыре. Но в этой конструкции каждый канал теперь состоит из четырех подканалов, которые выбираются случайным образом. В итоге получилось 16 каналов цветомузыки четырех цветов — красного, желтого, зелёного и синего. Алгоритм обработки гармоник конечно же не идеален, но результат нравится мне, моей семье и друзьям — котам. Возможно, если появиться время, я изменю алгоритм. Например, буду анализировать несколько пороговых уровней каждой гармоники. Это сможете реализовать и вы, ведь исходные коды, на мой взгляд, хорошо прокомментированы. 
Во время отсутствия музыкального сигнала обычно в цветомузыкальных установках включается фоновый канал. В этой конструкции канал фона выполняют пятиканальные бегущие огни белого цвета. Эффектов бегущих огней много, и они случайным образом сменяют друг друга, т.е.не надоедают. Регулировок тоже нет, микрофонный усилитель с АРУ хорошо справляется со своей задачей. Если лень собирать микрофонный усилитель, можно использовать линейный выход аудио карты, телевизор и т.д., гнездо для этого предусмотрено. Достаточно переставить джампер.

Вся логика работы возложена на широко распространённый микроконтроллер ATMEGA8. Он анализирует спектр, выделяет паузу, управляет бегущими огнями. 
Конструктивно всё собрано на односторонней печатной плате 155х155мм и закрыто куском молочного поликарбоната (можно акрила). Питается от адаптера 9 В 500 мА. 
Светодиоды супер яркие в прозрачном корпусе, 180 градусов 1 кандел.

Если нет необходимости в бегущих огнях, плату можно существенно упростить, а на время паузы выводить случайный цвет — красный, желтый, зелёный или синий. Правда тогда придётся незначительно переделать программу. Первая конструкция на макетной плате такой и была. 
К сожалению, качество видео мобильного телефона (Бегущий огонь и ЦМУ) не позволяет передать всю красоту и динамику оригинального устройства. 
Для желающих повторить — необходимые файлы, чертежи и исходники. 
Может быть слегка преждевременно, но как обычно перед Новым Годом то схемы нет, то деталей, то Кот уже обленился. 
Короче, удачных Вам праздников и с Днём Рождения!

p.s. Если кто случайно найдёт этот проектик на http://bascom.at.ua/, то честное кошачье, не сплагиатил. Принимал участие во всех конкурсах Радиокота. И в этом году, хоть и ничего супер нового не успел нацарапать, решил поддержать доброе начинание. 
Так держать, КОТ!

Файлы:
Печатная плата в формате SL 5.0.
Прошивка МК с исходником.
Видео работы устройства (AVI, 1,6Мб).

Создание схемы на макетной плате для начинающих в электронике

Создано: 27 июля 2012 г.

Из этого туториала Вы узнаете, как построить очень простую схему, которая зажигает один светоизлучающий диод (LED).

Вы узнаете:

  • О резисторах
  • О светодиодах
  • Как читать принципиальную схему
  • Как собрать схему на макетной плате

Предварительные требования

Вам необходимо узнать об инструментах и ​​электронных компонентах перед тем, как начать это руководство — если вы не читали Start Electronics Now! статью, тогда прочтите ее сейчас.

Узнайте о батареях, резисторах и светодиодах перед тем, как начать это руководство.

Компоненты

Кол-во Часть обозначение Банкноты Тип
1 Резистор 1к (1000 Ом, коричневый — черный — красный) R1 1/4 Вт, 5% или лучше Резисторы
1 5мм красный светодиод D1 Также можно использовать светодиоды других цветов и размеров, например.грамм. 3мм зеленый светодиод Полупроводники

Вам также понадобится:

  1. Макет
  2. Макетные линии связи
  3. Батарея 9 В (батарея девять В)
  4. Зажим аккумулятора

Зажим аккумулятора, светодиод, резистор и перемычка

Книги, которые могут вас заинтересовать:

Чтение принципиальной схемы

Принципиальная схема (также известная как принципиальная схема) показана ниже:

Эта принципиальная схема говорит нам (по часовой стрелке от батареи): Подключите положительный полюс батареи (красный зажим батареи) к резистору 1 кОм.Подключите другой вывод резистора к аноду светодиода. Подключите катод светодиода к отрицательной клемме аккумулятора (черный провод зажима аккумулятора).

Часто аккумулятор или источник питания не показаны на принципиальной схеме. Он будет представлен текстом, который покажет, какое напряжение должно быть подключено к цепи. На этой схеме показана альтернативная схема:

Строим схему

Подготовьте детали и инструменты:

Этот видеоклип покажет вам, что вы будете делать — пошаговые инструкции следуют:

Шаг 1: Вставьте светодиод в макет

Начните с изгиба более длинного провода светодиода, как показано на предыдущей фотографии.Вставьте более длинный вывод (анод) светодиода в верхнюю направляющую макета, а другой вывод — в отверстие в основной части макета, как показано:

Шаг 2: Вставьте резистор в макет

Используйте боковые кусачки, чтобы удалить резистор 1 кОм из цепочки резисторов, если они скреплены лентой. Обрежьте вывод резистора как можно ближе к ленте. Не пытайтесь удалить ленту, так как это оставит липкий беспорядок на конце провода резистора, который затем окажется на вашей макетной плате.

Согните выводы резистора, как показано ниже. Вставьте один из выводов резистора в отверстие непосредственно под катодным выводом светодиода, а другой вывод — в отверстие под средним каналом макета. Это подключает катод светодиода к одному из выводов резистора. Неважно, с какой стороны резистор вставлен в макетную плату.

Шаг 3. Вставьте перемычку в макетную плату

Вставьте соединитель провода в отверстие непосредственно под выводом резистора и в нижнюю направляющую макета.

Шаг 4. Вставьте зажим аккумулятора в макетную плату

Вставьте красный (положительный) провод зажима аккумулятора в верхнюю направляющую макета. Вставьте черный (отрицательный) провод зажима аккумулятора в нижнюю направляющую макета.

Шаг 5: Вставьте аккумулятор в зажим для аккумулятора

Наконец, вставьте аккумулятор в аккумуляторный зажим, чтобы подать питание на схему и включить светодиод. Убедитесь, что зажим аккумулятора подсоединен к аккумулятору правильно.Разъем противоположного типа на зажиме батареи должен быть подключен к клеммам батареи, то есть у батареи и зажима батареи есть пара контактов, и они будут подключаться друг к другу только одним способом. Если вы попытаетесь подключить их неправильно, они не будут защелкиваться друг с другом, но на мгновение вызовут обратную полярность в цепи, что может привести к выходу из строя цепи, поэтому обязательно подключите батарею правильно в первый раз.

Вы можете помочь сайту Starting Electronics, сделав пожертвование:

Любое пожертвование приветствуется и используется для оплаты текущих расходов этого веб-сайта.Нажмите кнопку ниже, чтобы сделать пожертвование.


Как работает макетная плата и схема

Красные линии на фотографии ниже показывают, как макетная плата подключена внутри. На рисунке показаны только некоторые вертикальные соединения, они повторяются, как показано.

Верхняя и нижняя части макета идентичны и имеют четыре горизонтальные соединительные планки. В середине макета есть вертикальные соединительные планки, разделенные горизонтальным каналом посередине.

Каждая отдельная красная линия или соединительная полоса электрически изолирована от всех остальных полос.

Любой вывод компонента, который вставлен в отверстие или «соединительную точку» на макетной плате, будет подключен к тому, что вставлено в отверстие той же соединительной планки, как отмечено красным на фотографии.

Вы можете помочь сайту Starting Electronics, сделав пожертвование:

Любое пожертвование приветствуется и используется для оплаты текущих расходов этого веб-сайта.Нажмите кнопку ниже, чтобы сделать пожертвование.


На этой фотографии показана схема, созданная в этом руководстве, с соединительными полосками на макетной плате, которые используются схемой, синим цветом.

Красный вывод от батареи соединяется со светодиодом через верхнюю горизонтальную полосу макета. Светодиод подключается к резистору с помощью верхней вертикальной полосы. Резистор не закорочен, потому что он перескакивает через средний изолированный канал макета на вертикальную соединительную планку внизу.Перемычка соединяет нижний вывод резистора с нижней горизонтальной соединительной полосой, которая затем подключается к черному выводу батареи.

Надеюсь, вам понравился этот урок, и вы сочли его полезным. Это руководство было простым как введение в некоторые основные электронные компоненты, чтобы вы могли изучить, как работает макетная плата, прежде чем приступать к более сложным схемам.

Установка Arduino на макетной плате

Сборка Arduino на макетной плате

Обзор

Из этого туториала Вы узнаете, как создать макетную плату, совместимую с Arduino, с микроконтроллером AVR Atmel Atmega8 / 168/328 и коммутационной платой FTDI FT232 от SparkFun.Вы также можете использовать Arduino USB Mini.

Первоначально создан Дэвид А. Меллис
Обновлено из версии ITP Карлин Мо
Обновлено 23 октября 2008 г. Рори Ньюджент

Детали

Для этого вам понадобятся:


Поставки
Основные детали для подключения Arduino
  • Макетная плата
  • Провод 22 AWG
  • 7805 Регулятор напряжения
  • 2 светодиода
  • 22 Резисторы 220 Ом
  • 1 резистор 10 кОм
  • 2 конденсатора по 10 мкФ
  • Тактовый кристалл 16 МГц
  • 2 конденсатора 22 пФ
  • малая кратковременная нормально разомкнутая («выключенная») кнопка, т.е.е. Omron тип B3F
USB к плате последовательной связи

Вам понадобится плата FT232 USB Breakout от SparkFun. Из них доступны два варианта:

  • FT232RL Плата подключения USB к последовательному порту, артикул BOB-0071
  • Плата последовательного USB-порта Arduino, SKU DEV-08165

Если вы планируете использовать верхний вариант и еще не припаивали разъемы к коммутационной плате, сейчас самое подходящее время.

Загрузка ваших чипов Atmega

Существует несколько вариантов загрузки ваших чипов Atmega, некоторые из которых описаны в этом руководстве.Если вы хотите загрузить свои чипы Atmega с помощью макетной платы, дополнительная часть значительно упростит вам жизнь, но в этом нет необходимости. Адаптер программирования AVR от Sparkfun, SKU. BOB-08508

Добавление схемы для блока питания

Если вы уже работали с микроконтроллерами, вполне вероятно, что у вас уже есть предпочтительный способ подключения источника питания к вашей плате, так что сделайте это так. Если вам нужны напоминания, вот несколько изображений, как это сделать.(В этой версии используется регулируемый источник питания 5 В)


Верхние линии электропередач

Добавьте провода питания и заземления там, где будет находиться регулятор напряжения.


Нижние линии электропередач

Добавьте провода питания и заземления внизу платы, соединяющие каждую рейку.


Добавьте конденсаторы 7805 и развязки

Добавьте регулятор мощности 7805 и линии для питания платы. Регулятор представляет собой корпус TO-220, в котором вход от внешнего источника питания идет на вход слева, земля находится в середине, а выход 5 В находится справа (если смотреть на переднюю часть регулятора).Добавьте провода питания OUT и заземления, которые подключаются к правой и левой направляющим на макетной плате.

Также добавьте конденсатор 10 мкФ между входом регулятора и землей, а также конденсатор 10 мкФ на правой шине между питанием и землей. Серебряная полоска на конденсаторе обозначает землю.


светодиод

Добавьте светодиод и резистор 220 Ом на левой стороне вашей платы напротив регулятора напряжения. Такой светодиод, подключенный к источнику питания, — отличный способ устранения неполадок.Вы всегда будете знать, когда на вашу плату подается питание, а также быстро узнаете, закорочена ли ваша плата.


Вход источника питания

Красный и черный провода слева от регулятора напряжения — это место, где будет подключаться ваш источник питания. Красный провод предназначен для ПИТАНИЯ, а черный провод — для ЗАЗЕМЛЕНИЯ. Убедитесь, что вы подключаете только источник питания с напряжением от 7 до 16 В. Немного ниже, и вы не получите 5В из регулятора. Если установить более высокое значение, регулятор может быть поврежден. Подходит аккумулятор 9 В, источник питания 9 В постоянного тока или источник питания 12 В постоянного тока.


Пустой холст

Теперь, когда основные настройки питания выполнены, можно загружать чип!

Основы ATMEGA8 / 168/328


Карта контактов Arduino

Прежде чем двигаться дальше, посмотрите на это изображение. Это отличный ресурс для изучения того, что делает каждый из контактов вашего чипа Atmega по отношению к функциям Arduino. Это прояснит большую путаницу, связанную с тем, почему вы подключаете определенные контакты именно так, как вы это делаете. Для получения более подробной информации взгляните на таблицу данных Atmega 168 (короткая версия) (длинная версия).Вот лист для atmega328 (короткая версия) (длинная версия)


Добавить вспомогательную схему

Начните с подключения подтягивающего резистора 10 кОм к + 5 В от вывода RESET, чтобы предотвратить самопроизвольный сброс микросхемы во время нормальной работы. Контакт RESET перезагружает микросхему при опускании на землю. В следующих шагах мы покажем вам, как добавить переключатель сброса, который использует это преимущество.

  • Контакт 7 — Vcc — Напряжение цифрового питания
  • Контакт 8 — GND
  • Контакт 22 — GND
  • Вывод 21 — AREF — Вывод аналогового опорного сигнала для АЦП
  • Контакт 20 — AVcc — Подача напряжения для преобразователя АЦП.Должен быть подключен к источнику питания, если АЦП не используется, и к питанию через фильтр нижних частот, если он равен (фильтр нижних частот — это схема, которая снижает шум от источника питания. В этом примере он не используется)

Добавить часы и крышки

Добавьте внешнюю синхронизацию 16 МГц между контактами 9 и 10 и добавьте два конденсатора 22 пФ, идущих на землю от каждого из этих контактов.


Добавить переключатель сброса

Добавьте небольшой тактильный переключатель, чтобы вы могли перезагрузить Arduino, когда захотите, и подготовить чип для загрузки новой программы.Кратковременное нажатие этого переключателя приведет к сбросу микросхемы при необходимости. Добавьте переключатель чуть выше верхней части микросхемы Atmega, пересекая щель в макетной плате. Затем подключите провод от левой нижней ножки переключателя к контакту RESET микросхемы Atmega и провод от верхней левой ножки коммутатора к земле.


светодиодных вывода на выводе 13 Arduino

Чип, используемый на этой плате, фактически уже запрограммирован с помощью программы blink_led, которая поставляется с программным обеспечением Arduino. Если у вас уже работает печатная плата Arduino, неплохо было бы проверить макетную версию, которую вы собираете, с чипом, который, как вы знаете, работает.Вытащите чип из своего рабочего Arduino и попробуйте его на этой плате. Программа blink_led мигает контактом 13. Контакт 13 на Arduino НЕ является контактом 13 AVR ATMEGA8-16PU / ATMEGA168-16PU. На самом деле это контакт 19 на микросхеме Atmega.

Обратитесь к схеме контактов выше, чтобы убедиться, что вы вставляете его правильно.

Светодиод
на выводе 13 Arduino

Наконец, добавьте светодиод. Длинная ножка или анод подключается к красному проводу, а короткая ножка или катод подключается к резистору 220 Ом, идущему на землю.


Готово к Arduino!

На этом этапе, если вы уже программировали свой чип в другом месте и не нуждались в этой макетной схеме для перепрограммирования чипа, вы можете остановиться на этом. Но часть удовольствия — это внутрисхемное программирование, так что продолжайте создавать полноценную схему USB-Arduino на макетной плате!

Готовность к Arduino


Добавить FT232 USB к последовательной плате

Теперь мы добавим USB к последовательной коммутационной плате в нашу макетную схему Arduino. Если вы не добавляли мужские заголовки на коммутационную доску, вам нужно будет сделать это сейчас.

Подключите VCCIO коммутационной платы к источнику питания, а GND к земле.


Распиновка прорыва Sparkfun FT232

Любопытно, какие контакты у коммутационной платы SparkFun FT232, просто переверните ее! В этой ситуации мы будем использовать VCC (для подачи 5 В от порта USB на вашу плату), GND, TXD и RXD.


Подключение TX и RX

Теперь пришло время подключить коммутационную плату USB к последовательному порту с вашей новой установкой Arduino. Подключите RX (контакт 2) вашего чипа Atmega к TX платы USB с последовательным интерфейсом и подключите TX (контакт 3) вашего чипа Atmega к RX USB на плате последовательного интерфейса.

И вот он … готов к подключению, включению и программированию!

Но подождите, есть еще шаг, верно? Если вы вытащили свой чип Atmega из своего Arduino, он, скорее всего, был запрограммирован вами несколько раз, поэтому он определенно был загружен, поэтому вам не нужно продвигаться дальше в этом руководстве.

Однако, если вы приобрели дополнительные чипы Atmega328 или Atmega168 в интернет-магазине, они НЕ были загружены с загрузчиком Arduino (за исключением Adafruit Industries).Что это значит? Вы не сможете запрограммировать свои чипы, используя плату USB для последовательного подключения и программное обеспечение Arduino. Итак, чтобы ваши новые чипы были полезны для Arduino, вы ДОЛЖНЫ загрузить их и ДОЛЖНЫ выполнить шаг 4.

Другие варианты макетов

Установка uDuino от Tymn Twillman
Эта конфигурация аналогична приведенной выше, но хитрость заключается в том, что на чип Atmega загружается загрузчик Arduino Lilypad. Lilypad работает с использованием внутренних часов вместо внешних, что устраняет необходимость в большей части вспомогательных схем.

Boarduino от Ladyada
Boarduino — это комплект, который вы покупаете и собираете для создания красивой, небольшой макетной платы, совместимой с Arduino. Все стандартные компоненты размещены на небольшой печатной плате, так что Boarduino можно легко добавить на макетную плату и даже удалить.

Загрузка микросхем

ДОПОЛНИТЕЛЬНО
Параметры загрузки

Есть два варианта загрузки ваших чипов. Первое довольно просто, а второе немного сложнее.Мы рассмотрим и то, и другое.

  • Загрузка вашего чипа Atmega с помощью платы Arduino и программатора AVR
  • Загрузка вашего чипа Atmega в недавно подготовленный макет с помощью программатора AVR

Существует также много разных типов программаторов AVR, но чаще всего используются два:


AVRISP MKII
USBtinyISP
ArduinoISP


AVRISP mkII можно приобрести в Digikey (номер по каталогу ATAVRISP2-ND), в то время как USBtinyISP необходимо собрать, и его можно найти в Adafruit Industries.Документацию и ссылки на магазин Arduino и список дистрибьюторов можно найти на странице продукта ArduinoISP.

Использование платы Arduino

Загрузочная загрузка на плате Arduino

Поместите микросхему Atmega в плату Arduino так, чтобы выемка микросхемы была обращена наружу. Установите перемычку на внешний источник питания и подключите блок питания 12 В (ваша плата должна иметь внешнее питание при использовании AVR ISP mkII, но не требуется с AVRtinyISP). Затем прикрепите 6-контактный гнездовой штекер программатора AVR к 6-ти штыревым контактам ICSP так, чтобы пластиковый выступ головки ленточного кабеля был направлен внутрь.

ПРИМЕЧАНИЕ: AVR ISP mkII загорается зеленым светом, когда они правильно подключены и готовы к программированию. Светодиод становится красным, если он подключен неправильно.

Использование макета

Адаптер для программирования AVR

При загрузке микросхемы Atmega на макетную плату адаптер программирования AVR (SKU BOB-08508) от Sparkfun невероятно удобен. Этот адаптер заменяет 6 контактов программатора на 6 линейных контактов для легкого прикрепления к макетной плате. Все контакты также промаркированы, что упрощает подключение к микросхеме.


6-контактный кабель программатора AVR

Не волнуйтесь, если у вас нет адаптера программирования AVR, вы все равно можете загрузиться без него. Однако это будет больше головной болью для настройки. Два изображения слева — отличные ссылки при подключении программатора к микросхеме Atmega без платы адаптера. На изображениях будет показано, какие отверстия в 6-контактном штекере AVR, и вам просто нужно будет вставить провода в конце и провести их к микросхеме Atmega.


6-контактная кабельная головка программатора AVR

Это изображение представляет собой вид снизу, на котором помечены каждое из отверстий.Обратите внимание на квадрат, указывающий, в какой ориентации находится ваш кабель.


Добавьте мощность и землю

Начнем!

С макетной платой, которую вы подготовили выше, добавьте два провода для питания и заземления для вашего программатора AVR.


Подключите адаптер AVR

Теперь подключите адаптер программирования AVR к макетной плате так, чтобы контакт GND совпадал с проводом заземления, который вы только что проложили, а контакт 5V — с проводом питания, который вы только что проложили.


Добавьте провода MISO, SCK, RESET и MOSI

На этом этапе вам нужно будет добавить последние четыре провода, необходимые программисту AVR для правильной загрузки.Обязательно обратитесь к схеме контактов Arduino, чтобы получить помощь в подключении.

  • Контакт MISO вашего адаптера будет подключаться к контакту 18 или цифровому контакту Arduino 12 вашего чипа Atmega.
  • Контакт SCK вашего адаптера будет подключаться к контакту 19 или цифровому контакту Arduino 13 вашего чипа Atmega.
  • Контакт RESET адаптера перейдет к контакту 1 микросхемы Atmega.
  • Вывод MOSI вашего адаптера будет подключаться к выводу 17 или цифровому выводу 11 Arduino вашего чипа Atmega.

Подключите кабель USB и кабель для программирования AVR.

Почти готово! Просто подключите кабель USB к коммутационной плате USB и подключите 6-контактный штекер программатора AVR к адаптеру программирования AVR.Черный выступ 6-контактной головки должен быть направлен вверх в сторону микросхемы Atmega. На следующем шаге мы покажем, что вам нужно использовать программное обеспечение Arduino для записи загрузчика!

Пора гореть!

Выберите тип платы

Запустите Arduino, затем перейдите в «Инструменты» и «Плата». Выбор типа платы, которую вы хотите использовать, повлияет на то, какой загрузчик вы поместите на свой чип. Чаще всего вы будете использовать Diecimilia или самую последнюю версию Arduino для Atmega PDIP, однако, если вы хотите загрузить Arduino Lilypad, Arduino Mini, Arduino Nano или любую из более старых версий Arduino, выберите подходящую плату. .


Выберите своего программиста. Гореть!

Затем перейдите в «Инструменты» и «Записать загрузчик» и выберите программатор, который вы будете использовать.


Горение

После того, как вы выберете свой программатор, программатор AVR начнет загрузку вашего чипа Atmega, и в строке состояния появится сообщение «Запись загрузчика на плату ввода-вывода (это может занять минуту) …» Индикаторы будут мигать. ваш программист.


Запись завершена!

По завершении загрузки в строке состояния появится сообщение «Готово записать загрузчик.«Теперь ваш чип готов к программированию с использованием программного обеспечения Arduino! Поздравляем! Выключите и снова включите ваш Arduino, и ваш новый чип Atmega будет запускать простую программу мигания светодиода с выводом 13 (если это не так, попробуйте запрограммировать его с помощью одного из выводов). Если это сработает, значит, это был успех.

ПРИМЕЧАНИЕ. Иногда процесс загрузки микросхемы Atmega с помощью AVR ISP mkII занимает чрезвычайно длительный период времени. Обычно это занимает всего пару минут, и на самом деле AVRtinyISP завершает работу намного быстрее.Однако бывают случаи, когда через 5-10 минут он все еще загружается. Я обнаружил, что это странный сбой (возможно, это тройная проверка потока данных), и, дав ему достаточно времени, 10 минут или около того, я обычно отключаю программатор только для того, чтобы обнаружить, что процесс записи прошел успешно и давно закончился . Я ни в коем случае не поддерживаю этот метод, и вы берете на себя всю ответственность за все, что может случиться с вашим чипом, но, по моему опыту, он был довольно безвредным, хотя вам следует действовать с осторожностью.Вполне возможно, что в процессе вы можете повредить свой чип.

Безопасность

— Какой ток может выдержать беспаечная макетная плата?

Инженеры с сознанием не разрешают другим пользоваться макетами.

О, я знаю, все начинается легко, как и любой другой наркотик. Вы не уверены в себе, и вместо того, чтобы делать расчеты или даже выполнять вычисления в конверте, вы говорите себе: «Я сделаю easy , я сделаю его макет — мне не нужно слишком много думать и тогда я могу двигаться дальше ».Но это простая ложь, вроде использования SPICE (но я отвлекся), когда вы должны вычислять \ $ g_m \ $.

Так что попробуй, возможно, твои друзья тоже это делают, ты хочешь вписаться. И привет! это работает, и вам не нужно тратить на это слишком много времени. Но при этом у вас не будет практики выполнять эти вычисления, этот навык никогда не разовьется, и в конечном итоге вы окажетесь в зависимости от маленьких лохов.

а потом они заводят тебя

Ваши проекты начали расти, вырастают и говорят, что хотите показать кому-то «крутую вещь», которую вы делаете.И они хотят, чтобы коснулся этого , и вы прыгаете на них, не желая позволять им касаться вашего ребенка, вашего драгоценного .

Мне повезло, когда я начинал. Кто-то дал мне для работы макет, и теперь я подозреваю, что они сделали это специально. Дело в том, что эта макетная плата была повреждена, и я потратил часы, пытаясь что-то запустить, хотя это была неисправная макетная плата. У меня не было этой способности к внутреннему моделированию, я не знал, чего ожидать, поэтому зря потратил время. После этого я ни разу больше не использовал макетную плату.

Использование макета — простой выход, это наркотик, вызывающий привыкание, и если вы будете настойчивы, однажды вы обнаружите, что задаетесь вопросом: «Хм, могу ли я запустить One Amp с этими маленькими следами?» может ты сможешь. Но настоящий вопрос в том, а вы? с такой мощностью, что происходит, когда плата замыкается сзади (как они обычно делают)?

Послушайте, есть много способов прототипирования вещей, которые занимают немного больше времени, чем макет, которые являются полупостоянными, не хрупкими, меньше и , что более важно, позволяют создавать высокопроизводительные схемы (будь то высокая сила тока или высокая частота).Используйте макетные платы или отключите схему.

Быть немного медленнее на самом деле — это хорошо, потому что в конечном итоге вы получаете то, с чем можно справиться, не перестает работать в тот момент, когда кто-то чихает, и, что наиболее важно … потому что вы собираетесь приложить к этому больше усилий, вы научитесь на самом деле вычислять до того, как вы совершите . В конечном итоге вы узнаете больше.

Так что избавься от привычки, мертвый жук, этот сосунок. Вы обнаружите, что у вас намного лучшая трасса.

Как и когда использовать Protoboard — Skill Builder

Если вы готовы доработать макетную схему, но не совсем готовы к созданию печатной платы, то следующий шаг — создание макетной платы.Существует несколько разновидностей макетных плат, но два наиболее распространенных — перфокарт и стрип-картон. Оба сделаны из плоского листа смолы с просверленной сеткой отверстий, однако проводящая медь на нижней стороне отличается.

Фотографии: Hep Svadja. Хотя эти соединения могут выглядеть бугристыми, на самом деле это вполне нормально для контактных площадок с перемычкой.

Перфорированная плита

Когда большинство людей говорят о перфорированной плате, они имеют в виду постоянно популярный тип прототипной платы «площадка на отверстие».

Как вы могли догадаться, каждое отверстие окружено медной площадкой. Соединения обычно выполняются либо путем перемычки припоя от контактной площадки к контактной площадке, либо путем прокладки проводов (или изогнутых выводов компонентов) от контактной площадки к контактной площадке.


Устройство снятия натяжения
Провода, которые отрываются от платы, подвержены вытягиванию, что может легко повредить хрупкое паяное соединение. Для дополнительной прочности рекомендуется сначала пропустить провода сверху через отверстие в плате, чтобы любое напряжение на проводе не оказывалось непосредственно на паяном соединении.

Стрипборд

На картоне есть параллельные полоски меди, которые проходят по всей длине платы, соединяя отверстия вместе. Эти полоски служат для соединения нескольких компонентов вместе без проводов и могут быть разделены, как показано на рисунке, на более мелкие сегменты с помощью нескольких поворотов сверла (см. «Разрыв следов на разметке» ниже). Благодаря грамотному расположению компонентов и стратегической обрезке это может устранить большое количество проводов на нижней стороне платы и отлично подходит для простых схем.

Макет на полосу

Если у вас есть прототип схемы на макетной плате, вы можете легко перенести ту же компоновку компонентов на монтажную плату. Вы можете купить стрип-картон с полосками меди в той же ориентации, что и макет, или можете разбить длинные медные полоски посередине на две полоски. Это быстрый способ сделать временную цепь более постоянной.


Планирование

Стойки
Стойки часто упускаются из виду, но они — очень полезный способ установить вашу макетную плату внутри корпуса и сделать ваш проект более профессиональным.Стойки также жизненно важны, когда вы устанавливаете плату в металлический корпус, поскольку вы не хотите, чтобы контакты компонентов замыкались на корпусе.

Если вы никогда не создавали сложную схему на прототипе, это может показаться немного сложным. К счастью, есть несколько способов выложить свой дизайн перед тем, как вы начнете, что значительно упростит сборку.

Нетехнологичный способ спланировать схемы макетной платы — это использовать миллиметровую бумагу. Нарисуйте контуры ваших компонентов в том месте, где вы хотите разместить их на макетной плате, с булавками, нарисованными на пересечениях линий.Каждое пересечение линии считается дырой. После «размещения» компонентов нарисуйте соединения по линиям между компонентами. Для аккуратного дизайна старайтесь рисовать линии прямыми или под углом 45 или 90 градусов. Если вам нужно использовать перемычку, нарисуйте ее другим цветом, чтобы она выделялась. Если вы используете полосу для печати, нарисуйте кружки, чтобы обозначить, где вы разорвете полосу.

Более современный способ проектирования прототипов — использование программного обеспечения. Существует ряд различных приложений для проектирования плат, но мы настоятельно рекомендуем Fritzing, который позволяет размещать схемы как на перфорированной плате, так и на стрипборде.Его также можно бесплатно загрузить и запустить в Windows, Mac OS X и Linux!


Раскрой Protoboard

Большинство прототипов картона изготавливается из бумаги, ламинированной фенольной смолой. Этот материал отлично сопротивляется нагреву, необходимому для пайки, но его трудно разрезать, не повредив его. Доски можно разрезать с помощью традиционных лезвийных инструментов, таких как ленточная пила или спиральная пила, но часто проще использовать метод надрезания и защелкивания. Используя линейку в качестве направляющей, надрежьте обе стороны доски острым ножом, затем поместите доску на край стола и защелкните ее по отметкам.Если вы сделаете надрезы через центр линии отверстий, будет меньше материала, который можно будет защелкнуть, и вам удастся избежать растрескивания.


Отслаивание следов стрип-картона

Важной частью использования картона является стратегическое разделение медных полос внизу для разделения соединений. Хотя существуют специальные инструменты для разрыва этих соединений, вы также можете легко использовать сверло диаметром 4 мм (или 5/16 ″). Поместите наконечник сверла в отверстие, в котором вы хотите разорвать соединение, и поворачивайте, пока медь не срежется полностью.Вы только что превратили одну полоску в две отдельные!

Обнаружение короткого замыкания с помощью мультиметра

Короткое замыкание возникает, когда возникает случайное соединение, когда провод, по которому проходит ток, входит в контакт с нейтральным проводом или землей в цепи. Если вы замечаете, что предохранители постоянно перегорают или часто срабатывает автоматический выключатель, это может быть признаком короткого замыкания. Вы также можете услышать громкие хлопающие звуки, когда цепь активирована.

Решив короткое замыкание как можно скорее, вы снизите вероятность ухудшения состояния провода и его изоляции, а также предотвратите возгорание выключателя.

Ниже перечислены действия по поиску короткого замыкания с помощью мультиметра.

Шаг 1. Проверьте оборудование

Первый шаг в поиске короткого замыкания — поиск физических признаков. Это может включать видимые ожоги или расплавленный металл на проводах, запах гари или мерцающий свет. Как только вы определили возможное короткое замыкание, используйте мультиметр, чтобы проверить напряжение, поместив его на его сопротивление или настройку непрерывности.

Если вы заметили сопротивление ниже ожидаемого, то это явный признак того, что проверяемый ток отводится от области и произошло короткое замыкание.

Шаг 2. Проверка и ремонт

После того, как вы подтвердили источник короткого замыкания, убедитесь, что вы отключили питание электрической цепи, отключив автоматический выключатель. Затем вам следует переключить мультиметр с настройки сопротивления на напряжение переменного тока и вставить металлические щупы в проблемную розетку или выключатель.

Ваш мультиметр должен показывать ноль вольт. Это означает, что в электрической цепи нет питания. Если по какой-либо причине напряжение присутствует, вам нужно будет найти правильный автоматический выключатель и повторить процедуру, чтобы убедиться, что в электрической цепи отсутствует ток.

Шаг 3. Проверьте клеммные коробки

Теперь, когда в электрической цепи нет напряжения, вы можете переключить мультиметр на сопротивление и проверить провода. Если ваш мультиметр показывает бесконечное сопротивление или OL, это означает, что прерыватель мог выйти из строя и сработать из-за меньшего тока. В этом случае вам нужно получить доступ к главной панели и заменить ее.

Если мультиметр показывает обрыв, короткое замыкание. Это может быть вызвано неисправным выключателем, обрывом провода или неисправной розеткой или переключателем.Чтобы устранить короткое замыкание, замените неисправную розетку или выключатель. Если вы все еще получаете показания целостности на вашем мультиметре, осмотрите все провода, чтобы убедиться, что ни на одном из них нет оголенной меди, которая может где-то коснуться и замкнуть. Если все в порядке, прикрутите кабели обратно к их исходным клеммам, а затем снова установите их в коробку с настенной пластиной.

Обучающие решения TPC

Устранение коротких замыканий может быть опасным, если вы не соблюдаете правильные процедуры. Система обучения TPC охватывает передовые методы поиска и устранения различных неисправностей в электрической сети, с которыми вы можете столкнуться в своей производственной среде.Вы узнаете, как найти короткое замыкание с помощью мультиметра в полностью безопасной трехмерной среде. Забронируйте демо сегодня, чтобы начать!

Для получения дополнительной помощи в поиске и устранении неисправностей на обучающей платформе TPC есть все необходимое, чтобы ваша группа технического обслуживания прошла необходимое обучение. С помощью наших симуляторов вы можете составить свой собственный учебный план и предоставить профессионалам безопасную, захватывающую среду, в которой они смогут расширить свой набор навыков и укрепить свои основы. Запланируйте демонстрацию для наших 2D-симуляций по устранению электрических неисправностей или наших трехмерных облачных симуляций по устранению неисправностей.

Как использовать макетную плату [с вопросами и ответами]

Если вы работали над электронными проектами в прошлом, вы, вероятно, слышали и, возможно, даже использовали макеты раньше. Но что означает «макетная плата»? Макетные платы сначала могут немного сбивать с толку, если вы не понимаете логику, стоящую за ними — именно поэтому мы составили это руководство по началу работы с макетной платой. Мы собираемся кратко объяснить, как создаются макеты и как они функционируют, как подключать компоненты к макетной плате, откуда они получают питание, какие типы макетов существуют и как использовать макетную плату с вашей схемой.io проект. Мы также добавили симпатичный маленький проект, который вы можете построить на основе макета!

Что такое макет

Макет — это прямоугольная плата с множеством монтажных отверстий. Они используются для создания электрических соединений между электронными компонентами и одноплатными компьютерами или микроконтроллерами, такими как Arduino и Raspberry Pi. Связи не являются постоянными, их можно удалить и снова установить. Фактически, вы даже можете заменить компоненты, чтобы настроить свой проект или поработать над совершенно другим, используя тот же макет.

Вертикальные столбцы макета называются клеммами , а длинные горизонтальные ряды называются шинами питания , потому что они в основном используются для подключения источника питания к макетной плате. Положительные шины обозначены красными линиями, а отрицательные — черными.

Макетные платы используются для помощи в подключении компонентов для завершения базовой схемы . Причина, по которой это называется макетной платой, восходит к тому времени, когда электронные компоненты были намного больше, и люди фактически использовали деревянные макеты (платы, используемые для резки хлеба) для подключения электронных схем.К счастью, с тех пор все изменилось, и осталось только название.

Макетные платы продаются отдельно большинством дистрибьюторов электроники, а также присутствуют в большинстве базовых комплектов электроники, которые вы покупаете.

Соединения макета

Соединение макета с электронным компонентом осуществляется с помощью металлических ножек. Их называют «отведениями», и они могут различаться по размеру. Более короткие часто называют булавками.Итак, если у вашего электронного компонента есть выводы, его можно подключить непосредственно к макетной плате. Интегральные схемы на основе DIP (это двухрядный корпус) созданы так, чтобы идеально вписаться в макетную плату, причем каждый штырь помещается над отверстием макета.

Эти выводы можно вставить в отверстия, предназначенные для удержания их на месте и предотвращения их расшатывания или выпадения из макета. Вы даже можете перевернуть макетную плату, и эти соединения не разорвутся. Они достаточно тугие, чтобы их можно было вставлять и снимать, но их недостаточно, чтобы соединения на макетной плате оторвались сами по себе.

Герметичность достигается за счет того, что под этими отверстиями на макетных платах спрятаны небольшие металлические зажимы, которые удерживают все на месте. Они в основном цепляются за вставленные вами лиды. Помимо этого, на макетных платах обычно есть задний слой, который удерживает сами зажимы на месте. Этот защитный слой обычно изготавливается из двусторонней ленты. Одна сторона ленты обычно закрывается, чтобы липкий слой не открывался.

Однако, если к вашему электронному проекту необходимо прикрепить макетную плату, вы можете снять эту крышку и использовать другую липкую сторону.Следующее, что вы заметите на макетной плате, — это маркировка, такая как буквы, цифры и символы. Расположение этой маркировки может отличаться от макета к макету. Но цель все та же. Эти отметки помогают пользователям точно определить отверстия, к которым они должны подключать компоненты. Ближайшим примером этого может быть электронная таблица Excel. У вас есть ячейки, строки и столбцы. Номер строки и соответствующая буква столбца говорят вам, в какую ячейку вам нужно смотреть. Почти то же самое и с макетными платами.

Например, C12 относится к отверстию на макетной плате под столбцом C и в строке 12.

Источник питания макетной платы

Существует множество способов подачи питания на макетную плату. Во-первых, вы всегда можете позаимствовать энергию у плат для разработки, таких как Arduino или Raspberry Pi. Платы Arduino поставляются с женскими разъемами, от которых может поступать питание. У вас есть ряд контактов для заземления и питания, которые можно подключить к силовым рядам макета. Сама плата Arduino получает питание от внешнего источника питания, подключенного к цепи.Это может быть аккумулятор или даже настенный блок.

Кроме того, на определенных макетных платах есть столбики для привязки. Эти клеммы сначала необходимо подключить к плате с помощью перемычек, а затем подключить провода к клеммам. Помимо этого, у вас есть варианты источников питания для макетных плат, такие как настольный источник питания и специальные блоки питания, созданные исключительно для макетных плат. Эти блоки обычно входят в состав макетной платы. Некоторые из них позволяют получать питание напрямую от настенного блока или через компьютер через порт USB.

Одним из наиболее часто используемых модулей питания макетных плат является печатная плата, которая подключается к верхней части макетной платы. Этот модуль обеспечивает питание по шинам питания макетной платы. Эти модули могут быть в конфигурации с фиксированным двойным регулируемым выходом на 3,3 В или 5 В. Некоторые из них также поставляются с регулируемыми блоками питания. Это может быть полезно, если вам нужно более 5 В.

Как использовать макетную плату

Теперь, когда у вас есть базовое представление о макете, следующий шаг — фактически научиться его использовать.Способ использования макетов может варьироваться в зависимости от конкретного проекта, над которым вы работаете. Итак, чтобы дать вам практический пример того, как работает макетная плата, мы рассмотрим небольшую схему в качестве примера. Для этой схемы мы будем использовать светодиодный аккумулятор, батарейный блок AA или AAA с черным и красным выводами, кнопку, резистор 100 Ом и, конечно же, макетную плату. Вы будете использовать эти компоненты, включая макетную плату, для создания работающей электронной схемы. Первым делом необходимо подключить красный провод аккумуляторной батареи к шине питания макетной платы.Затем вы подключаете черный провод к шине заземления. Третий шаг — подключить резистор от B12 к шине заземления.

Что касается кнопки, то четыре штифта должны войти в отверстия E10, F10, E12 и F12 соответственно. Наконец, короткий вывод светодиода в отверстие J10 и длинный светодиод в шину питания. Ваша основная светодиодная схема готова. Вы можете использовать эту диаграмму, чтобы получить четкое представление о том, как создать схему. Вы также можете обратиться к этому изображению. Конечно, вам не обязательно точно следовать схеме, как она есть.Вы можете вносить изменения, если схема «электрически эквивалентна». Это означает, что электричество должно проходить через замкнутый контур, что и позволяет ему функционировать по назначению.

Типы макетов

Современные макеты изготавливаются из самых разных материалов, они также различаются по размеру и форме. Макетные платы большего размера отлично подходят для создания прототипов сложных проектов; мини-макеты подходят для более мелких.

Однако, если вы разделите макеты на более широкие категории, вы получите два основных типа макетов — беспаечные и паяные.До сих пор мы обсуждали беспаечные макеты, и они — лучший вариант, особенно если вы новичок. Они называются «беспаечными», потому что не требуется пайка для создания соединений или для удержания предметов на месте. Для тех, кто задается вопросом, что такое пайка — это метод соединения электронных компонентов друг с другом путем плавления металла, известного как припой. Расплавленный припой проводит электричество, что помогает создать цепь, и он плавится с соединенными концами, удерживая соединение вместе.

Это подводит нас к теме паяных макетов. Это макеты, на которых распаяны соединения. Металлических зажимов для удержания проводов нет. Паяные макеты используются редко. Фактически, пайка в основном выполняется на печатных платах или печатных платах. До того, как это произойдет, инженеры или техники будут использовать макетные платы без пайки для создания прототипов. Они переходят на припаянную печатную плату только в том случае, если прототип удачен. Итак, это две основные макетные платы, с которыми вы, вероятно, столкнетесь.

Макетные платы и circuito.io

Надеюсь, вы получили общее представление о том, что такое макетные платы, и это здорово. Но у вас, вероятно, есть несколько вопросов, которые все еще витают в вашей голове, например, каковы применения макетов в circuito.io?

Итак, мы создали список часто задаваемых вопросов, который мы обычно получаем от наших пользователей. Надеемся, что ответы на эти часто задаваемые вопросы значительно упростят вам использование макета в сочетании с проектами на circuito.io.

В: Имеет ли значение, какого цвета перемычки я использую на своей макетной плате?

Простой ответ на этот вопрос — «нет». Перемычки у всех одинаковые. Однако во избежание путаницы рекомендуется использовать один набор проводов одного цвета для соединений «+» и один набор проводов другого цвета для соединений «-».

На самом деле, даже лучше, если вы будете использовать красные провода для соединений «+» и синий или черный для соединений «-».

В: Важно ли при подключении использовать конкретное отверстие в макете?

Опять нет.Отверстие не имеет значения, если вы используете тот, который находится на той же шине питания или клеммной колодке. Это связано с тем, что шины питания связаны друг с другом, как и клеммные колодки. Таким образом, ток и проводимость поддерживаются в пределах определенной полосы.

Однако, если вы перейдете к другой клеммной колодке или шине питания, вы увидите проблему с подключением.

В: Отличаются ли шины питания «-» и «+» от других клеммных колодок или рядов?

№Горизонтальные направляющие работают примерно так же. Все они связаны и используются для соединения плюсов и минусов. Однако обратите внимание, что шины питания с обеих сторон макета не подключены. Итак, если вам нужно использовать обе эти шины питания, вы должны убедиться, что они обе подключены к основному источнику питания макета (и, следовательно, друг к другу).

В: Можно ли подключить две перемычки к одной розетке?

Нет. Это невозможно.Однако в некоторых ответах от circuito.io вы можете увидеть две перемычки, подключенные к одному и тому же отверстию. Если вы встретите такие диаграммы, не волнуйтесь. Решение довольно простое: все, что вам нужно сделать, это подключить провода к разным отверстиям в одном ряду.

В. Что делать, если на моей макетной плате недостаточно места для всех компонентов?

Это не проблема. Вы всегда можете использовать макетную плату большего размера или две макетные платы вместе. Фактически, большинство современных макетов имеют выемки или выступы, которые позволяют подключать еще одну макетную плату.Фактически вы можете использовать несколько макетов таким образом, используя пару красных и черных перемычек для соединения положительной и отрицательной шины.

От прототипа к продукту

Как мы упоминали ранее, макетные платы используются для создания прототипов схем. После того, как вы протестируете прототип, и он окажется успешным, следующим шагом будет создание печатной платы (печатной платы). Макетные платы являются временными, и они всегда будут отключаться, что бесполезно, если вы собираетесь сконструировать устройство, которому необходимо, чтобы соединения оставались неизменными.Вот здесь и пригодятся печатные платы. Соединения на печатной плате припаяны и, следовательно, постоянны. Макетные платы используются в основном как инструмент планирования перед производством печатных плат. Они позволяют вам протестировать базовую компоновку вашей электронной схемы и сказать вам, где должен быть размещен определенный компонент и как он должен быть подключен.

Для этого вы можете использовать Fritzing Fab. Fritzing Fab — это онлайн-инструмент, который позволяет создавать настоящие печатные платы на основе ваших эскизов. Печатные платы довольно сложны, и люди, которые работают над ними, обычно электрики и другие опытные люди, которые работают над схемами в течение длительного времени.Eagle — один из самых популярных инструментов, используемых для проектирования печатных плат. Вы можете получить доступ к дополнительным инструментам в разделе об онлайн-инструментах для производителей и перейти к разделу PCB Design. Также есть эта статья для получения дополнительной помощи.

Запуск макета

Запуск макета — это простой проект, который мы сделали, в котором макетная плата является неотъемлемой частью конструкции. Компоненты для этой сборки можно найти в нашем Центре проектов Hackster.

После того, как у вас есть все компоненты, следующим шагом будет создание базовой схемы.Для этого вам сначала понадобится плата Arduino Pro Mini 328. На входном конце этой платы вам нужно будет подключить ультразвуковой дальномер SparkFun — LV-MaxSonar-EZ1. На выходе вам нужно будет подключить двигатель постоянного тока SparkFun для хобби. Сама схема будет питаться от щелочной батареи 9 В.

Последняя схема затем размещается и подключается к макетной плате с использованием оставшихся компонентов. Чтобы получить представление о том, как должна выглядеть схема, щелкните эту ссылку.

Есть также детали, которые необходимо напечатать на 3D-принтере, чтобы завершить сборку.Вы можете загрузить файлы .stl для этих частей и найти более подробную информацию в нашем Центре проектов Hackster.

Еще одна вещь, о которой следует помнить, это то, что вы можете протестировать свою схему, используя тестовый код. Доступ к коду теста можно получить, щелкнув ранее предоставленную ссылку circuito.io. Щелкнув по этой ссылке, вы попадете на страницу, где инструмент circuito.io покажет вам, как нужно сгенерировать схему. Ниже вы заметите кнопку с надписью «Создать». Щелкните эту кнопку. Как только вы это сделаете, вы перейдете к «пошаговому» руководству.В этом руководстве подробно описан каждый шаг, связанный с настройкой схемы. Ближе к концу вы заметите раздел с надписью «код». Здесь вы можете скачать тестовый код.

После загрузки тестового кода загрузите его на платы Arduino и проведите тест. Если все пойдет хорошо, следующим шагом будет использование измененного кода, доступ к которому можно получить здесь. И вы сделали себе бегущий макет!

Мы надеемся, что вы нашли это руководство полезным и теперь лучше понимаете, что такое макетные платы и как их использовать.Как мы упоминали ранее, макетные платы не являются сложными устройствами. Сначала они могут немного сбивать с толку, но отнюдь не сложны. Все, что вам нужно сделать, это узнать о них, и после этого все станет очень легко.

Мы приглашаем вас ознакомиться с информацией из этого руководства, получить базовый комплект электроники и начать создавать свой собственный проект, поскольку это лучший способ обучения (по нашему мнению, конечно). Найдите время, чтобы узнать о макетных платах, включив их в свои проекты электронных схем.Или поищите проекты, требующие широкого использования макетов. Макетные платы — невероятно полезный инструмент для создания прототипов, и чем больше вы их используете, тем больше вы от них получите!

Как сделать цепь сигнализации дымового извещателя

Детектор дыма — это детектор дыма, который указывает на возгорание. Детекторы дыма очень распространены в домах, офисах, школах и на производстве. Детекторы дыма — очень полезные устройства, так как ущерб, причиненный пожаром, является катастрофическим.

В наши дни детекторы дыма и дымовые извещатели очень дешевы, так как их использование увеличивается, а стоимость производства снижается.В этом проекте мы реализуем простую схему дымового извещателя с использованием простого оборудования.

Мы использовали датчик газа / дыма для обнаружения дыма. Статья разделена на информацию о датчике дыма, схеме и работе.

Краткое знакомство с датчиком дыма

Есть два типа детекторов дыма. Оптические или фотоэлектрические детекторы дыма и детекторы дыма ионизации.
Оптические дымовые извещатели состоят из источника света, такого как светодиод, и светового извещателя, такого как фотоэлемент.

Фотоэлемент проводит, пока на него падает свет. Когда есть дым, свет от источника прерывается, и фотоэлемент не проводит свет.

Ионизационный дымовой извещатель состоит из двух электродов и ионизационной камеры, заполненной ионами. Когда нет дыма, ионы движутся свободно, а электроды проводят нормально.

При наличии дыма камера заполняется дымом и прерывает движение ионов. Электроды больше не проводят.В зависимости от типа датчика и производителя условия проводимости могут меняться, но идея остается той же.

На основе выходного сигнала дымового извещателя может быть реализована система сигнализации.

В этом проекте используется датчик газа / дыма MQ-2. Он чувствителен к LPG, водороду, дыму, метану, пропану, алкоголю, бутану и другим промышленным горючим газам.

Он имеет два электрода из оксида алюминия (Al2O3) и нагревательный элемент из диоксида олова (SnO¬2), который действует как основной чувствительный слой.

Принципиальная схема

Необходимые компоненты

  • Датчик MQ-2
  • LM358
  • 10 кОм
  • 330 Ом
  • светодиод
  • 0,1 мкФ
  • 10 кОм POT

Рабочий

Детекторы дыма

— удивительные устройства, поскольку они маленькие, дешевые, но очень полезные. В этом проекте мы реализовали простую схему дымового извещателя с регулируемой чувствительностью.

В качестве основного сенсорного устройства мы использовали датчик дыма MQ-2.Схема работы проста и объясняется ниже.

LM358 действует как компаратор в этой схеме. Инвертирующий терминал LM358 подключен к POT, чтобы можно было регулировать чувствительность схемы.

Выход LM358 выдается светодиодом в качестве индикатора, хотя зуммер может использоваться как сигнал тревоги. Неинвертирующий терминал LM358 подключен к выходу дымового датчика.

Изначально, когда воздух чистый, проводимость между электродами меньше, так как сопротивление составляет порядка 50 кОм.Вход инвертирующего терминала компаратора выше, чем вход неинвертирующего терминала. Светодиодный индикатор не горит.

В случае пожара, когда датчик заполнен дымом, сопротивление датчика падает до 5 кОм, а проводимость между электродами увеличивается.

Это обеспечивает более высокий входной сигнал на неинвертирующем выводе компаратора, чем на инвертирующем выводе, и на выходе компаратора высокий уровень.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *