Paprasta slenkanti RGB LED grandinė

Paprastą RGB (raudoną, žalią, mėlyną) judantį ar slenkantį LED ekraną galima padaryti naudojant keletą 4017 IC. Išmokime procedūrą išsamiai.

Suprasti RGB LED

Šiais laikais RGB šviesos diodai tapo gana populiarūs dėl savo trijų viename spalvų savybės ir dėl to, kad juos galima valdyti atskirai, naudojant tris skirtingus tiekimo šaltinius.

Aš jau aptariau vieną įdomų RGB spalvų maišytuvo grandinė , kuri gali būti naudojama rankiniu būdu nustatant šviesos diodų spalvų intensyvumą, norint palaipsniui pereinant gaminti unikalius spalvų derinius.

Siūlomoje RGB slenkančios šviesos diodų grandinėje mes įtraukiame tą patį šviesos diodą efektui įgyvendinti.

Šiame paveikslėlyje parodytas standartinis RGB šviesos diodas su nepriklausomomis kištukinėmis trimis įmontuotais RGB šviesos diodais.

Norint sukurti numatytą slinkimo efektą, reikės 24 iš šių šviesos diodų, kuriuos įsigijus, jie gali būti surenkami nuosekliai, kaip parodyta šiame paveikslėlyje:

Kaip matyti, visi katodai yra įprasti ir įžeminti per atskirus 100 omų rezistorius (prijungtus prie neigiamo grandinės maitinimo šaltinio).

Anodo galai gali būti pažymėti keliais atitinkamais numeriais, kuriuos reikia tinkamai sujungti su atitinkamais IC 4017 grandinės išvesties kištukais, kaip parodyta šiame paveikslėlyje:

Kaip veikia grandinė

Grandinės veikimą galima suprasti naudojant šiuos taškus:

Galime pamatyti keturis IC 4017, 10 pakopų „Johnson“ dešimtmečio skaitiklio / daliklio įtaisus, kurie yra kaskadiniai tokiu būdu, kad iš dizaino būtų pasiektas numatytas slinkimo efektas.

Smeigtukas Nr. 14, kuris yra IC laikrodžio įvestis, yra sujungtas ir integruotas su laikrodžio šaltiniu, kurį lengvai galima pasiekti naudojant bet kokią standartinę astable grandinę, pvz., IC 555 galimą, stabilų tranzistorių, 4060 grandinę arba tiesiog NAND vartų osciliatoriaus grandinė.

Astabilios grandinės nustatyto dažnio greitis lemia šviesos diodų slinkimo greičio greitį.

Įjungus maitinimą, C1 akimirksniu priverčia IC1 kaištį Nr. 15 trumpam pakilti. Tai pakelia IC1 kaištį Nr. 3 į aukštą, o likusiuose IC1 kaiščiuose nustatyta nulinė logika.

Kai IC1 kaištis Nr. 3 eina aukštai, IC2 kaištis Nr. 15 taip pat eina aukštai, kas panašiai iškelia IC2 kaištį Nr. 3 į aukštą logiką, o visus kitus jo kaiščius - prie loginės nulio ...... tai savo ruožtu priverčia IC3 ir IC4 pereiti identišką pinout orientacijos rinkinį.

Įjungus maitinimą, visi 4017 IC atitinka aukščiau nurodytą sąlygą ir lieka neįgalūs, užtikrindami, kad iš pradžių visi RGB šviesos diodai būtų išjungti.

Tačiau tuo metu, kai C1 visiškai įkraunamas, IC1 kaištis Nr. 15 atleidžiamas nuo aukšto, kurį sukuria C1, ir dabar jis gali reaguoti į laikrodžius, o proceso metu aukšta loginė seka iš jo kaiščio Nr. 3 pereina prie kito kaiščio # 2 .... dabar užsidega pirmoji RGB eilutė (užsidega pirmoji RED eilutė).

Kai IC1 kaištis Nr. 3 tampa žemas, IC2 taip pat tampa įjungtas ir panašiai pasiruošia atsakyti į tolesnį jo kaiščio Nr. 14 laikrodį.

Todėl tuo momentu, kai IC1 loginė seka pasislenka toliau nuo pin2 iki pin4, IC2 atitinka, stumdami pinout aukštai nuo jo kaiščio Nr. 3 iki kaiščio Nr. 4 .... kita RGB eilutė dabar užsidega (žalia eilutė užsidega ir pakeičia ankstesnę raudona LED eilutė, raudona perkeliama į kitą RGB eilutę).

Su vėlesniais laikrodžiais IC 14-ajame kaištyje, po to yra IC 3 ir IC4, kad dabar atrodo, kad RGB eilutė juda arba slenka per nurodytas 8 kitas LED juostas.

Kai seka vyksta per 4 kaskadinius 4017 IC, tam tikru momentu paskutinis loginis impulsas pasiekia IC4 kaištį Nr. 11, kai tik tai įvyksta, aukšta šio logiko logika akimirksniu „pakiša“ IC1 kaištį Nr. 15 ir priverčia jį atstatyti ir grįžti į pradinę padėtį, ir ciklas prasideda iš naujo ....

Aukščiau pateiktas RGB slinkimo efektas gali būti ne per įspūdingas, nes judantis raštas būtų toks, koks yra R> G> B ......, tai yra viena spalva, rodoma už kitos.

Norint pasiekti įdomesnį išvaizdą R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... ir pan., Turime įgyvendinti šiuos veiksmus: grandinė, ji rodo 4 kanalų dizainą, jei norite daugiau kanalų, galite paprasčiausiai pridėti IC 4017 IC tokiu pačiu būdu, kaip paaiškinta tolesnėse dalyse.

RGB judančios abėcėlės ekrano grandinė

Ši kita grandinė skirta generuoti sekos schemą per raudonų, žalių, mėlynų ar RGB šviesos diodų grupę, sukuriantį gražų judantį ar perjungiantį perėjimo efektą iš raudonos į žalią, į mėlyną ir atgal į raudoną.

Pagrindinę siūlomos RGB LED abėcėlės persekiojimo grandinės valdymo grandinę galima pamatyti žemiau, kurią sudaro 3 Johnsono dešimtmečio skaitiklio 4017 IC ir laikrodžio generatoriaus IC 555.

Kaip veikia RGB efektas

Pirmiausia pabandykime suprasti šio etapo vaidmenį ir kaip jis turėtų atlikti veikiantį RGB LED efektą.

555 IC nestabilaus laikrodžio generatoriaus pakopa įtraukta į sekos impulso generavimą 3 IC, kurių kaištis14 gali būti matomas sujungtas ir sujungtas su IC 555 išėjimu reikalingam suveikimui.

Įjungus maitinimą, 0,1uF kondensatorius, sujungtas su IC1 4017 kaiščiu 15, iš naujo nustato šį IC taip, kad seką būtų galima pradėti nuo šio IC kontakto 3, tai yra nuo pin3> 2> 4> 7> 10 ... ir taip atsakant į kiekvieną laikrodžio impulsą ties jo kaiščiu14.

Tačiau pradžioje, kai jį atstato 0.1uF dangtelis, išskyrus pin3, visi jo išvesties kaiščiai tampa žemi, įskaitant jo pin11.

Kai pin11 yra nulyje, IC2 pin15 negali gauti žemės potencialo, todėl jis lieka išjungtas, ir tas pats atsitinka ir su IC3 ... taigi IC2 ir IC 3 šiuo metu lieka išjungti, o IC1 pradeda seką.

Dabar IC1 išėjimai pradeda sekvenuoti, gamindami „aukštą“ seką (perstumdami) išvesties kaiščiuose nuo pin3 link pin11, kol galiausiai aukšta seka pasiekia pin11.

Kai tik pin11 tampa aukšta eilės tvarka, IC1 pin13 taip pat tampa aukštas, kuris akimirksniu užšaldo IC1, o aukšta logika pin11 užsiblokuoja .... IC dabar lieka šioje padėtyje nieko negalėdamas padaryti.

Tačiau tai, kas išdėstyta pirmiau, suaktyvina susietą BC547, kuris iškart įgalina IC2, kuris dabar imituoja IC1, ir pradeda nuosekliai sekti nuo jo pin3 link pin11, vienas po kito .... ir visiškai identiškai, kai tik IC2 PIN11 pakyla aukštai, jis taip pat užrakinamas ir leidžia IC3 pakartoti procedūrą.

IC3 taip pat seka ankstesnių IC pėdsakais ir kai tik sekos logikos aukštis pasiekia savo pin11, logika aukšta yra perkeliama į IC1 pin15 .... kuri akimirksniu atstato IC1, atkurdama sistemą atgal į pradinę formą, ir IC1 dar vėl prasideda sekos procesas, ir ciklas vis kartojasi.

Grandinės schema

Mes sužinojome ir supratome, kaip tiksliai minėta RGB valdiklio grandinė turi veikti su nustatytomis sekos procedūromis, dabar būtų įdomu sužinoti, kaip pirmiau minėtos grandinės sekos išėjimai gali būti naudojami su suderinamu tvarkyklės etapu slinkiant ar judant RGB šviesos diodas virš pasirinkto abėcėlių rinkinio.

Visi tranzistoriai yra 2N2907
Visi SCR yra BT169
SCR vartų rezistoriai ir PNP baziniai rezistoriai yra 1K
LED serijos rezistoriai bus tokie, kokie yra LED srovėje.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduotas RGB tvarkyklės etapas, galime pamatyti 8 panaudotų RGB šviesos diodų skaičius (tamsesnėse kvadratinėse dėžėse), taip yra todėl, kad aptarta 4017 grandinė skirta 8 nuosekliems išėjimams gaminti, todėl vairuotojo etape taip pat buvo 8 numeriai šie šviesos diodai.

Norėdami sužinoti daugiau apie RGB šviesos diodus, galite kreiptis į šiuos susijusius pranešimus:

RGB spalvų maišytuvo grandinė

RGB jungiklis, valdiklio grandinė

SCR vaidmuo

Konstrukcijoje SCR gali būti matomi kaip neigiami kiekvieno šviesos diodo galai, taip pat PNP tranzistoriai virš teigiamų šviesos diodų galų.

Iš esmės SCR yra išdėstyti taip, kad užfiksuotų šviesos diodų apšvietimą, o PNP yra prijungtas tiksliai priešingai, nei yra užrakinamas užraktas.

Sekos nustatymas arba veikiau tipiškas abėcėlės slinkimo efektas įgyvendinamas priskiriant įvairius šviesos diodus pagal šį modelį:

Kaip tai veikia

Visi raudoni šviesos diodai iš RGB modulių gali būti matomi sujungti su IC1 išėjimais, žalieji šviesos diodai su IC2 išėjimais ir mėlyni šviesos diodai su IC3 išėjimais per atitinkamus SCR vartus. Kai suveikia SCR, atitinkami šviesos diodai šviečia sekimo seka.

Kaip paaiškinta ankstesniame skyriuje, IC1, IC2 ir IC3 yra suklastoti taip, kad IC reaguotų kaskadiniu būdu, kur pirmiausia seka pradeda sekti IC1, po to seka IC2, o paskui IC3, tada ciklas vis kartojasi.

Todėl, kai IC1 pradeda seką, visi raudoni šviesos diodai atitinkamuose RGB moduliuose suveikia ir užfiksuojami.

Kai įjungtas IC2 su sekos nustatymu, jis pradeda apšviesti ir užfiksuoti žalią šviesos diodo masyvą per atitinkamus SCR, tačiau tuo pačiu metu per susijusius PNP tranzistorius pertraukia RED lemputę. Tą patį atlieka ir IC3 išėjimai, bet šį kartą RGB modulių žaliems šviesos diodams,

Kai baigsis žalios šviesos diodų sekos nustatymas, jis vėl pakeičiamas IC1, kad būtų apdorojami raudoni šviesos diodai, ir visa procedūra pradeda imituoti apakinantį RGB LED slinkties efektą.

Ekrano modeliavimo slinkimas

Aukščiau pateiktas animacinis modeliavimas pateikia tikslią šviesos diodų slinkimo kopiją, kurios galima tikėtis iš siūlomo dizaino.

Nurodytos bėgančios baltos dėmės ant SCR vartų rodo, kad SCR užvedė ir įvykdė fiksavimo funkciją, o PNP pagrindo baltos dėmės nurodo atitinkamų SCR skląsčių lūžimą.

Pavieniai šviesos diodai rodomi seka, tačiau, atsižvelgiant į maitinimo įtampą, kiekviename iš RGB kanalų galima įterpti daugiau serijos šviesos diodų. Pavyzdžiui, naudojant 12 V maitinimą, 3 šviesos diodai gali būti įmontuoti kiekviename kanale, o 24 V įtampa gali būti padidinta iki 6 šviesos diodų kiekviename kanale.

Sveikinimo slinkimo modeliavimo pavyzdys

Kaip sukonfigūruoti aukščiau pateiktą efektą, norint sukurti veikiančius ar judančius RGB LED abėcėles

Ankstesniame pavyzdyje parodytas klasikinis RGB judantis grafinis abėcėlės modeliavimas naudojant aukščiau paaiškintą grandinę.

Kiekvieną abėcėlę galima pamatyti prijungtą raudonais, žaliais ir mėlynais šviesos diodais iš 8 RGB LED modulių.

Nuoseklios lygiagrečios jungtys gali būti šiek tiek sudėtingos ir gali reikėti tam tikros patirties ir įgūdžių. Norėdami suprasti skaičiavimus, susijusius su šviesos diodų prijungimu nuosekliai ir lygiagrečiai, gali būti ištirti šie straipsniai:

Kaip prijungti LED žibintus

Kaip apskaičiuoti ir prijungti šviesos diodus nuosekliai ir lygiagrečiai

Daugybė skirtingų novatoriškų modelių gali būti suprojektuoti ir įgyvendinti naudojant savo kūrybinę vaizduotę ir tinkamai prijungiant RGB šviesos diodus visoje sekoje.