Yksinkertainen vierivä RGB-LED-piiri

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Yksinkertainen RGB (punainen, vihreä, sininen) liikkuva tai vierivä LED-näyttö voidaan tehdä muutamalla 4017 IC: llä. Opitaan menettely yksityiskohtaisesti.

RGB-merkkivalon ymmärtäminen

RGB-LEDeistä on tullut varsin suosittuja nykyään sen kolmessa yhdessä väriominaisuuden vuoksi ja koska niitä voidaan käyttää itsenäisesti käyttämällä kolmea erillistä lähdettä.



Olen jo keskustellut yhdestä mielenkiintoisesta RGB-värisekoitinpiiri , jota voidaan käyttää LEDien väriintensiteettien asettamiseen manuaalisesti ainutlaatuisten väriyhdistelmien tuottamiseksi asteittaisten siirtymien kautta.

Ehdotettuun RGB-vierittävään LED-piiriin sisällytetään sama LED vaikutuksen toteuttamiseksi.



Seuraava kuva esittää tavallisen RGB-LED: n, jossa on itsenäiset liitännät kolmen upotetun RGB-LEDin ohjaamiseksi.

Tarvitsemme 24 näistä LEDeistä aiotun vieritysvaikutuksen aikaansaamiseksi, kun ne on hankittu, ne voidaan koota sarjaan seuraavan kuvan mukaisesti:

Kuten voidaan nähdä, kaikki katodit tehdään yleisiksi ja maadoitetaan yksittäisten 100 ohmin vastusten kautta (kytketty piirin negatiiviseen syöttöön).

Anodin päät voidaan nähdä merkittyinä tietyillä numeroilla, jotka on kytkettävä asianmukaisesti IC 4017 -piirin vastaaviin lähtöliittimiin seuraavan kuvan mukaisesti:

Kuinka piiri toimii

Piirin toiminta voidaan ymmärtää seuraavien kohtien avulla:

Voimme nähdä neljä IC 4017, 10-vaiheista Johnsonin vuosikymmenen laskuria / jakajaa, jotka on kaskadoitu erityisellä tavalla siten, että suunniteltu vieritysvaikutus saavutetaan suunnittelusta.

Tappi # 14, joka on IC: n kellotulo, on kytketty yhteen ja integroitu kellolähteeseen, mikä voidaan helposti saavuttaa mistä tahansa tavallisesta astable-piiristä, kuten IC 555: n käytettävissä, transistorin astable, 4060-piiristä tai yksinkertaisesti NAND: sta porttioskillaattoripiiri.

Astable-piirille asetetun taajuuden nopeus päättää LEDien vieritysvaikutuksen nopeuden.

Kun virta kytketään PÄÄLLE, C1 pakottaa IC1: n tapin # 15 hetkeksi nousemaan. Tämä nostaa IC1: n tapin # 3 korkealle, kun taas IC1: n jäljellä olevat pinouts on asetettu nollalogiikalle.

Kun IC1: n nasta # 3 nousee korkealle, IC2: n nasta # 15 nousee myös korkealle, mikä samalla tavoin asettaa IC2: n nastan 3 korkealle logiikalle ja kaikki muut sen pinouts logiikan nollalle ...... tämä puolestaan ​​pakottaa IC3: n ja IC4 käydä läpi identtinen pinout-suunta.

Joten virtakytkennän aikana kaikki 4017 IC: t saavuttavat yllä mainitun tilan ja pysyvät poissa käytöstä varmistaen, että aluksi kaikki RGB-LEDit pidetään POIS PÄÄLTÄ.

Kuitenkin tällä hetkellä, kun C1 latautuu täydellisesti, IC1: n nasta # 15 on vapautettu C1: n tuottamasta korkeasta, ja nyt se pystyy vastaamaan kelloihin, ja prosessissa sen nastasta # 3 oleva korkea logiikkasekvenssi siirtyy seuraavaan nastaan ​​# 2 .... ensimmäinen RGB-merkkijono syttyy (ensimmäinen PUNAINEN merkkijono palaa).

Kun IC1: n nasta # 3 on matala, myös IC2 otetaan käyttöön ja valmistautuu vastaavasti vastaamaan seuraavaan kelloon nastassaan # 14.

Siksi hetki, jolloin IC1-logiikkasekvenssi siirtyy edelleen pin2: stä pin4: ään, IC2 vastaa työntämällä pinoutia korkealla tapista # 3 tapiin # 4 ... seuraava RGB-merkkijono syttyy (vihreä merkkijono syttyy ja korvaa edellisen punainen LED-merkkijono, punainen siirretään seuraavaan RGB-merkkijonoon).

Seuraavien kellojen ollessa IC: n nastassa 14 samaa seuraa IC 3 ja IC4, niin että RGB-merkkijono näyttää nyt liikkuvan tai vierittävän annettujen 8 seuraavan LED-nauhan yli.

Kun sekvensointi etenee neljän kaskadoidun 4017 IC: n poikki, jossakin vaiheessa viimeinen logiikkapulssi saavuttaa IC4: n tapin # 11, heti kun tämä tapahtuu, tämän tapin korkea logiikka 'pokaa' IC1: n tapia # 15 välittömästi ja pakottaa sen nollata ja palata alkuperäiseen asentoonsa, ja sykli alkaa uudestaan ​​....

Yllä oleva RGB-vieritysvaikutus ei ehkä ole liian vaikuttava, koska liikkuva kuvio olisi tavalla, joka on R> G> B ......, eli yksi väri näkyy toisen takana.

Jotta saisimme mielenkiintoisemman näköisen mallin tavalla R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... ja niin edelleen, meidän on toteutettava seuraava piirin, se näyttää 4-kanavaisen rakenteen, jos haluat enemmän kanavia, voit yksinkertaisesti jatkaa lisäämällä IC 4017 IC: itä samalla tavalla, kuten seuraavissa kappaleissa selitetään.

RGB-liikkuvan aakkosen näyttöpiiri

Tämä seuraava piiri on suunniteltu tuottamaan sekvenssikuvio punaisen, vihreän, sinisen tai RGB-LED-ryhmän yli tuottamaan kaunis liikkuva tai siirtyvä siirtymävaikutus punaisesta vihreään, siniseen ja takaisin punaiseen.

Ehdotetun RGB LED-aakkosjahdinpiirin pääohjauspiiri voidaan nähdä jäljempänä, joka koostuu 3 Johnsonin vuosikymmenen laskurin 4017 IC: stä ja kellogeneraattorista IC 555.

Kuinka RGB-vaikutus toimii

Yritetään ensin ymmärtää tämän vaiheen rooli ja miten sen on tarkoitus suorittaa käynnissä oleva RGB LED -efekti.

555 IC: n pysyvän kellogeneraattorin vaihe sisältyy sekvensointipulssin muodostamiseen kolmelle IC: lle, joiden nasta 14 voidaan nähdä yhdistettynä ja yhdistettynä IC 555: n lähtöön tarvittavaa laukaisua varten.

Kun virta kytketään PÄÄLLE, 0,1uF-kondensaattori, joka on kytketty IC1 4017: n nastaan ​​15, nollaa tämän IC: n siten, että sekvensointi voi alkaa tämän IC: n nastasta 3, toisin sanoen nastasta 3> 2> 4> 7> 10 ... ja niin edelleen vastauksena jokaiseen kellopulssiin sen tapissa14.

Kuitenkin alussa, kun se nollataan 0.1uF-korkilla, lukuun ottamatta pin3: tä, kaikki sen ulostulotapit laskevat matalaksi, myös pin11.

Kun nasta 11 on nollassa, IC2: n nasta 15 ei pysty saamaan maapotentiaalia ja siksi se pysyy poissa käytöstä, ja sama tapahtuu myös IC3: n kanssa ... joten IC2 ja IC 3 pysyvät tällä hetkellä poissa käytöstä, kun taas IC1 alkaa sekvensoida.

Tämän seurauksena IC1-lähdöt alkavat sekvensoida tuottamalla sekvensoinnin (siirtymän) 'korkeaksi' ulostulotappiensa yli pinistä 3 pin11: een asti, kunnes lopuksi sekvenssi korkea saavuttaa tapin11.

Heti kun nasta 11 tulee korkealle järjestyksessä, myös IC1: n nasta 13 nousee korkeaksi, joka heti jäätyy IC1, ja nastan 11 korkea logiikka lukittuu ... IC pysyy nyt tässä asennossa kyvyttömänä tekemään mitään.

Edellä mainittu laukaisee kuitenkin siihen liittyvän BC547: n, joka mahdollistaa IC2: n, joka nyt jäljittelee IC1: tä ja alkaa sekvensoida sen pin3: sta kohti pin11: tä yksi kerrallaan .... ja aivan identtisesti heti, kun IC2: n nasta11 nousee korkealle, se lukkiutuu ja mahdollistaa IC3: n toistaa menettelyn.

IC3 seuraa myös aikaisempien IC: iden jalanjälkiä ja heti kun sekvensointilogiikan korkea saavuttaa nastansa11, logiikan korkea siirtyy IC1: n pin15: ään .... joka palauttaa IC1: n heti palauttamalla järjestelmän takaisin alkuperäiseen muotoonsa, ja IC1 vielä alkaa sekvensointiprosessi uudelleen, ja sykli toistaa itseään.

Piirikaavio

Yksinkertainen RGB-vieritysnäyttöpiiri IC 4017: n avulla

Opimme ja ymmärsimme, kuinka tarkalleen yllä olevan RGB-ohjainpiirin on tarkoitus toimia määrätyillä sekvensointimenettelyillä, nyt olisi mielenkiintoista nähdä, miten yllä olevan piirin sekvensointilähtöjä voidaan käyttää yhteensopivan ohjainvaiheen kanssa vierityksen tai liikkumisen tuottamiseksi RGB-merkkivalo valitun aakkossarjan päällä.

vierivä LED-liitäntäkaavio

Kaikki transistorit ovat 2N2907
Kaikki SCR: t ovat BT169
SCR-porttivastukset ja PNP-perusvastukset ovat kaikki 1K
LED-sarjan vastukset ovat LED-virran mukaisia.

Yllä oleva kuva kuvaa RGB-ajurivaihetta, voimme nähdä 8 RGB-LEDien lukumäärää (varjostetuissa neliölaatikoissa), tämä johtuu siitä, että keskusteltu 4017-piiri on suunniteltu tuottamaan 8 peräkkäistä lähtöä, ja siksi kuljettajavaiheessa oli myös 8 numeroa nämä LEDit.

Saat lisätietoja RGB-LEDeistä viittaamalla seuraaviin aiheeseen liittyviin viesteihin:

RGB-värisekoitinpiiri

RGB-vilkku, ohjainpiiri

SCR: ien rooli

Suunnittelussa voidaan nähdä, että SCR: t sisältyvät negatiivisiin päihin jokaisen LEDin kanssa ja myös PNP-transistorit LEDien positiivisten päiden yli.

Pohjimmiltaan SCR: t on sijoitettu LED-valaistuksen lukitsemiseksi, kun taas PNP on kytketty täsmälleen päinvastoin kuin salvan rikkomiseen.

Sekvensointi tai pikemminkin tyypillinen aakkosten vieritysvaikutus toteutetaan osoittamalla eri LEDit seuraavalla kaavalla:

Kuinka se toimii

Kaikki RGB-moduulien punaiset LED-valot voidaan nähdä kytkettynä IC1-lähtöihin, vihreät LED-valot IC2-lähtöihin ja siniset LEDit IC3-lähtöihin vastaavien SCR-porttien kautta. Kun SCR: t laukaistaan, asiaankuuluvat LED-valot syttyvät jahtaavassa järjestyksessä.

Kuten edellisessä osassa on selitetty, IC1, IC2 ja IC3 on väärennetty siten, että IC: t reagoivat kaskadilla, jolloin IC1 alkaa ensin sekvensoida, mitä seuraa IC2 ja sitten IC3, sykli toistaa sitten itseään.

Siksi kun IC1 alkaa sekvensoida kaikki punaiset LEDit vastaavissa RGB-moduuleissa, laukaistaan ​​ja lukitaan.

Kun IC2 on otettu käyttöön sekvensoinnilla, se alkaa palaa ja lukita vihreän LEDin ryhmässä kyseisten SCR: ien kautta, mutta samanaikaisesti myös rikkoo PUNAISEN led-salvan siihen liittyvien PNP-transistoreiden kautta. Sama tapahtuu IC3-lähdöillä, mutta tällä kertaa RGB-moduulien vihreille LEDeille,

Kun vihreä LED-sekvensointi loppuu, se korvataan jälleen IC1: llä punaisten LEDien käsittelyä varten, ja koko toimenpide alkaa simuloida häikäisevää RGB-LED-vieritysefektiä.

Näytön simulaation vieritys

vierivä LED GIF -simulaatio

Edellä esitetty animoitu simulaatio antaa tarkan kopion LEDien vierityksestä, jota voidaan odottaa ehdotetusta suunnittelusta.

Osoitetut juoksevat valkoiset täplät SCR-porteissa osoittavat salpaustoiminnon laukaisun ja suorittamisen SCR: ien toimesta, kun taas PNP-pohjaiset valkoiset täplät osoittavat asiaankuuluvien SCR-salpojen rikkoutumisen.

Yksittäiset LED-valot näytetään peräkkäin, mutta syöttöjännitteestä riippuen kullekin RGB-kanavalle voitaisiin lisätä useita sarjojen LED-valoja. Esimerkiksi 12 V: n jännitteellä 3 LEDiä voidaan sisällyttää kullekin kanavalle, 24 V: n kohdalla tämä voidaan nostaa 6 LED: iin kullakin kanavalla.

Esimerkki Tervetuloa vierityssimulaatiosta

Yllä olevan vaikutuksen määrittäminen käynnissä olevien tai liikkuvien RGB-LED-aakkosien luomiseksi

vieritys

Yllä oleva esimerkki esittää klassisen RGB-liikkuvan graafisen aakkosimulaation käyttäen yllä selitettyä piiriä.

Jokainen aakkoset voidaan nähdä kytkettynä punaisella, vihreällä ja sinisellä LEDillä 8 RGB-LED-moduulista.

Sarjaiset rinnakkaisliitännät voivat olla hieman monimutkaisia, ja ne saattavat vaatia jonkin verran kokemusta ja taitoa, seuraavia artikkeleita voidaan tutkia laskelmien ymmärtämiseksi, jotka liittyvät LEDien kytkemiseen sarjaan ja rinnakkain:

Kuinka kytkeä LED-valot

Kuinka laskea ja yhdistää LEDit sarjassa ja rinnakkain

Monet erilaiset innovatiiviset mallit voidaan suunnitella ja toteuttaa omien luovien mielikuvitustensa avulla ja kytkemällä RGB-LEDit asianmukaisesti koko sarjaan.




Edellinen: Siniaalto PWM (SPWM) -piiri Opampia käyttämällä Seuraava: Hätägeneraattoripiirin virranjakelu