В журнале “Радио” была опубликована статья автора (Юдин П. “Сувенир “Новогодняя ёлка”. — Радио, 2011, № 10, с. 51—53), в которой было приведено описание новогоднего сувенира в виде ёлочки на основе бескорпусной микросхемы, смонтированной на печатной плате с маркировкой SY38, которая применялась в трёхцветной шариковой авторучке. В предлагаемой вниманию читателей статье приводится описание доработки этого сувенира, что позволило повысить надёжность работы и снизить требования к частотозадающим элементам. Несмотря на увеличение числа микросхем, все элементы удалось разместить на плате таких же размеров.
Схема доработанного устройства показана на Abb. 1. Алгоритм работы и возможности бескорпусной микросхемы DD2, установленной на печатной плате с маркировкой SY38, были подробно изложены в упомянутой выше статье. Для автоматического управления сменой световых эффектов на микросхемах DA1, DD1 и транзисторе VT1 собран электронный переключатель, который имитирует работу кнопки, через определённые промежутки времени соединяя вход 1 микросхемы DD2 с общим проводом.
Рис. 1
На микросхеме DA1 собран генератор импульсов с периодом следования около 4,5 с. Это значение задают элементы С1, R1 и R2. Счётчик DD1 подсчитывает импульсы генератора. Транзистор VТ1 работает как ключ, соединяющий управляющий вход микросхемы DD2 с общим проводом. Диод VD4 исключает попадание на этот вход напряжения 9 В. Питается микросхема DD2 от параметрического стабилизатора напряжения R6VD5. Питание на светодиоды подают транзисторы VT2—VТ4, которыми управляют сигналы с выходов 1, 2 и 3 микросхемы DD2. Эти выходы имеют два состояния. Одно из них — высоимпедансное, в этом случае соответствующий транзистор закрыт. Другое — низкоимпедансное, при котором выход соединён с общим проводом. В этом случае соответствующий транзистор открывается. Резисторы R7—R9 ограничивают базовые токи этих транзисторов, а резисторы R11, R12 и R15 — ток через светодиоды HL1 — HL42.
Работает устройство следующим образом. После подачи напряжения питания включается первый световой эффект и начинает работать генератор на микросхеме DA1. Импульсы генератора поступают на вход CN (вывод 14) счётчика DD1, который начинает их счёт, и формируется продолжительность светового эффекта, которая, кроме первого, составляет около 47 с. Как только на выходе 8 (вывод 9) счётчика появится высокий логический уровень, транзистор VТ1 откроется. При этом выключается первый световой эффект. После очередного переключения счётчика высокий уровень на выходе 8 сменяется на низкий и транзистор VТ1 закрывается. Одновременно высокий уровень напряжения появится на выходе 9 (вывод 11) счётчика. Но на базу транзистора это напряжение VТ1 поступает через интегрирующую цепь R4СЗ и стабилитрон VD3, поэтому этот транзистор отрывается с задержкой. В результате получается пауза между световыми эффектами около 4,5 с. По истечении 47 с выключится текущий световой эффект и включится следующий и т. д.
Большинство элементов, кроме светодиодов, смонтированы на односторонней печатной плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Её чертёж показан на рис. 2. Применены резисторы МЛТ, С2-23, полярный конденсатор — импортный, остальные — К10-17, К73. Диоды КД522Б можно заменить любыми из серий КД103, КД521 или КД522. Микросхему NE555 можно заменить микросхемой КР1006ВИ1, а К561ИЕ8 — импортной серии 4017. Замена стабилитрона В2Х5V6 — любой маломощный стабилитрон с напряжением стабилизации 5…6 В и подходящий по размерам. Транзисторы КТ361Д можно заменить любыми маломощными структуры p-n-p с допустимым напряжением коллектор—эмиттер не менее 30 В.
Fig. 2
Внешний вид смонтированной платы показан на Abbildung. 3. Плата с микросхемой DD2 приклеена к основной плате печатными проводниками вверх. Соединения проведены отрезками изолированных проводов. Резисторы R10, R13 и R14 установлены со стороны печатных проводников. Все светодиоды установлены на печатной плате в виде ёлочки, описание которой приведено в указанной выше статье.
Fig. 3,ru
Нумерация выходов микросхемы SY38 (DD2) условная и показана на Abbildung. 4. Её можно заменить бескорпусной микросхемой, расположенной на плате с маркировкой BL-5 (Abbildung. 5), от распространённого налобного светодиодного фонаря с линейкой из пяти белых светодиодов. Эта микросхема может обеспечить семь световых эффектов, которые сменяют друг друга в следующем порядке:
- свечение всех групп светодиодов;
- мигание всех групп светодиодов с периодом около 0,25 с;
- мигание всех групп светодиодов с периодом около 0,5 с;
- поочерёдное зажигание и погасание групп светодиодов “бегущий огонь” в одну сторону;
- поочерёдное зажигание и погасание групп светодиодов “бегущий огонь” в другую сторону;
- “бегущий огонь” с большей скоростью;
- “бегущий огонь” сначала в одну, затем в другую сторону.
Кроме того, алгоритм включения и смены световых эффектов несколько отличается, как и число выходов. Включение и смена эффектов производятся однократным соединением вывода 1 микросхемы с общим проводом. Для её подключения схему устройства надо изменить. В этом случае элементы R3, R4, VD1 —VD3 не устанавливают, а базу транзистора VТ1 соединяют с выводом 2 микросхемы DD1 через резистор сопротивлением 10 кОм. Резисторы R7—R9 подключают к выводам 4, 6 и 8 микросхемы DD2 (BL-5). Питание подают на вывод 3, общий провод подключают к выводу 2, а катод диода VD4 — к выводу 1.
Fig. 4,ru
Рис. 5
Размеры основной печатной платы для установки платы BL-5 придётся увеличить, а при тех же размерах придётся укоротить плату BL-5 до 26…27 мм, а провода выходов 4, 6 и питания припаивать уже не к контактным площадкам, а к печатным проводникам. Также можно использовать все пять выходов микросхемы BL-5, добавив ещё две группы светодиодов и два транзистора с соответствующими резисторами.
Autor: П. ЮДИН, г. Уфа
Источник: Радио №12, 2016