Večfunkcijska osvetlitev koles na osnovi CD4017: 15 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

To vezje je narejeno z uporabo zelo običajnega LED vezja CD4017, tako imenovanega LED lovilca.

Lahko pa podpira različne načine utripanja LED z vključitvijo krmilnih kablov na različne načine.

Morda ga je mogoče uporabiti kot osvetlitev koles ali vizualni indikator vezij Raspberry Pi ali Arduino.

1. korak: Shema utripanja LED

drive.google.com/file/d/1Z4FH0IRD5WQrCQYCD…

***

Kot lahko vidite v zgornjem videoposnetku, dvobarvne LED utripajo kot odbijajoče.

Najprej ena rdeča utripa 4 rdeče LED, nato pa v smeri urinega kazalca.

Nato 4 zelene LED utripajo v nasprotni smeri urinega kazalca.

Ta operativna shema je primer med številnimi drugimi možnostmi, ki jih boste videli kasneje.

Začnimo to ustvarjati.

2. korak: Sheme

To vezje deluje samo z lastnim virom ure NE555 brez nadzora zunanjega krmilnika, kot sta Raspberry Pi ali Arduino.

To je zelo tipično in običajno vezje LED lovilca (vklop LED za enega kot zaporeden način) z uporabo CD4017 (Decade Counter IC).

Zato podrobne razlage za delovanje vezja ne bodo potrebne.

Vendar je za taktni krog NE555 še vedno potrebna razlaga, saj nadzoruje utripajočo hitrost LED.

Podrobnosti so opisane v naslednjem koraku.

3. korak: Metoda generiranja ure

V shemah, prikazanih v koraku 2, so majhnim obkroženim številkam dodeljeni upori krožnega tokokroga NE555.

1K (številka 1) je R1 in 100K VR (številka 2) je R2, ki določata hitrost ure v tabeli, prikazani na zgornji sliki.

Kot lahko vidite, se vrednost R2 (100K VR) zmanjšuje, frekvenca ure (F, frekvenca) narašča.

Ko vrednost VR 100K postane 10 ohmov, se frekvenca poveča do 141 na sekundo.

Pri tej hitrosti se zdi, da vse LED utripajo hkrati, kot lahko vidite v zgornjem videoposnetku.

Nasprotno pa utripanje LED postane počasnejše, ko povečate vrednost VR 100K.

Izberete lahko katero koli vrednost kondenzatorja (10uF), VR (100K) in R1 (1K), kadar je lahko F (Frekvenca) v razponu od 1 do 100, kot je prikazano v zgornji tabeli.

4. korak: Deli

Za izdelavo tega vezja so dodatki iz tiskanih vezij, kot so dolga nožica in glava zatiča IC, pomembni za enostavno spreminjanje sheme utripanja LED. (Bom razložil kasneje)

Drugi so skupni deli, ki jih lahko preprosto kupite v spletnih e-trgovinah.

- CD4017 (16 -polni desetletni števec IC) x 1

- NE555 Časovnik IC x 1

- Kondenzatorji: 10uF x 1, 0,1uF x 1

- Upori: 220ohm x 1 (omejevanje toka LED), 1K (krmiljenje ure ure) x 1, 100K (določa hitrost utripanja LED)

- Dvobarvna LED x 4 (potrebna je običajna vrsta katode)

- Velikost univerzalne plošče 30 (W) x 20 (H) (univerzalno ploščo lahko izrežete v katero koli velikost, da ustreza temu vezju)

- kositrna žica (podrobnosti bom navedel v "2. delu: risanje PCB" za uporabo tega dela)

- Dolga zatična glava (3 zatiči) x 5 (razložil bom kasneje)

- IC 3-polna glava za priključitev dvobarvne LED x 4

- Mostični kabli (ženska vtičnica na enem koncu) x 8 in ožičenje v rdeči/modri barvi

5. korak: Izdelava PCB risbe

Tako kot prej naredimo risbo PCB, ki prikazuje vzorec ožičenja in lokacijo vsakega dela.

Lahko podpira enostavno spajkanje in zmanjša napake pri ožičenju/spajkanju.

Ko kabla ne uporabljate, se vzorec ožičenja nekoliko zaplete, kot je prikazano na zgornji sliki.

Ko je vse pripravljeno, začnite spajkati dele na univerzalnem tiskanem vezju.

Korak 6: Spajkanje glavne plošče

To je glavna plošča s tiskanimi vezji, vključno z vezji CD4017 in NE555.

Ker CD4017 ni vstavljen v vtičnico z IC-glavo, lahko vidite 8-polno dolžino IC-vtičnice.

Ta zatična glava IC bo uporabljena kot dvobarvna LED vtičnica na hčerinski PCB plošči, ki bo izdelana v naslednjem koraku.

Za izdelavo različnih utripajočih vzorcev LED je vsak izhod CD4017 označen in oštevilčen, kot je prikazano na zgornji sliki.

Videli boste pomen teh številk, napisanih na segmentu čarobnega traku, saj je nadzor utripanja LED močno odvisen od teh označenih številk.

Čeprav je risba tiskanega vezja drugačna od ožičenja glavne plošče, je fizična povezava enaka kot je prikazana na risbi tiskanega vezja.

Korak 7: Spajkanje hčerinske plošče

Hčerinska plošča PCB bo pritrjena na glavno ploščo v položaju 90 stopinj (nameščena pravokotno).

Na zgornji sliki lahko vidite razliko med dolgim tipom in kratko glavo.

Dolgo glavo zatiča je treba vstaviti s sprednje strani tiskanega vezja in spajkati na hrbtni strani hčerinske plošče.

Na hrbtni strani je vtaknjen ženski vtič s skakalno kodo v spajkani vodnik z dolgo zatično glavo.

Ko uporabljate kratko, postane priključitvena koda mostiča otežena, saj je preostali del vodnika nožice preveč kratek.

Običajno lahko pride do slabega stika pri uporabi kratkega konektorja z glavo.

Zato uporabite dolg konektor z glavo pin.

Ker je vse pripravljeno, omogočimo delovanje tega vezja.

8. korak: RDEČI/ZELENI KRIŽ

drive.google.com/file/d/10GUxaYRg1T7JUtFGL…

***

Ste kristjan?

Ta utripajoči vzorec vam bo potem pomenil.

Rdeče LED diode sledijo znaku križa.

Nato zelene LED sledijo isti poti rdeče.

Kako je to mogoče?

9. korak: Ožičenje za vzorec RDEČEGA/ZELENEGA KRIŽA

Prej sem omenil oštevilčene oznake.

Oštevilčene kable ženskega mostička lahko priključite na vodnike zatiča, ki se nahajajo na hčerinski plošči, kot je opisano zgoraj.

Ker nisem podrobno opisal risbe hčerinske plošče na tiskanem vezju, je dodelitev pin drugačna od tistega, kar sem prvotno mislil.

Kasneje sem našel dejansko postavitev zatičev, kot je prikazano na zgornji sliki.

Zato je risba tiskanega vezja pomembna in potrebna, da je spajkano tiskano vezje enako s predvideno zasnovo vezja.

10. korak: Vzorec krožnega ponavljanja

drive.google.com/file/d/1UnpWFnv1i3iyffFcM…

***

Ste budist?

Potem vaš svet neskončno ponavlja z reinkarnacijo. (Seveda se reinkarnacija konča, ko postanete Buda)

Kakorkoli, s spreminjanjem pin povezav lahko popolnoma spremenite vzorec utripanja LED.

Kakšna bo pin povezava za vzorec krožne iteracije?

11. korak: Ožičenje za izdelavo krožnega vzorca ponavljanja

Kot je prikazano na zgornji sliki, lahko povežete mostične kable za krožni vzorec ponavljanja.

V REDU. Naredimo še en utripajoč vzorec LED.

12. korak: Še en utripajoč vzorec

Povezava s kodo mostička je enaka kot na zgornji sliki.

Kakšen utripajoč vzorec je to?

Korak: Odbijanje utripajočega vzorca od leve proti desni

drive.google.com/file/d/1GF2B72geCZU0viZDY…

***

Ta utripajoči vzorec je že viden na začetku te zgodbe.

Všeč pa mi je zadnji vzorec utripanja, kot je prikazano v naslednjem koraku.

V bistvu mi je všeč ….

In če naredite, da ta utripa hitreje … Boljše…..

14. korak: vzorec kaosa

drive.google.com/file/d/1cYqHHA-jccuytb2_n…

***

Čeprav lahko to vezje spremeni svoj obratovalni vzorec, je treba za dokončanje odločiti le o eni vrsti utripajočega vzorca.

Še vedno ne sestavljam glavne plošče s hčerinsko ploščo.

Obe plošči lahko povežete s konektorjem na glavo in ju spajate za dokončanje.

Korak 15: Dokončanje

Nekako je veliko CD4017 IC in dvobarvnih LED diod shranjenih v mojem inventarju delov.

Ne vem, kdaj sem jih kupil in zakaj.

Kakorkoli že, pri tem projektu jih uporabljam več.

A kar nekaj jih je ostalo …

Kasneje bom predstavil še nekaj idej za vezje s shranjeno CD4017 in dvobarvno LED.

Hvala, ker ste prebrali to zgodbo.