Circuit LED cu defilare simplă RGB

Un simplu afișaj LED în mișcare sau defilare RGB (roșu, verde, albastru) poate fi realizat folosind câteva 4017 IC-uri. Să învățăm procedura în detaliu.

Înțelegerea LED-ului RGB

LED-urile RGB au devenit destul de populare în aceste zile datorită caracteristicii sale de culoare trei-în-unul și deoarece acestea pot fi conduse independent folosind trei surse de alimentare distincte.

Am discutat deja unul interesant Circuit mixer culoare RGB , care poate fi folosit pentru a seta manual intensitățile culorilor LED-urilor pentru a produce combinații de culori unice prin tranziții treptate.

În circuitul LED cu defilare RGB propus, încorporăm același LED pentru implementarea efectului.

Următoarea imagine prezintă un LED RGB standard cu pinouts independente pentru controlul celor trei LED-uri RGB încorporate.

Vom solicita 24 dintre aceste LED-uri pentru a produce efectul de defilare intenționat, odată achiziționate, acestea pot fi asamblate în serie, după cum se arată în următoarea imagine:

După cum se poate observa, catodurile sunt făcute comune și împământate prin rezistențe individuale de 100 ohmi (conectate la sursa negativă a circuitului).

Capetele anodului pot fi văzute desemnate cu câteva numere relevante care trebuie conectate în mod corespunzător cu pinouturile de ieșire respective ale circuitului IC 4017 așa cum se arată în figura următoare:

Cum funcționează circuitul

Funcționarea circuitului poate fi înțeleasă cu ajutorul următoarelor puncte:

Putem vedea patru dispozitive de contorizare / divizare de 10 etape ale IC 4017, Johnson, care sunt în cascadă într-un mod special, astfel încât efectul de defilare dorit să fie realizat din proiectare.

Pinul 14, care este intrarea de ceas a IC-urilor, este conectat împreună și este integrat cu o sursă de ceas, care poate fi realizată cu ușurință din orice circuit standard stabil, cum ar fi un IC 555 atabil, un tranzistor, un circuit 4060 sau pur și simplu un NAND circuit oscilator poarta.

Viteza frecvenței setate pe circuitul astabil decide viteza efectului de derulare a LED-urilor.

Când alimentarea este pornită, C1 forțează instant pinul 15 al IC1 să se ridice momentan. Acest lucru trage pinul 3 al IC1 la un nivel înalt, în timp ce pinout-urile rămase ale IC1 sunt setate la zero.

Dacă pinul 3 al IC1 este ridicat, pinul 15 al IC2 este ridicat, ceea ce pune în mod similar pinul 3 al IC2 la o logică înaltă și toate celelalte pinuri ale acesteia la zero ...... la rândul său, acest lucru îl forțează pe IC3 și IC4 pentru a trece printr-un set identic de orientare pinout.

Deci, în timpul pornirii, toate IC-urile 4017 ating condiția de mai sus și rămân dezactivate asigurându-vă că inițial toate LED-urile RGB sunt menținute stinse.

Cu toate acestea, în momentul în care C1 se încarcă complet, pinul # 15 al IC1 este scutit de maximul creat de C1, iar acum este capabil să răspundă la ceasuri, iar în acest proces secvența logică înaltă de la pinul său 3 se mută la următorul pin # 2 .... primul șir RGB se aprinde acum (primul șir ROȘU se aprinde).

Odată ce pinul 3 al IC1 devine scăzut, și IC2 devine activat și, în mod similar, se pregătește să răspundă la ceasul următor de la pinul său # 14.

Prin urmare, în momentul în care secvența logică IC1 se deplasează mai departe de pinul său pin la pin4, IC2 corespunde prin împingerea pinoutului înalt de la pinul său # 3 la pinul 4 ... următorul șir RGB se aprinde acum (șirul verde se aprinde și înlocuiește precedentul șir LED roșu, roșul fiind mutat la următorul șir RGB).

Cu ceasurile ulterioare la pinul 14 al IC-urilor, același lucru este urmat de IC 3 și IC4, astfel încât șirul RGB pare acum să se miște sau să deruleze pe cele 8 benzi LED ulterioare date.

Pe măsură ce secvențierea se desfășoară pe cele 4 IC-uri 4017 în cascadă, la un moment dat, ultimul impuls logic ajunge la pinul 11 ​​al IC4, de îndată ce se întâmplă acest lucru, logica înaltă la acest pin „împinge” instant pinul 15 al IC1 și îl forțează pentru a reseta și a reveni la poziția sa inițială, iar ciclul începe din nou ....

Efectul de derulare RGB de mai sus poate să nu fie prea impresionant, deoarece modelul în mișcare ar fi în modul R> G> B ......, adică o culoare care apare în spatele celeilalte.

Pentru a obține un model mai interesant în modul R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... și așa mai departe, trebuie să implementăm următoarele circuit, arată un design cu 4 canale, pentru un număr mai mare de canale, puteți continua să adăugați IC 4017 IC-uri în mod identic, așa cum se explică în paragrafele următoare.

Circuitul de afișare a alfabetului în mișcare RGB

Următorul circuit este conceput pentru a genera un model de secvențiere pe un grup de LED-uri roșii, verzi, albastre sau RGB care produc un efect de tranziție în mișcare sau schimbare frumos de la roșu, la verde, la albastru și înapoi la roșu.

Circuitul principal de control pentru circuitul de urmărire a alfabetului LED RGB propus poate fi asistat mai jos, format din 3 contoare 4017 IC-uri Johnsons și un generator de ceas IC 555.

Cum funcționează efectul RGB

Să încercăm mai întâi să înțelegem rolul acestei etape și cum ar trebui să efectueze efectul LED RGB.

Etapa generatorului de ceas astabil 555 IC este inclusă pentru generarea impulsului de secvențiere pentru cele 3 circuite integrate, al căror pin14 poate fi văzut combinat și asociat cu ieșirea IC 555 pentru declanșarea necesară.

Când alimentarea este pornită, condensatorul 0.1uF conectat cu pinul 15 al IC1 4017 resetează acest IC astfel încât secvențierea să poată începe de la pin3 al acestui IC, adică de la pin3> 2> 4> 7> 10 ... și așa mai departe ca răspuns la fiecare impuls de ceas de la pinul său 14.

Cu toate acestea, la debut, când este resetat de capacul de 0,1 uF, cu excepția pinului 3, toți pinii de ieșire devin scăzuți, inclusiv pinul său 11.

Cu pin11 la zero, pin15 al IC2 nu poate obține un potențial la sol și, prin urmare, rămâne dezactivat și același lucru se întâmplă și cu IC3 ... așa că IC2 și IC 3 rămân dezactivate pentru moment, în timp ce IC1 începe secvențierea.

Acum, ca rezultat, ieșirile IC1 încep secvențierea producând o secvențiere (deplasare) „înaltă” pe pinii de ieșire de la pinul 3 către pin11, până când în cele din urmă secvența înaltă atinge pin11.

De îndată ce pin11 devine ridicat în ordine, pin13 al IC1 devine, de asemenea, ridicat, care îngheață instantaneu IC1, iar logica înaltă de la pin11 se blochează .... IC rămâne acum în această poziție incapabil să facă nimic.

Cu toate acestea, cele de mai sus declanșează BC547 asociat, care activează instantaneu IC2 care acum imită IC1 și începe secvențierea de la pin-ul său către pin11, unul câte unul .... și destul de identic de îndată ce pin-ul IC2 se ridică, se blochează și permite IC3 să repete procedura.

IC3 urmărește, de asemenea, amprentele IC-urilor anterioare și de îndată ce logica secvențială ridicată atinge pin-ul său, logica înaltă este transferată la pin15 din IC1 .... care resetează instantaneu IC1 restabilind sistemul înapoi la forma inițială, iar IC1 încă din nou începe procesul de secvențiere, iar ciclul se repetă în continuare.

Diagrama circuitului

Am învățat și am înțeles cum exact circuitul controlerului RGB de mai sus ar trebui să funcționeze cu procedurile de secvențiere stipulate, acum ar fi interesant să vedem cum ieșirile de secvențiere din circuitul de mai sus pot fi utilizate cu o etapă de driver compatibilă pentru producerea defilării sau a mișcării LED RGB peste un set selectat de alfabete.

Toate tranzistoarele sunt 2N2907
Toate SCR-urile sunt BT169
Rezistențele de poartă SCR și rezistențele de bază PNP sunt toate de 1K
Rezistențele din seria LED vor fi conform curentului LED.

Imaginea de mai sus ilustrează stadiul driverului RGB, putem vedea 8 numere de LED-uri RGB utilizate (în casetele pătrate umbrite), deoarece circuitul 4017 discutat este conceput pentru a produce 8 ieșiri secvențiale și, prin urmare, stadiul driverului a găzduit prea mult 8 numere de aceste LED-uri.

Pentru a afla mai multe despre LED-urile RGB, puteți consulta următoarele postări conexe:

Circuit mixer culoare RGB

Intermitent RGB, circuit controler

Rolul SCR-urilor

În design SCR-urile pot fi văzute incluse la capetele negative cu fiecare dintre LED-uri și, de asemenea, tranzistoare PNP peste capetele pozitive ale LED-urilor.

Practic, SCR-urile sunt poziționate pentru blocarea iluminării cu LED-uri, în timp ce PNP este conectat exact pentru opusul pentru rupere.

Secvențierea sau mai degrabă efectul tipic de defilare a alfabetului este implementat prin atribuirea diferitelor LED-uri în următorul model:

Cum functioneaza

Toate LED-urile roșii de la modulele RGB pot fi văzute conectate la ieșirile IC1, LED-urile verzi cu ieșirile IC2 și LED-urile albastre cu ieșirile IC3, prin porțile SCR corespunzătoare. Când sunt declanșate SCR-urile, LED-urile relevante se aprind într-o secvență de urmărire.

Așa cum s-a explicat în secțiunea anterioară, IC1, IC2 și IC3 sunt montate într-un mod în care IC-urile răspund în cascadă, în care IC1 începe mai întâi secvențierea, urmat de IC2 și apoi IC3, apoi ciclul se repetă.

Prin urmare, atunci când IC1 începe secvențierea, toate LED-urile roșii din modulele RGB respective se declanșează și se blochează.

Când IC2 este activat cu secvențierea, acesta începe să lumineze și să blocheze LED-ul verde din matrice prin intermediul SCR-urilor respective, dar simultan rupe și blocarea cu LED-uri ROȘU prin tranzistoarele PNP asociate. Același lucru este realizat de ieșirile IC3, dar de data aceasta pentru LED-urile verzi din modulele RGB,

Atunci când secvențierea LED-ului verde expiră este din nou înlocuită de IC1 pentru procesarea LED-urilor roșii și întreaga procedură începe să simuleze un efect orbitor de derulare a LED-urilor RGB.

Simulare afișare defilare

Simularea animată prezentată mai sus oferă o replică exactă a derulării LED-urilor care ar putea fi așteptate de la proiectarea propusă.

Punctele albe de rulare indicate pe porțile SCR indică declanșarea și executarea funcției de blocare de către SCR, în timp ce punctele albe de bază PNP indică ruperea zăvoarelor SCR relevante.

LED-urile unice sunt afișate în secvență, dar în funcție de tensiunea de alimentare pot fi inserate mai multe numere de LED-uri de serie în fiecare dintre canalele RGB. De exemplu, cu o sursă de 12V, 3 LED-uri pot fi încorporate pe fiecare dintre canale, cu 24V acest lucru poate fi mărit la 6 LED-uri pe fiecare dintre canale.

Exemplu Simulare de defilare de bun venit

Cum se configurează efectul de mai sus pentru crearea unui alfabet LED RGB care rulează sau se deplasează

Exemplul de mai sus prezintă o simulare clasică RGB în mișcare a alfabetului grafic folosind circuitul explicat mai sus.

Fiecare alfabet poate fi văzut conectat cu LED-urile roșu, verde și albastru de la cele 8 module LED RGB.

Conexiunile paralele din serie pot fi puțin complexe și pot necesita o anumită experiență și abilitate, următoarele articole pot fi studiate pentru a înțelege calculele implicate pentru cablarea LED-urilor în serie și paralel:

Cum să conectați luminile LED

Cum se calculează și se conectează LED-urile în serie și paralel

Multe modele inovatoare diferite pot fi proiectate și implementate folosind propriile imaginații creative și prin cablarea LED-urilor RGB în mod corespunzător în secvență.