Es pot fer una simple pantalla LED desplaçant-se o desplaçant-se RGB (vermell, verd, blau) mitjançant uns quants 4017 IC. Aprenem el procediment en detall.
Comprensió del LED RGB
Els LED RGB s’han popularitzat avui en dia a causa de la seva funció de color tres en un, i perquè es poden conduir de manera independent mitjançant tres fonts de subministrament diferents.
Ja he comentat un tema interessant Circuit mesclador de colors RGB , que es pot utilitzar per configurar manualment la intensitat de color dels LED per produir combinacions de colors úniques mitjançant transicions graduals.
Al circuit LED de desplaçament RGB proposat incorporem el mateix LED per implementar l’efecte.
La imatge següent mostra un LED RGB estàndard amb pinouts independents per controlar els tres LED RGB incrustats.
Necessitarem 24 d'aquests LED per produir l'efecte de desplaçament previst, un cop obtinguts, es poden muntar en sèrie tal com es mostra a la imatge següent:
Com es pot veure, tots els càtodes es fan comuns i es posen a terra mitjançant resistències individuals de 100 ohm (connectades a l'alimentació negativa del circuit).
Els extrems de l’ànode es poden veure designats amb alguns números rellevants que cal connectar adequadament amb els respectius pinouts de sortida del circuit IC 4017, tal com es mostra a la figura següent:
Com funciona el circuit
El funcionament del circuit es pot entendre amb l'ajut dels punts següents:
Podem veure quatre dispositius de comptador / divisor de deu dècades IC 4017, de 10 etapes, que estan en cascada d’una manera especial de manera que l’efecte de desplaçament previst s’aconsegueix des del disseny.
El pin # 14, que és l'entrada de rellotge dels circuits integrats, està connectat i integrat amb una font de rellotge, que es pot aconseguir fàcilment des de qualsevol circuit estable estàndard, com ara un IC 555, un transistor, un circuit 4060 o simplement un NAND circuit oscil·lador de porta.
La velocitat de la freqüència establerta al circuit astable decideix la velocitat de l’efecte de desplaçament dels LED.
Quan s’encén l’alimentació, C1 obliga instantàniament el pin # 15 de l’IC1 a pujar momentàniament. Això fa que el pin número 3 d'IC1 sigui alt, mentre que els pinouts restants d'IC1 estiguin configurats a zero.
Amb el pin 3 de IC1 elevat fa que el pin 15 de IC2 també pugi, el que posa de manera similar el pin 3 de IC2 en una lògica alta i tots els seus altres pinouts en la lògica zero ... això al seu torn obliga IC3 i IC4 per passar per un conjunt idèntic d’orientació pinout.
De manera que, durant l’encesa d’encesa, tots els IC 4017 aconsegueixen la condició anterior i es mantenen inhabilitats assegurant-se que inicialment tots els LED RGB es mantinguin apagats.
No obstant això, en el moment en què C1 es carrega completament, el pin # 15 d'IC1 s'allibera del màxim creat per C1, i ara pot respondre als rellotges i, en el procés, la seqüència lògica alta del pin # 3 es mou al següent pin # 2 .... ara s’il·lumina la primera cadena RGB (s’encén la primera cadena VERMELL).
Amb el pin número 3 de l'IC1, el IC2 també s'activa i, de manera similar, es prepara per respondre al rellotge posterior del pin número 14.
Per tant, en el moment en què la seqüència lògica IC1 es desplaça més del pin2 al pin4, IC2 es correspon empenyent el pinout alt del pin # 3 al pin # 4 ... la següent cadena RGB ara s’il·lumina (la cadena verda s’encén i substitueix l’anterior cadena de LED vermell, el vermell es trasllada a la següent cadena RGB).
Amb els rellotges posteriors al pin # 14 de les ICs, el mateix és seguit per IC 3 i IC4, de manera que ara la cadena RGB sembla que es mou o es desplaça a través de les 8 tires LED següents.
A mesura que la seqüenciació avança a través dels 4 IC de 4.017 en cascada, en algun moment del darrer pols lògic arriba al pin # 11 de IC4, tan aviat com succeeix, la lògica alta d'aquest pin instantàniament 'punxa' el pin # 15 de IC1 i l'obliga per restablir i tornar a la seva posició inicial, i el cicle comença de nou ...
És possible que l’efecte de desplaçament RGB anterior no sigui massa impressionant, ja que el patró mòbil seria de la manera R> G> B ......, és a dir, un color que apareix darrere l’altre.
Per aconseguir un patró d’aspecte més interessant de la manera R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ....., etc., hem d’implementar el següent circuit, mostra un disseny de 4 canals; per a un major nombre de canals, podeu continuar afegint els IC IC 4017 de la mateixa manera, tal com s’explica als paràgrafs següents.
Circuit de visualització de l’alfabet mòbil RGB
El següent circuit està dissenyat per generar un patró de seqüenciació sobre un grup de LED vermells, verds, blaus o RGB que produeixen un bell efecte de transició en moviment o desplaçament del vermell al verd, al blau i de nou al vermell.
A continuació es pot veure el circuit de control principal del circuit de persecució de l’alfabet LED RGB proposat, que consta de 3 comptadors de dècades Johnsons 4017 IC i un generador de rellotge IC 555.
Com funciona l'efecte RGB
Intentem primer comprendre el paper d’aquesta etapa i com se suposa que haurà de dur a terme l’efecte LED RGB en funcionament.
L’etapa del generador de rellotge astable 555 IC s’inclou per generar el pols de seqüenciació dels 3 circuits integrats, el pin14 del qual es pot veure combinat i unit amb la sortida de l’IC 555 per al desencadenament requerit.
Quan s’encén l’alimentació, el condensador 0.1uF connectat amb el pin15 de l’IC1 4017 restableix aquest CI de manera que la seqüenciació pugui començar des del pin3 d’aquest IC, és a dir, des del pin3> 2> 4> 7> 10 ... i així en resposta a cada pols del rellotge al seu pin14.
Tanmateix, al començament, quan es restableix amb el límit de 0,1uF, excepte el pin3, tots els pins de sortida es redueixen, inclòs el pin11.
Amb el pin11 a zero, el pin15 d’IC2 no pot obtenir un potencial de terra i, per tant, es manté desactivat, i també passa el mateix amb IC3 ... de manera que IC2 i IC 3 es mantenen desactivats de moment, mentre IC1 comença la seqüenciació.
Ara, com a resultat, les sortides IC1 comencen la seqüenciació produint una seqüenciació (canviant) 'alta' a través dels seus pins de sortida del pin3 cap al pin11, fins que finalment la seqüència alta arriba al pin11.
Tan bon punt el pin11 passa a ser alt en l'ordre, el pin13 d'IC1 també es fa alt, cosa que congela a l'instant IC1, i la lògica alta del pin11 es bloqueja ... l'IC ara roman en aquesta posició incapaç de fer res.
Tanmateix, l'anterior desencadena el BC547 associat, que instantàniament habilita IC2 que ara imita IC1 i comença a seqüenciar-se des del pin3 cap al pin11, un per un ... i de manera idèntica tan aviat com el pin11 de l'IC2 augmenta, també es bloqueja i habilita IC3 per repetir el procediment.
IC3 també segueix les petjades dels CI anteriors i tan aviat com la lògica de seqüenciació alta arriba al seu pin11, la lògica alta es transfereix al pin15 de IC1 ... que restableix instantàniament IC1 restablint el sistema a la seva forma original, i IC1 encara torna a començar el procés de seqüenciació i el cicle es repeteix.
Esquema de connexions
Vam aprendre i entendre com se suposa que exactament el circuit de controlador RGB anterior hauria de funcionar amb els procediments de seqüenciació estipulats, ara seria interessant veure com es poden utilitzar les sortides de seqüenciació del circuit anterior amb una etapa de controlador compatible per produir el desplaçament o el desplaçament LED RGB sobre un conjunt d'alfabets seleccionat.
Tots els transistors són 2N2907
Tots els SCR són BT169
Les resistències de portes SCR i les resistències de base PNP són 1K
Les resistències de la sèrie LED seran segons el corrent LED.
La imatge anterior representa l’etapa del controlador RGB, podem veure 8 números de LED RGB utilitzats (a les caixes quadrades ombrejades), això es deu al fet que el Circuit 4017 discutit està dissenyat per produir 8 sortides seqüencials i, per tant, l’etapa del controlador també allotja 8 números de aquests LEDs.
Per obtenir més informació sobre els LED RGB, podeu consultar les publicacions relacionades següents:
Circuit mesclador de colors RGB
Intermitent RGB, circuit de control
El paper dels SCR
Al disseny es poden veure SCR inclosos als extrems negatius de cadascun dels LED i també transistors PNP sobre els extrems positius dels LED.
Bàsicament, els SCR es col·loquen per bloquejar la il·luminació LED mentre que el PNP està connectat exactament per al contrari que per trencar el pestell.
La seqüenciació o millor dit el típic efecte de desplaçament de l’alfabet s’implementa assignant els diversos LED en el patró següent:
Com funciona
Tots els LED vermells dels mòduls RGB es poden veure connectats amb les sortides IC1, els LED verds amb les sortides IC2 i els LED blaus amb les sortides IC3, a través de les portes SCR corresponents. Quan s’activen els SCR, els LED rellevants s’il·luminen en una seqüència de persecució.
Tal com s’explica a la secció anterior, l’IC1, l’IC2 i l’IC3 es configuren de manera que els IC responen en forma de cascada, en què IC1 comença primer la seqüenciació, seguit d’IC2 i després d’IC3, el cicle continua repetint-se.
Per tant, quan IC1 comença a seqüenciar tots els LED vermells dels mòduls RGB respectius es desencadenen i es bloquegen.
Quan IC2 està habilitat amb la seqüenciació, comença a il·luminar i a bloquejar el LED verd a la matriu mitjançant els SCR en qüestió, però simultàniament també trenca el bloqueig del LED VERMELL mitjançant els transistors PNP associats. El mateix ho fan les sortides IC3, però aquesta vegada per als LED verds dels mòduls RGB,
Quan passa la seqüenciació de LED verds, es torna a substituir per l'IC1 per processar els LED vermells i tot el procediment comença a simular un enlluernador efecte de desplaçament LED RGB.
Simulació de visualització de desplaçament
La simulació animada mostrada anteriorment proporciona una rèplica exacta del desplaçament dels LED que es pot esperar del disseny proposat.
Les taques blanques corrents indicades a les portes SCR indiquen el desencadenament i l'execució de la funció de bloqueig per part dels SCR, mentre que les taques blanques de la base PNP indiquen el trencament dels pestells SCR corresponents.
Els LED individuals es mostren a la seqüència, però en funció de la tensió d'alimentació es podrien inserir més números de LED de la sèrie dins de cadascun dels canals RGB. Per exemple, amb un subministrament de 12V es poden incorporar 3 LEDs a cadascun dels canals, amb 24V es pot augmentar a 6 LEDs a cadascun dels canals.
Exemple de simulació de desplaçament de benvinguda
Com es configura l'efecte anterior per crear un alfabet LED RGB en execució o en moviment
L'exemple anterior mostra una simulació clàssica de l'alfabet gràfic en moviment RGB mitjançant el circuit explicat anteriorment.
Es pot veure cada alfabet connectat amb els LED vermells, verds i blaus dels 8 mòduls LED RGB.
Les connexions en paral·lel de la sèrie poden ser una mica complexes i poden requerir certa experiència i habilitat; es poden estudiar els articles següents per comprendre els càlculs dels cables de LED en sèrie i en paral·lel:
Com calcular i connectar els LED en sèrie i en paral·lel
Es poden dissenyar i implementar molts patrons innovadors diferents utilitzant les pròpies imaginacions creatives i connectant els LED RGB adequadament a tota la seqüència.
Anterior: Circuit PWM d'ona sinusoïdal (SPWM) mitjançant Opamp Següent: Distribució d'energia del circuit del generador d'emergència
