Jednostavno pomicanje RGB LED kruga

Jednostavni RGB (crveni, zeleni, plavi) LED ili pomični LED zaslon može se napraviti pomoću nekoliko 4017 IC-a. Naučimo postupak detaljno.

Razumijevanje RGB LED-a

RGB LED diode postale su prilično popularne ovih dana zbog značajke tri u jednom u boji i zato što se njima može samostalno upravljati pomoću tri različita izvora napajanja.

Već sam razgovarao o jednom zanimljivom RGB krug mješalice u boji , koji se može koristiti za ručno podešavanje intenziteta boja LED-a za stvaranje jedinstvenih kombinacija boja postupnim prijelazima.

U predloženi RGB kružni LED krug ugrađujemo istu LED za provedbu efekta.

Sljedeća slika prikazuje standardni RGB LED s neovisnim pinoutima za upravljanje trima ugrađenim RGB LED-ima.

Trebat će nam 24 ove LED diode za stvaranje namjeravanog efekta pomicanja, nakon što se nabave, mogu se serijski sastaviti kako je prikazano na sljedećoj slici:

Kao što se može vidjeti, sve su katode zajedničke i uzemljene putem pojedinačnih otpornika od 100 ohma (spojenih na negativni dovod kruga).

Krajevi anode mogu se vidjeti označeni nekim relevantnim brojevima koji trebaju biti odgovarajuće povezani s odgovarajućim izlaznim pinovima kruga IC 4017, kao što je prikazano na sljedećoj slici:

Kako krug funkcionira

Funkcioniranje sklopa može se razumjeti uz pomoć sljedećih točaka:

Možemo vidjeti četiri IC 4017, desetostepeni Johnson-ov brojač / razdjelnik za desetljeće, koji su kaskadni na poseban način tako da se od dizajna postiže željeni efekt pomicanja.

Pin # 14 koji je ulazni signal IC-a spojen je zajedno i integriran s izvorom takta, što se lako može postići iz bilo kojeg standardnog nestabilnog kruga, poput IC 555 atable, tranzistora podesivog, 4060 kruga ili jednostavno NAND-a sklop oscilatora vrata.

Brzina frekvencije postavljene na nestabilnom krugu određuje brzinu efekta pomicanja LED-a.

Kad je napajanje UKLJUČENO, C1 trenutno prisiljava pin # 15 IC1 da se trenutno visoko podigne. To povlači pin # 3 IC1 na visoku razinu, dok su preostali pinouts IC1 postavljeni na nulu logike.

S pinom 3 IC1 koji ide visoko, pin # 15 IC2 također ide visoko, što na sličan način stavlja pin 3 IC2 na visoku logiku, a svi ostali pinouti na nulu ......, a to opet prisiljava IC3 i IC4 da prođu kroz identičan set orijentacije pinouta.

Dakle, tijekom UKLJUČENJA napajanja svih 4017 IC-a postižu gore navedeno stanje i ostaju onemogućeni pazeći da se u početku sve RGB LED diode drže isključene.

Međutim, u trenutku kada se C1 potpuno napuni, pin # 15 IC1 oslobođen je visokog stupnja koji je stvorio C1, i sada je u stanju reagirati na satove, a u tom se procesu logički slijed sa svog pina # 3 pomiče na sljedeći pin # 2 .... sada svijetli prvi RGB niz (svijetli prvi CRVENI niz).

Kako se pin br. 3 IC1 spušta, IC2 također postaje omogućen i na sličan se način sprema odgovoriti na sljedeći sat na pinu 14.

Stoga se trenutak u kojem se logička sekvenca IC1 pomakne dalje sa svog pin2 na pin4, IC2 odgovara guranjem pinouta visoko sa svog pina # 3 na pin # 4 .... sljedeći RGB niz sada svijetli (zeleni niz svijetli i zamjenjuje prethodni crveni LED niz, crveni se premješta u sljedeći RGB niz).

S naknadnim taktovima na pin # 14 IC-a, isti slijede IC 3 i IC4, tako da se čini da se RGB niz sada pomiče ili pomiče kroz danih 8 sljedećih LED traka.

Kako se sekvenciranje odvija kroz 4 kaskadno spojena 4017 IC-a, u nekom trenutku posljednji logički impuls doseže pin # 11 IC4, čim se to dogodi, visoka logika na ovom pinu trenutno 'probode' pin # 15 IC1 i prisili ga za resetiranje i povratak u početni položaj, a ciklus započinje iznova ....

Gore navedeni RGB efekt pomicanja možda nije previše impresivan, jer bi se pokretni uzorak odvijao na način R> G> B ......, to jest jedna boja koja se pojavljuje iza druge.

Da bismo postigli zanimljiviji obrazac izgleda na način R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... i tako dalje, moramo provesti sljedeće krug, prikazuje 4-kanalni dizajn, za veći broj kanala možete jednostavno nastaviti s dodavanjem IC 4017 IC-a na identičan način, kako je objašnjeno u sljedećim odlomcima.

RGB pokretni abecedni krug za prikaz

Sljedeći je sklop dizajniran za generiranje uzorka sekvenciranja preko skupine crvenih, zelenih, plavih ili RGB LED dioda koje proizvode prekrasan efekt prijelaza ili pomicanja s crvene, na zelenu, na plavu i natrag na crvenu.

Glavni kontrolni krug za predloženi RGB LED abecedni krug lovca može se vidjeti u nastavku, koji se sastoji od 3 Johnsonovih brojača desetljeća 4017 IC-a i generatora sata IC 555.

Kako djeluje RGB efekt

Pokušajmo prvo shvatiti ulogu ove faze i kako bi trebao provesti tekući RGB LED efekt.

Stabilan generator generatora takta 555 IC uključen je za generiranje impulsa sekvenciranja za 3 IC-a, čiji se pin14 može kombinirati i spojiti s izlazom IC 555 za potrebno okidanje.

Kad je napajanje UKLJUČENO, kondenzator od 0,1 uF spojen na pin15 IC1 4017 resetira ovaj IC tako da sekvenciranje može započeti od pin3 ovog IC-a, odnosno od pin3> 2> 4> 7> 10 ... i pa tako kao odgovor na svaki impuls takta na svom pinu14.

Međutim, na početku, kada se resetira pomoću poklopca od 0,1 uF, osim pin3, sve njegove izlazne igle postaju niske, uključujući i pin11.

S pin11 na nuli, pin15 IC2 ne može dobiti potencijal tla, pa ostaje onemogućen, a isto se događa i s IC3 ... tako da IC2 i IC 3 trenutno ostaju onemogućeni, dok IC1 započinje sekvenciranje.

Sada kao rezultat IC1 izlazi počinju sekvencirati proizvodeći sekvenciranje (pomicanje) 'visoko' preko svojih izlaznih pinova od pin3 prema pin11, dok konačno sekvenca high ne dosegne pin11.

Čim pin11 postane visok u redoslijedu, pin13 IC1 također postaje visok što trenutno zamrzava IC1, a visoka logika na pin11 se zaključava .... IC sada ostaje u ovom položaju i ne može ništa učiniti.

Međutim, gore navedeno pokreće pridruženi BC547, koji trenutno omogućuje IC2 koji sada oponaša IC1 i započinje sekvenciranje od svog pin3 prema pin11, jedan po jedan .... i sasvim identično čim se pin11 IC2 visoko podigne, on se također zaključa i omogućuje IC3 ponavljanje postupka.

IC3 također slijedi tragove ranijih IC-a i čim logika sekvenciranja dosegne svoj pin11, logička visina se prenosi na pin15 IC1 .... koji trenutno resetira IC1 vraćajući sustav u njegov izvorni oblik, a IC1 još ponovno započinje postupak sekvenciranja, a ciklus se ponavlja.

Kružni dijagram

Saznali smo i razumjeli kako bi točno gornji sklop RGB kontrolera trebao funkcionirati s predviđenim postupcima sekvenciranja, sada bi bilo zanimljivo vidjeti kako se izlazi sekvenciranja iz gornjeg kruga mogu koristiti sa kompatibilnim stupnjem pogonskog sklopa za proizvodnju pomicanja ili pomicanja RGB LED preko odabranog skupa abeceda.

Svi tranzistori su 2N2907
Svi SCR-ovi su BT169
Otpornici SCR vrata i PNP osnovni otpornici su 1K
Otpornici LED serije bit će prema LED struji.

Gornja slika prikazuje RGB stupanj vozača, možemo vidjeti 8 korištenih RGB LED dioda (u zasjenjenim kvadratnim okvirima), to je zato što je razmatrani sklop 4017 dizajniran za proizvodnju 8 sekvencijalnih izlaza i stoga je stupanj vozača previše smjestio 8 brojeva ove LED diode.

Da biste saznali više o RGB LED-ima, možete pogledati sljedeće povezane postove:

RGB krug mješalice u boji

RGB bljeskalica, krug regulatora

Uloga SCR-a

U dizajnu se mogu vidjeti SCR-ovi uključeni na negativnim krajevima sa svakom od LED-a, a također i PNP tranzistori preko pozitivnih krajeva LED-a.

U osnovi su SCR-ovi postavljeni za zaključavanje LED osvjetljenja, dok je PNP spojen točno suprotno od prekida zasuna.

Sekvenciranje ili bolje rečeno tipični efekt pomicanja po abecedi provodi se dodjeljivanjem različitih LED dioda u sljedećem uzorku:

Kako radi

Sve crvene LED diode iz RGB modula mogu se vidjeti povezane s IC1 izlazima, zelene LED diode s IC2 izlazima i plave LED diode s IC3 izlazima, preko odgovarajućih SCR ulaza. Kada se SCR-ovi aktiviraju, odgovarajuće LED lampice postaju osvijetljene u slijedu potjere.

Kao što je objašnjeno u prethodnom odjeljku, IC1, IC2 i IC3 namješteni su na način da IC-ovi kaskadno reagiraju, pri čemu prvo započinje sekvenciranje IC1, nakon čega slijedi IC2, a zatim IC3, a ciklus se nastavlja ponavljati.

Stoga se, kada IC1 započne sekvenciranjem, aktiviraju i zaključavaju sve crvene LED diode u odgovarajućim RGB modulima.

Kada je IC2 omogućen s nizanjem, on započinje s osvjetljavanjem i zaključavanjem zelene LED diode u nizu putem dotičnih SCR-ova, ali istovremeno prekida i zasun s crvenom glavom preko povezanih PNP tranzistora. Isto se provodi s IC3 izlazima, ali ovaj put za zelene LED diode u RGB modulima,

Kada sekvenciranje zelenih LED dioda ponovno zamijeni IC1 za obradu crvenih LED dioda, a cijeli postupak započinje simulirati zasljepljujući RGB LED efekt pomicanja.

Pomicanje simulacije zaslona

Gore prikazana animirana simulacija daje točnu presliku pomicanja LED-a koja se može očekivati ​​od predloženog dizajna.

Označene tekuće bijele mrlje na SCR vratima ukazuju na pokretanje i izvršavanje funkcije zaključavanja od strane SCR-a, dok osnovne bijele točke PNP-a označavaju lomljenje relevantnih SCR zasuna.

Pojedinačne LED diode prikazane su u slijedu, ali ovisno o naponu napajanja, više serijskih LED dioda moglo bi se umetnuti u svaki od RGB kanala. Na primjer, s napajanjem od 12 V, na svaki od kanala mogu se ugraditi 3 LED diode, s 24 V to se može povećati na 6 LED na svakom od kanala.

Primjer simulacije pomicanja dobrodošlice

Kako konfigurirati gornji efekt za stvaranje pokrenutih ili pomičnih RGB LED abeceda

Gornji primjer prikazuje klasičnu simulaciju RGB pokretne grafičke abecede pomoću gore objašnjenog sklopa.

Svaka abeceda može se povezati s crvenom, zelenom i plavom LED diodom iz 8 RGB LED modula.

Serijske paralelne veze mogu biti malo složene i možda će trebati neko iskustvo i vještine, sljedeći članci mogu se proučiti radi razumijevanja proračuna za serijsko i paralelno ožičenje LED dioda:

Kako spojiti LED svjetla

Kako izračunati i povezati LED diode u nizu i paralelno

Mnogo različitih inovativnih uzoraka može se dizajnirati i implementirati koristeći vlastitu kreativnu maštu i odgovarajućim ožičenjem RGB LED-a u nizu.