59
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/99
Do czego to służy?
Urządzenie przedstawione w poniż−
szym artykule zostało zaprojektowane
z myślą o wszystkich posiadaczach wła−
snego mieszkania, którzy chcieliby, aby
ich dom odróżniał się w jakiś sposób od
innych. Zainteresuje on na pewno tych
elektroników, którzy chcieliby zaimpono−
wać sąsiadom atrakcyjnym "bajerkiem"
i wzbudzić wśród nich zazdrość.
Proponowany przeze mnie układ skła−
da się z dwóch części: wyświetlacza
siedmiosegmentowego zbudowanego
z diod LED i sterownika, dołączanego do
wyświetlacza. Cyfra wyświetlacza ma
wysokość około 11,5 cm, co zapewnia
dobry odczyt nawet z kilkudziesięciu me−
trów. Układ jest bardzo prosty, a zarazem
funkcjonalny, umożliwiający uzyskanie
bardzo ciekawych efektów świetlnych
począwszy od prostego węża świetlnego
a skończywszy na stopniowo wypełniają−
cym się napisie. Ogólnie można ustawić
jeden z siedmiu różnych efektów. Układ
został zbudowany z tanich i ogólnie do−
stępnych układów cyfrowych serii
CMOS.
Jak to działa?
Schemat ideowy świecącego numeru
domu został przedstawiony na rry
ys
su
un
nk
ku
u 1
1.
Układ zasilany jest napięciem 12V a ma−
ksymalny pobór prądu wynosi 100mA.
Już na pierwszy rzut oka można wy−
różnić dwa bloki. Pierwszy z nich to wy−
świetlacz, składający się z diod LED,
które zostały połączone w matrycę. Taki
sposób połączenia znacznie rozszerzył
możliwość ich atrakcyjnego sterowania.
Drugi blok to sterownik wyświetlacza
składający się z dwóch liczników 4060
i 4017, dwóch czterostopniowych reje−
strów przesuwnych zawartych w struktu−
rze układu 4015 i drivera ULN2803A.
Licznik 4017 służy do multipleksowania
poszczególnych segmentów wyświetla−
cza. Podanie kolejnych impulsów zegaro−
wych na wejście CLK licznika powoduje
pojawienie się stanu wysokiego na jed−
nym z dziesięciu jego wyjść. W rezulta−
cie tranzystory T1−T7 zostaną wystero−
wane tak, że w danej chwili będzie prze−
wodził tylko jeden z nich, załączając od−
powiedni segment wyświetlacza. Dla
uproszczenia układu do minimum, sygnał
zegarowy taktujący licznik 4017 został
doprowadzony z obwodu oscylatora licz−
nika 4060 (z nóżki 9). Dla uzyskania efek−
tu ciągłego świecenia segmentów, czę−
stotliwość oscylatora nie powinna być
mniejsza niż 500Hz. W przeciwnym razie
oko ludzkie może dostrzec migotanie
segmentów podczas ich przełączania.
Przełącznik SW−DIP8 służy do załączania
wybranych segmentów wyświetlacza,
a więc do ustawienia na nim odpowie−
dniej cyfry.
Główny blok sterujący składa się z re−
jestru 4015 i licznika 4060. Wybór efektu
odbywa się za pomocą odpowiedniego
ustawienia zworek.
Teraz zostanie omówiony jeden z efek−
tów − kolejne zaświecanie i wygaszanie
diod. Dla uzyskania takiego efektu zwora
Z1 musi być ustawiona w pozycji 2−3,
zwora Z3 w pozycji 2−3, zwory Z2 i Z4 roz−
warte. Po włączeniu zasilania rozpoczyna
się praca oscylatora układu U2 i licznik za−
czyna zliczać kolejne impulsy. Następnie
impulsy z wyjścia Q8 tego licznika powo−
dują wpisywanie do kolejnych stopni re−
jestru U3 stanu wysokiego powodując
wysterowanie kolejnych tranzystorów za−
wartych w strukturze drivera U4. W kon−
sekwencji tego będą się zapalać kolejne
diody w segmentach. Szybkość zaświe−
cania się linijki jest regulowana potencjo−
metrem PR1 w obwodzie oscylatora licz−
nika 4060. Po zliczeniu ośmiu impulsów
z wyjścia Q8 licznika U2 zostaną zaświe−
cone wszystkie diody w segmencie. Dio−
dy będą się świecić przez cały czas, aż do
momentu, gdy na wyjściu Q13 pojawi się
stan wysoki i zostanie wysterowany tran−
zystor T8. Przewodzenie tranzystora spo−
woduje, iż wejście informacyjne D reje−
stru U3 (nóżka 15) zostanie zwarte do
masy i pod wpływem impulsów z wyjścia
Q8 licznika 4060, do kolejnych stopni re−
jestru będzie wpisywany stan niski. Spo−
woduje to gaszenie kolejnych diod
w segmentach. Po zliczeniu ośmiu impul−
sów wszystkie diody zostaną wygaszo−
ne. Po pewnym czasie na wyjściu Q13
licznika 4060 pojawi się znowu stan niski
i diody będą się zapalać, tak więc cykl bę−
dzie się powtarzał.
Dla uzyskania kolejnego efektu − węża
świetlnego − zwora Z1 musi być ustawio−
na w pozycji 2−3 a zwora Z2 i Z3 w pozy−
cji 1−2. Zwora Z4 nie powinna być monto−
wana. W takiej konfiguracji zworek, do
rejestru będzie wpisywany na przemian
stan wysoki i niski.
Po odpowiednim ustawieniu zworek,
układ umożliwia uzyskanie kilku innych
efektów. Poprawną konfigurację zworek
przedstawia tta
ab
be
ella
a 1
1.
Numer domu
z diodami LED
