Jednoduché posouvání RGB LED obvodu

Jednoduché posouvání RGB LED obvodu

Jednoduchý RGB (červený, zelený, modrý) pohyblivý nebo rolovací LED displej lze vyrobit pomocí několika 4017 integrovaných obvodů. Naučme se postup podrobně.



Porozumění RGB LED

RGB LED diody se dnes staly docela populární díky své barevné funkci tři v jednom a protože je lze napájet nezávisle pomocí tří odlišných zdrojů napájení.

O jednom zajímavém jsem již hovořil Obvod směšovače barev RGB , které lze použít k ručnímu nastavení intenzity barev LED pro vytváření jedinečných barevných kombinací postupnými přechody.





V navrhovaném rolovacím obvodu LED RGB začleňujeme stejnou LED pro implementaci efektu.

Následující obrázek ukazuje standardní RGB LED s nezávislými vývody pro ovládání tří zabudovaných RGB LED.



Pro výrobu zamýšleného efektu posouvání budeme potřebovat 24 z těchto LED diod, jakmile je získáme, můžeme je sériově sestavovat, jak ukazuje následující obrázek:

Jak je vidět, všechny katody jsou společné a uzemněny pomocí jednotlivých 100 ohmových rezistorů (připojených k zápornému napájení obvodu).

Konce anody lze označit několika relevantními čísly, která je třeba vhodně spojit s příslušnými výstupními vývody obvodu IC 4017, jak je znázorněno na následujícím obrázku:

Jak obvod funguje

Fungování obvodu lze pochopit pomocí následujících bodů:

Můžeme vidět čtyři IC 4017, 10stupňové Johnsonovo dekadické počítadlo / rozdělovač, které jsou kaskádovány zvláštním způsobem tak, že je od návrhu dosaženo zamýšleného rolovacího efektu.

Pin č. 14, který je hodinovým vstupem integrovaných obvodů, jsou zapojeny dohromady a integrovány se zdrojem hodin, čehož lze snadno dosáhnout z jakéhokoli standardního astabilního obvodu, jako je atable IC 555, tranzistor astable, obvod 4060 nebo jednoduše NAND obvod hradlového oscilátoru.

Rychlost frekvence nastavená na astabilním obvodu rozhoduje o rychlosti efektu rolování LED diod.

Když je napájení zapnuto, C1 okamžitě donutí pin # 15 IC1 na okamžik jít vysoko. Toto vytáhne pin # 3 IC1 na maximum, zatímco zbývající vývody IC1 jsou nastaveny na nulovou logiku.

Když pin # 3 IC1 bude vysoký, způsobí to, že pin # 15 IC2 bude také vysoký, což podobně staví pin # 3 IC2 na vysokou logiku a všechny jeho další pinouty na logickou nulu ...... to zase vynutí IC3 a IC4 projít identickou sadou orientace vývodů.

Během zapnutí napájení tedy všechny integrované obvody 4017 dosáhnou výše uvedené podmínky a zůstanou deaktivovány, přičemž se ujistěte, že zpočátku jsou všechny LED diody RGB vypnuty.

V okamžiku, kdy se C1 plně nabije, je pin # 15 IC1 osvobozen od maxima vytvořeného C1 a nyní je schopen reagovat na hodiny a v tomto procesu se vysoká logická sekvence z jeho pin # 3 přesune na další pin # 2 .... první řetězec RGB se nyní rozsvítí (rozsvítí se první ČERVENÝ řetězec).

Když se pin # 3 IC1 stává nízkým, IC2 se také nyní aktivuje a docela podobně se připravuje reagovat na následující hodiny na svém pin # 14.

Proto se v okamžiku, kdy se logická sekvence IC1 posune dále z jeho pin2 na pin4, IC2 odpovídá tím, že tlačí pinout vysoko z jeho pin # 3 na pin # 4 .... další řetězec RGB se nyní rozsvítí (zelený řetězec se rozsvítí a nahradí předchozí červený řetězec LED, červená se přesune na další řetězec RGB).

S následnými hodinami na pinu # 14 IC následuje IC 3 a IC4, takže se zdá, že řetězec RGB se nyní pohybuje nebo posouvá přes uvedených 8 následujících LED pásů.

Vzhledem k tomu, že sekvenování probíhá na 4 kaskádovaných 4017 integrovaných obvodech, v určitém okamžiku dosáhne poslední logický puls pinu č. 11 IC4, jakmile k tomu dojde, vysoká logika na tomto pinu okamžitě „strká“ pinu č. 15 IC1 a vynutí jej resetovat a vrátit se do své původní polohy a cyklus začne znovu ....

Výše uvedený efekt posouvání RGB nemusí být příliš působivý, protože pohybující se vzor by byl způsobem R> G> B ......, což je jedna barva, která se objevuje za druhou.

Abychom dosáhli zajímavějšího vzoru způsobem R> R> R> R> G> G> G> G> G> B> B> B> B ..... a tak dále, musíme implementovat následující obvodu, ukazuje design 4 kanálů, pro větší počet kanálů můžete jednoduše pokračovat přidáním integrovaných obvodů IC 4017 stejným způsobem, jak je vysvětleno v následujících odstavcích.

Obvod zobrazení RGB pohyblivé abecedy

Tento další obvod je navržen tak, aby generoval sekvenční vzor na skupině červených, zelených, modrých nebo RGB LED diod, které vytvářejí krásný pohybující se nebo měnící se přechodový efekt z červené, zelené, modré a zpět na červenou.

Níže je uveden hlavní řídicí obvod navrhovaného obvodu RGB LED abecedy, který se skládá ze 3 integrovaných obvodů 4037 Johnsonova dekodéru a hodinového generátoru IC 555.

Jak RGB efekt funguje

Nejprve se pokusme pochopit roli této fáze a jak má provádět běžící efekt RGB LED.

Stupeň generátoru 555 IC astabilních hodin je zahrnut pro generování sekvenčního impulzu pro 3 IC, jejichž pin14 lze vidět kombinovaný a spojený s výstupem IC 555 pro požadované spuštění.

Když je napájení ZAPNUTO, kondenzátor 0,1uF připojený k pin15 IC1 4017 resetuje tento IC tak, že sekvenování může začít od pin3 tohoto IC, tedy od pin3> 2> 4> 7> 10 ... a tak dále v reakci na každý hodinový puls na jeho pin14

Na začátku, když je resetován čepicí 0,1uF, kromě pin3 se však všechny jeho výstupní piny sníží, včetně jeho pin11.

Když je pin11 na nule, pin15 IC2 není schopen získat zemní potenciál, a proto zůstává deaktivován, a to samé se děje také s IC3 ... takže IC2 a IC 3 zůstanou momentálně deaktivovány, zatímco IC1 začne sekvenovat.

Výsledkem je, že výstupy IC1 začnou sekvenovat a produkují sekvenci (posunutí) „vysoko“ napříč svými výstupními kolíky z kolíku 3 na kolík 11, až nakonec sekvence vysoké dosáhne kolíku 11.

Jakmile se pin11 stane vysoko v pořadí, pin13 IC1 se také stane vysokým, což okamžitě zamrzne IC1, a vysoká logika na pin11 se zablokuje ... IC nyní zůstává v této pozici schopen nic dělat.

Výše uvedené však spouští přidružený BC547, který okamžitě umožňuje IC2, který nyní napodobuje IC1 a začíná sekvenovat od svého pin3 k pin11, jeden po druhém ... a zcela identicky, jakmile pin11 IC2 jde vysoko, také se zablokuje a umožňuje IC3 opakovat postup.

IC3 rovněž sleduje stopy dřívějších integrovaných obvodů a jakmile logická výška sekvence dosáhne svého pin11, logická výška se přenese na pin15 IC1 .... který okamžitě resetuje IC1 a obnoví systém zpět do původní podoby, a IC1 zatím znovu začíná proces sekvenování a cyklus se neustále opakuje.

Kruhový diagram

Jednoduchý RGB rolovací zobrazovací obvod pomocí IC 4017

Naučili jsme se a pochopili jsme, jak přesně má výše uvedený obvod řadiče RGB fungovat se stanovenými sekvenčními postupy, nyní by bylo zajímavé vidět, jak lze použít sekvenční výstupy z výše uvedeného obvodu s kompatibilním stupněm ovladače pro výrobu rolování nebo přesunu RGB LED nad vybranou sadou abeced.

rolovací schéma připojení LED

Všechny tranzistory jsou 2N2907
Všechny SCR jsou BT169
Hradlové odpory SCR a základní rezistory PNP jsou všechny 1K
Rezistory řady LED budou podle proudu LED.

Výše uvedený obrázek zobrazuje fázi ovladače RGB, můžeme vidět 8 čísel RGB LED použitých (ve stíněných čtvercových polích), je to proto, že diskutovaný obvod 4017 je navržen tak, aby produkoval 8 sekvenčních výstupů, a proto je fáze ovladače příliš přizpůsobena 8 číslům tyto LED.

Další informace o RGB LED najdete v následujících souvisejících příspěvcích:

Obvod směšovače barev RGB

Blikač RGB, obvod řadiče

Role SCR

V konstrukci lze SCR vidět na záporných koncích s každou z LED diod a také PNP tranzistory přes kladné konce LED.

V zásadě jsou SCR umístěny pro blokování LED osvětlení, zatímco PNP je připojen přesně opačně, než je tomu pro rozbití západky.

Sekvenování nebo spíše typický efekt posouvání abecedy je implementován přiřazením různých LED diod v následujícím vzoru:

Jak to funguje

Všechny červené LED diody z RGB modulů lze vidět propojené s výstupy IC1, zelené LED s výstupy IC2 a modré LED s výstupy IC3 přes odpovídající brány SCR. Když jsou spuštěny SCR, příslušné LED diody se rozsvítí v honící sekvenci.

Jak bylo vysvětleno v předchozí části, IC1, IC2 a IC3 jsou zmanipulovány tak, že integrované obvody reagují kaskádově, přičemž IC1 začíná nejdříve sekvenovat, poté IC2 a poté IC3, cyklus se pak neustále opakuje.

Proto když IC1 začne sekvenovat, všechny červené LED diody v příslušných RGB modulech se aktivují a zablokují.

Když je IC2 povoleno se sekvenováním, začne svítit a blokovat zelenou LED v poli přes příslušné SCR, ale současně také rozbije RED led západku přes přidružené PNP tranzistory. Totéž provádějí výstupy IC3, ale tentokrát pro zelené LED diody v RGB modulech,

Když zelené sekvencování LED vyprší, je opět nahrazeno IC1 pro zpracování červených LED a celá procedura začne simulovat oslnivý efekt posouvání RGB LED.

Rolování simulace displeje

rolování LED GIF simulace

Výše uvedená animovaná simulace poskytuje přesnou repliku posouvání LED diod, které lze očekávat od navrhovaného designu.

Uvedené běžící bílé skvrny na branách SCR indikují spouštění a provádění blokovací funkce SCR, zatímco bílé bílé skvrny PNP indikují porušení příslušných západek SCR.

Jednotlivé LED diody jsou zobrazeny v pořadí, ale v závislosti na napájecím napětí lze do každého z kanálů RGB vložit více čísel sériových LED. Například s napájením 12V mohou být na každém z kanálů zabudovány 3 LED, u 24V to může být zvýšeno na 6 LED na každém z kanálů.

Ukázka uvítací simulace posouvání

Jak nakonfigurovat výše uvedený efekt pro vytváření běžících nebo pohybujících se RGB LED abeced

rolování

Výše uvedený příklad ukazuje klasickou simulaci pohyblivé grafické abecedy RGB pomocí výše vysvětleného obvodu.

Každou abecedu lze vidět zapojenou červenou, zelenou a modrou LED z 8 RGB LED modulů.

Sériová paralelní připojení mohou být trochu složitá a mohou vyžadovat určité zkušenosti a dovednosti. Následující články si můžete prostudovat, abyste pochopili výpočty zapojování LED diod zapojených do série a paralelně:

Jak zapojit LED světla

Jak vypočítat a připojit LED diody sériově a paralelně

Mnoho různých inovativních vzorů lze navrhnout a implementovat pomocí vlastních kreativních představ a vhodným zapojením LED RGB napříč sekvencí.




Předchozí: Sinusoida PWM (SPWM) Obvod pomocí Opamp Další: Distribuce napájení obvodu nouzového generátoru