Cílem je ovládat 32 různých LED diod téměř náhodným způsobem. Ve skutečnosti budou tyto LED rozděleny do dvou nezávislých skupin po 16 LED a dvě z nich budou svítit současně. Pro zjednodušení popíšeme fungování pouze jedné poloviny elektronické sestavy, přičemž druhá polovina je totožná.
Jádro nastavení spoléhá na použití 16kanálového analogového multiplexeru/demultiplexeru. Tento typ obvodu lze přirovnat k otočnému přepínači s 16 polohami.
Podobně jako u jeho mechanického protějšku může multiplexor/demultiplexor vytvořit pouze jediné spojení najednou mezi společným kolíkem a jedním ze 16 kanálů.
Hodnocení připojení závisí výhradně na binárním kódu přítomném na jeho čtyřech vstupech: A, B, C a D.
Typicky je tento kód generován binárním čítačem a sekvence připojení probíhá vždy ve stejném pořadí, což se může časem stát monotónní.
V naší aplikaci je každý vstup multiplexoru/demultiplexoru nezávisle řízen nízkofrekvenčním oscilátorem s jinou časovou konstantou.
Výsledkem je kvazináhodná kombinace pořadí připojení, zejména proto, že teplotní změny mají tendenci zvyšovat desynchronizaci oscilátorů.
Popis obvodu
Jak jsme uvedli v předchozím odstavci, popis se omezí na polovinu schématu pro ovládání 16 LED.
Čtyři hradla Schmittova spouštěcího obvodu, každé spojené s nastavitelnou součástkou, rezistorem a kondenzátorem, tvoří čtyři variabilní nízkofrekvenční oscilátory.
Jedná se o R1, R5, C1 pro kolíky 8, 9, 10 IC1; R2, R6, C2 pro kolíky 4, 5, 6 IC1; R3, R7, C3 pro kolíky 1, 2, 3 IC1; a nakonec R4, R8, C4 pro kolíky 11, 12, 13 IC1.
Výstupy 10, 11, 4 a 3 ze čtyř oscilátorů řídí čtyři binární vstupy A, B, C a D multiplexoru IC2.
Společný bod, představující analogicky kurzor otočného spínače, je připojen ke kladné svorce napájecího zdroje přes omezovací rezistor R9.
16 výstupů je připojeno k anodám LED a katody jsou spojeny se zemí společným vodičem.
Každý analogový spínač umožňuje průchod jmenovitého proudu 25 mA, ale ve skutečnosti zvládne vyšší maximální proud.
Napájení zajišťuje 9V baterie a kondenzátory C5 a C6 zajišťují silné oddělení v nejbližším bodě obvodu.
Druhá polovina diagramu je totožná a v nomenklatuře jsou součásti označeny stejným způsobem s prvočíslem.
Konstrukce
Jak jste si již všimli z fotografií tohoto projektu LED květin, celý estetický zájem spočívá v přijatém kruhovém tvaru.
Kruhový tvar bohužel znamená náročnější vytvoření desky s plošnými spoji (PCB), pokud nepoužijete následující metodu:
Začněte vytvořením PCB na čtvercové epoxidové desce pomocí jakékoli metody, kterou znáte.
Po vyvrtání všech otvorů pro součástky pokračujte k vyvrtání středového otvoru o průměru 5 nebo 6 mm, označeného tečkou.
Poté kruhový tvar zdrsněte postupným řezáním menších úhlů a dokončete jej pilníkem.
Po dokončení této fáze vložte do středového otvoru dlouhý kovový šroub o průměru 5 nebo 6 mm spolu s maticí a podložkou.
Zajistěte jej ve sklíčidle vrtačky nastavené na nízké otáčky.
Pevně držte vrták, použijte pevný referenční bod a veďte plochou stranu pilníku po obvodu desky plošných spojů.
Výsledkem bude dokonalý kruhový tvar, který lze dále upravit jemným působením pilníku ve vrtáku.
Jakmile je deska plošných spojů hotová, uspořádejte 10 rezistorů, 6 kondenzátorů, 8 nastavitelných součástek a nezapomeňte na patice integrovaného obvodu.
Jakmile je elektronika hotová, zbývá čistě kreativní část projektu.
Model používá vatu, běžně se vyskytující v koupelnových potřebách, kterou lze získat v různých obchodech. Máte však svobodu vybrat si jiný model.
Možná budete muset odpovídajícím způsobem upravit rozměry desky plošných spojů.
