Автомат "бегущая тень/ бегущий огонь"

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Самый популярный световой эффект - это "бегущий огонь" или "бегущая тень". Радиолюбителями разработано очень много вариантов на эту тему. Здесь предлагается автомат, управляющий четырьмя гирляндами и поочередно воспроизводящий эффекты "бегущий огонь" и "бегущая тень". "Изюминка" автомата в том, что скорость воспроизведения светового эффекта может не только быть фиксировано задана, но и управляться внешним низкочастотным сигналом, поступающим с линейного выхода звуковоспроизводящей аппаратуры. Это позволяет, в некоторых пределах, привязать характер светового эффекта к звучащей в помещении музыке.


Принципиальная схема логической части показана на рисунке 1. Мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2 вырабатывает импульсы, которые поступают на вход многоразрядного двоичного счетчика D2. Благодаря высокому коэффициенту деления счетчика D2 для получения подходящей скорости воспроизведения световых эффектов мультивибратор должен вырабатывать относительно высокие частоты - в пределах, примерно, 3-10 кГц. Этот сопоставимо с частотами звуковых сигналов, поэтому, есть возможность подавать на вход счетчика, так же, и импульсы звуковой частоты, полученные из сигнала музыкальной программы.
Для получения этих импульсов служит схема на двух транзисторах VT1 и VT2. Через разъем "НЧ" на вход усилительного каскада на VT1 поступает НЧ напряжение с линейного выхода аудиоаппаратуры. Каскад усиливает этот сигнал, который после усиления поступает на формирователь импульсов на транзисторе VT2. Сформированные импульсы с его коллектора поступают на один из входов D1.1 и взаимодействуют с импульсами, вырабатываемыми мультивибратором на D1.1 и D1.2.
Если низкочастотный сигнал не подается на разъем "НЧ", то транзистор VT2 все время закрыт и на его коллекторе напряжение высокого уровня. В этом случае, работа автомата зависит только от частоты мультивибратора. В том случае, если НЧ сигнал подавать на схему не предполагается можно исключить каскады на VT1 и VT2, а вывод 2 D1.1 соединить выв. 1.
С выхода мультивибратора импульсы поступают на счетный вход D2. Используются три его старших выхода. С выходов "2048" и "4096" двоичный код поступает на дешифратор на D3, который преобразует его в десятичный от 0 до 3. Если непосредственно к выходам дешифратора подключить выходные каскады, то получится эффект бегущего огня, поскольку в каждый момент времени только на одном из выходов дешифратора будет логическая единица. Чтобы получить эффект бегущей тени выходные уровни D3 нужно инвертировать. А чтобы эффекты чередовались нужно после каждого кода "11" на входах D3,
инвертировать выходные сигналы дешифратора. Поскольку, после каждого кода "11" возникает изменение уровня на старшем выходе счетчика D2, то как сигнал управления инверсией можно использовать уровень с вывода 3 D2, которые подавать на управляющий вход какого-то управляемого инвертора.
Роль управляемого инвертора играет микросхема D4, содержащая четыре элемента "Исключающее ИЛИ". Логика работы такого элемента в том, что при одинаковых уровнях на его входах, на его выходе будет ноль (независимо от того входные уровни нули или единицы), а при разных уровнях - единица. Таким образом, если на один из входов такого элемента подать логический ноль, то при подаче на его второй вход нуля на его выходе будет, так же, ноль. А при подаче на его второй вход единицы, — на выходе единица. Если же, на один из входов этого элемента подать единицу, то если подать на второй вход ноль - на выходе будет единица, а если подать единицу, - то ноль. Таким образом, изменяя уровень на одном из входов элемента, можно по второму входу, таким образом, включать или выключать функцию инверсии.
В результате, когда на выводе 3 D2 ноль, автомат воспроизводит бегущий огонь, а когда на выводе 3 D2 единица, автомат воспроизводит бегущую тень.

Питается логическая часть от источника постоянного тока напряжением 10V. Напряжение питания может быть в пределах от 5 до 14V.
Недостаток схемы автомата в том, что его логическая часть имеет гальваническую связь с электросетью. Если аудиоаппаратура, сигнал с которой предполагается подавать на вход "НЧ" не допускает соединения общего минуса с электросетью, - можно использовать переходной трансформатор, например, от абонентского громкоговорителя и подавать НЧ сигнал через него. В этом случае, низкоомную обмотку этого трансформатора подключают к выходу УМЗЧ аппаратуры, а высокоомную, вместо каскада на VT1, между левой (по схеме) обкладкой СЗ и общим минусом. Каскад на VT1, в этом случае, удаляется.
Конструкция выходных каскадов зависит от используемой нагрузки. Если это маломощные гирлянды, работающие от сети 220V, мощностью не более 20W, - можно выходные каскады сделать на высоковольтных транзисторах типа КТ940А или КТ969, по схеме показанной на рисунке 2 А.

Транзисторы работают в ключевом режиме, поэтому мощность на них падает небольшая и радиаторы им не требуются.
В том случае, если необходимо работать с гирляндами большей мощности (15-300W) можно выходной каскад сделать по схеме на тиристоре КУ202Н (на напряжении 220V может быть КУ202К,-Л,-М,-Н), как показано на рисунке 2Б. При мощности до 150W радиаторы для тиристоров не требуются.
Если предполагается использовать автомат для оформления публичных мероприятий, то, для работы с гирляндами или лампами мощностью до 2000 W можно выходные каскады выполнить по схеме, приведенной на рисунке 2 В. Достоинство такой схемы еще и в том, что в ней нет гальванической связи между сетью переменного тока и логическим узлом, а значит, нет связи и между сетью и схемой аудио-аппарата, низкочастотный сигнал с выхода которого подается на вход "НЧ".
Симистор должен быть установлен на радиатор соответственно мощности.

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR