|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Đèn LED nhấp nháy trên chip CMOS. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / ánh sáng Chú thích. Các chỉ báo chế độ vận hành được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, chẳng hạn như một phần của hệ thống báo động an ninh hoặc trong các phiên bản riêng lẻ cũng để mô phỏng sự hiện diện của nó. Đèn báo như vậy có thể được sử dụng trong đồ chơi điện tử để tạo hiệu ứng thẩm mỹ hoặc làm bộ điều khiển để điều khiển đèn nhấp nháy trong các phương tiện chuyên dùng. Nên sử dụng đèn LED siêu sáng làm bộ phận phát sáng, nhờ khả năng tải cao của các vi mạch CMOS thuộc dòng KR1554 và KR1564, có thể kết nối trực tiếp với đầu ra của chúng mà không cần bóng bán dẫn chính.
Nguyên lý hoạt động. Các thiết kế đơn giản nhất trên hai và ba chip CMOS logic tiêu chuẩn của dòng KR1554, lần lượt được thảo luận trong [1] và [2], được sử dụng làm giải pháp mạch cơ bản cho đèn chỉ báo LED. Phiên bản đầu tiên (Hình 1) của thiết bị tạo ra hai đèn flash của mỗi đèn LED với chu kỳ hoạt động là bốn. Điều này có nghĩa là thời gian phát sáng của đèn LED là 25% thời gian nhấp nháy, về mặt chủ quan tương ứng với thời gian phát sáng rõ ràng nhất của đèn LED. Ngoài ra, chu kỳ hoạt động như vậy sẽ tăng gấp đôi tuổi thọ của các bộ phận năng lượng thấp khi thiết bị chạy bằng pin. Chúng ta sẽ xem xét hoạt động của thiết bị, giả sử rằng tại thời điểm ban đầu các bộ đếm DD2.1 và DD2.2 ở trạng thái “không”. Các phần tử DD1.1, DD1.2 được sử dụng để tạo ra một máy phát xung hình chữ nhật có tần số lặp lại khoảng 10 Hz. Khi phần tử DD1.2 chuyển sang trạng thái ngược lại thì điện áp bên trái, theo sơ đồ, bản tụ C1 được cộng với giá trị trước đó và đạt gần gấp đôi điện áp của nguồn điện. Đối với các điốt bảo vệ đầu vào của phần tử DD1.1, chế độ vận hành này là không thể chấp nhận được, do đó, một điện trở R1 được đưa vào thiết bị, giới hạn các xung dòng điện ở mức 1 mA, đây đã là một giá trị hoàn toàn có thể chấp nhận được. Điện trở này ngăn chặn sự hỏng hóc của điốt bảo vệ và do đó làm tăng đáng kể độ tin cậy của thiết bị trong quá trình hoạt động lâu dài. Bộ đếm DD2.1 được kích hoạt bởi các xung đếm âm và khi đạt đến trạng thái “thứ ba”, nó tạo ra các mức đơn vị logic ở đầu ra “1” và “2” (chân 11 và 10, tương ứng), tương ứng là được đưa vào đầu vào của phần tử DD1.3, khiến mức “không” xuất hiện ở đầu ra của nó. Mức logic này được cung cấp cho đầu vào của phần tử DD1.4 và được đảo ngược lần cuối, làm cho đèn LED HL2 sáng lên.
Điều này xảy ra do thực tế là bộ đếm DD2.2, như đã lưu ý ở trên, ở trạng thái “không” ban đầu và mức “một” logic được hình thành ở đầu ra của phần tử DD1.4 (xem sơ đồ thời gian trong Hình 2). ). Việc chuyển đổi bộ đếm DD2.1 sang trạng thái “thứ tư” dẫn đến việc đèn LED HL2 tắt và việc chuyển sang trạng thái “thứ bảy” dẫn đến việc nó đánh lửa lại. Hơn nữa, với sự sụt giảm âm của xung đếm tiếp theo, bộ đếm DD2.1 được chuyển sang trạng thái “thứ tám” và mức giảm âm từ đầu ra của bit “thứ ba” (chân 4) của nó dẫn đến sự gia tăng trạng thái của bộ đếm DD2.2 từng cái một. Bây giờ, khi mức logic 1.3 xuất hiện ở đầu ra của phần tử DD1, đèn LED HLXNUMX màu đỏ sẽ sáng lên. Do đó, xảy ra hai lần nhấp nháy liên tiếp của mỗi đèn LED. Tần số flash có thể được thay đổi bằng cách cắt điện trở R2 và có thể thay đổi giới hạn trên của dải tần của máy phát bằng cách chọn điện trở R3. Nếu bạn cần không phải hai mà là bốn lần nhấp nháy của mỗi đèn LED, bạn cần áp dụng các xung đếm cho đầu vào DD2.2 từ đầu ra của chữ số thứ tư (chân 8) chứ không phải chữ số thứ ba (chân 9) của DD2.1 .XNUMX bộ đếm.
Sơ đồ mạch điện của đèn báo ba đèn LED được hiển thị trong Hình 4. Thiết bị tạo ra ba lần nhấp nháy liên tiếp của mỗi đèn LED, cũng với chu kỳ hoạt động là bốn. Không giống như phiên bản đầu tiên của thiết bị, bộ đếm DD2.1 được đặt lại về 1.4 bằng một xung dương ngắn từ đầu ra của phần tử DD12 khi nó đạt đến trạng thái “thứ mười hai”. Nếu bạn không đặt lại mà kết nối đầu vào đặt lại “R” (chân 2.1) với dây “chung”, thì không phải ba mà là bốn lần nhấp nháy của mỗi đèn LED. Các xung đếm từ đầu ra của chữ số có nghĩa nhất DD2.2 được gửi đến đầu vào DD1, tạo ra các tổ hợp mã để chọn một trong ba đèn LED nhấp nháy HL3...HLXNUMX. Chu kỳ nhiệm vụ gồm bốn đạt được thông qua sự kết hợp của các tín hiệu điều khiển đến từ đầu ra của các bit bậc thấp của bộ đếm DD2.1 (chân 11 và 10) với đầu vào “độ phân giải” nghịch đảo “V(&)” của Bộ giải mã DD3 (chân 4 và 5). Đầu vào "kích hoạt" trực tiếp ("V", chân 6) của nó được kết nối với bus nguồn, theo logic vận hành. Trong trường hợp này, một trong ba đèn LED HL1…HL3 chỉ sáng khi hai mức logic 3 trùng nhau ở đầu vào “V(&)” của bộ giải mã DD4 (chân 5 và 5), theo sơ đồ thời gian trong Hình. XNUMX.
Mỗi xung đếm đến đầu vào của bộ đếm DD2.2 từ đầu ra của DD2.1 sẽ dẫn đến trạng thái của nó tăng thêm một. Khi đạt đến trạng thái “thứ ba”, nhờ chuỗi VD1, VD2, R4, bộ đếm DD2.2 được đặt lại về 1 và sau đó chu kỳ hoạt động của thiết bị được lặp lại hoàn toàn. Cần lưu ý rằng chuỗi được chỉ định (VD2, VD4, R1.3) có đầy đủ chức năng tương đương với hai phần tử được nối nối tiếp DD1.4, DDXNUMX, tức là thực hiện chức năng “nhân” logic các tín hiệu.
Một phiên bản cải tiến của đèn chỉ báo ba đèn LED được hiển thị trong Hình 7. 2.2. Ở đây, bộ đếm DD3 không được thiết lập lại nên nó hoạt động ở chế độ tuần hoàn với đầy đủ các trạng thái, cho phép tạo ra các xung âm ở bốn đầu ra của bộ giải mã DD4.1. Số lượng đèn LED vẫn là ba, nhưng chúng không được kết nối trực tiếp với đầu ra bộ giải mã mà thông qua các phần tử DD4.3…DD8. Mức logic XNUMX xuất hiện ở đầu ra của chúng và do đó, đèn LED tương ứng sẽ sáng lên khi nhận được các phần tử được chỉ định ở cùng mức logic ở bất kỳ đầu vào nào, theo sơ đồ thời gian trong Hình XNUMX. số XNUMX. Khi bộ đếm DD2.2 đạt đến trạng thái “thứ ba” (ở đầu ra “1” và “2” - mức đơn vị logic), mức tương tự xuất hiện ở đầu ra “3” (chân 12) của bộ giải mã DD3, nhưng chỉ khi điều kiện khớp hai mức logic “không” ở đầu vào có độ phân giải “V(&)” (chân 4 và 5). Do đó, sau ba lần nhấp nháy liên tiếp của mỗi đèn trong số ba đèn LED HL1...HL3, tất cả các đèn LED đều sáng ba lần cùng lúc. Đầu vào của phần tử DD4.4 (không hiển thị trong sơ đồ) được kết nối với bus nguồn.
Có thể thay đổi đáng kể thuật toán vận hành của thiết bị nhờ sử dụng một vi mạch chứa bốn bộ kích hoạt RS giống hệt nhau với đầu vào điều khiển nghịch đảo trong một vỏ (Hình 10). Điều này có nghĩa là sự chuyển đổi của flip-flop RS sang trạng thái tương ứng xảy ra ở mức logic “3” đến đầu vào tương ứng “R” hoặc “S”. Trong trường hợp này, ở các đầu vào được chỉ định, trước khi áp dụng mức hoạt động của mức logic XNUMX, các mức logic phải được cố định trước đó. Chế độ hoạt động này được đảm bảo bằng cách sử dụng bộ giải mã DDXNUMX, các mức logic đầu ra hoạt động của nó chính xác là “không”. Tại thời điểm ban đầu, bộ đếm DD2.1 và DD2.2 ở trạng thái “không”, do đó, một mức logic được hình thành ở đầu ra của phần tử DD1.3, cấm giải mã các trạng thái của bộ đếm DD2.2 , mức logic đầu ra được cung cấp cho đầu vào địa chỉ "1" và "2" của bộ giải mã DD3. Do đó, các mức đơn vị logic được hình thành ở tất cả các đầu ra của nó, tương ứng với trạng thái ban đầu của thiết bị. Vì vào cuối chu kỳ trước, một xung âm ngắn được tạo ra ở đầu ra của phần tử DD1.4, nên tất cả các flip-flop RS được đặt ở trạng thái “đơn”, do đó tất cả các đèn LED đều bị tắt. Khi bộ đếm DD2.1 chuyển từ trạng thái “không” sang trạng thái “đầu tiên”, mức 1.3 logic từ đầu ra của phần tử DD3 cho phép giải mã các trạng thái của DD0 và mức “không” logic xuất hiện ở đầu ra của nó “ 15” (chân 4). Mức này đưa bộ kích hoạt RS đầu tiên (trên cùng trong mạch), là một phần của chip DD1, về trạng thái XNUMX, đồng thời đi đến cực dương của đèn LED HLXNUMX. Nhưng đèn LED không sáng vào thời điểm này vì hiệu điện thế ở các cực của nó bằng không. Khi bộ đếm DD2.1 đạt đến trạng thái thứ tư, việc giải mã trạng thái DD3 sẽ lại bị cấm và một mức logic sẽ được hình thành ở đầu ra “0” (chân 15). Vì mức “không” được tạo ra ở đầu ra “1Q” (chân 4) của đầu tiên, theo mạch, bộ kích hoạt RS DD4, điều này sẽ dẫn đến đèn LED HL1 sáng lên. Tiếp theo là ba lần nhấp nháy, với chu kỳ nhiệm vụ là bốn lần, như trong các trường hợp trước, theo sơ đồ thời gian trong Hình 11. Trong trường hợp này, các xung âm ở đầu ra “0” (chân 15) của dây dẫn bộ giải mã DD3 chính xác là khi đèn LED HL1 tắt, do đó, trong quá trình bộ đếm chuyển đổi DD2.2 từ 0 sang trạng thái đầu tiên, một mức logic (tĩnh) cố định được hình thành ở đầu ra được chỉ định “15” (chân 3) của bộ giải mã DD1 , và đèn LED HLXNUMX vẫn sáng. Mỗi xung đếm tiếp theo từ đầu ra của bộ tạo sẽ dẫn đến sự gia tăng trạng thái của bộ đếm DD2.1 và sau đó là DD2.2. Trong trường hợp này, đèn LED HL2...HL4 nhấp nháy ba lần liên tiếp, sau đó chúng cố định ở trạng thái bật. Khi bộ đếm DD2.2 đạt đến trạng thái “thứ tư”, một xung dương ngắn được tạo ra ở đầu ra “4” (chân 9) của nó, xung này bị đảo ngược bởi phần tử DD1.4, dẫn đến cài đặt tất cả DD4 RS flip- chuyển sang trạng thái "đơn" và đèn LED tắt. Sau đó chu trình hoạt động của thiết bị được lặp lại hoàn toàn.
Một phiên bản cải tiến của đèn chỉ báo bốn đèn LED được hiển thị trong Hình 13. 2.1. Nó bao gồm một bộ đếm thời gian đơn giản, bao gồm một bộ tạo xung hình chữ nhật được lắp ráp trên các phần tử DD2.2, DD4.1 và các bộ đếm DD4.2, DD1. Bộ hẹn giờ mở rộng đáng kể chức năng của đèn chỉ báo LED và cho phép bạn chọn hầu hết mọi khoảng thời gian trong chu kỳ hoạt động của thiết bị, bắt đầu từ một đèn flash duy nhất của đèn LED HLXNUMX và kết thúc bằng một khoảng thời gian trễ nhất định để chiếu sáng tất cả các đèn LED sau khi hoàn thành toàn bộ chu kỳ hoạt động.
Logic hoạt động của thiết bị hoàn toàn tương ứng với sơ đồ thời gian được hiển thị trong Hình. 11, với điểm khác biệt là tín hiệu cài đặt bộ kích hoạt RS của chip DD6 được tạo bởi bộ đếm DD4.2 của bộ hẹn giờ được giới thiệu bổ sung. Không giống như phiên bản trước, phiên bản cải tiến của thiết bị sử dụng hai bộ tạo xung hình chữ nhật độc lập, tần số được đặt độc lập. Điều này cho phép bạn thay đổi riêng biệt cả tần số nhấp nháy của đèn LED (sử dụng R3) và thời lượng của toàn bộ chu kỳ hoạt động (sử dụng R6).
Cấu tạo và chi tiết. Tất cả các thiết bị đều được chế tạo trên bảng mạch in được làm bằng tấm laminate sợi thủy tinh hai mặt có độ dày 1,5 mm. Kích thước của bảng mạch in: tùy chọn đầu tiên (Hình 3): 35x50 mm; tùy chọn thứ hai: (Hình 6): 40x70 mm; tùy chọn thứ ba: (Hình 9): 40x70 mm; tùy chọn thứ tư: (Hình 12): 40x75 mm; và tùy chọn thứ năm: (Hình 14): 50x90 mm.
Các thiết bị sử dụng điện trở cố định loại MLT-0,125, điện trở điều chỉnh SP3-38b thiết kế nằm ngang, tụ điện không phân cực loại K10-17, tụ oxit loại K50-35 hoặc nhập khẩu. Các vi mạch KR1554 dòng CMOS có khả năng tải cao (lên đến 24 mA), cho phép bạn kết nối trực tiếp đèn LED với đầu ra của chúng mà không cần bóng bán dẫn chính. Nếu không có đèn LED siêu sáng, bạn cũng có thể sử dụng đèn LED có độ sáng tiêu chuẩn, nhưng trong trường hợp này, bạn chỉ được sử dụng IC dòng KR1554, có dòng điện đầu ra có thể đạt tới 24 mA. Trong mạch của máy phát xung hình chữ nhật, thay cho KR1564LA3 (74HC00N), bạn cũng có thể sử dụng KR1564TL3 (74HC132N), chứa bốn bộ kích hoạt Schmitt. Tùy chọn này thích hợp nhất khi sử dụng các thiết bị chạy bằng pin để tăng hiệu suất của chúng bằng cách giảm đáng kể dòng điện khi chuyển đổi các phần tử logic. Do khả năng tải cao của các vi mạch CMOS thuộc dòng KR1564 và KR1554, nên có thể kết hợp các vi mạch dòng CMOS (KR1564, KR1554, KR1594) và TTLSh (KR1533, K555) và thậm chí cả các vi mạch dòng TTL (K155) trong một thiết bị. Chỉ các vi mạch thuộc dòng K561 và KR1561, khả năng tải không vượt quá 1 mA, không được áp dụng trong các thiết bị, ngay cả đối với các thiết bị thuộc dòng CD40xxBN. Ví dụ: thay cho DD1 (KR1564LA3), chất tương tự TTLSH đầy đủ chức năng của loại KR1533LA3 có thể hoạt động. Do dòng điện đầu vào của vi mạch dòng TTLSH cao hơn nhiều so với giá trị tương ứng của vi mạch CMOS nên cần phải lắp một điện trở cắt (R2) có điện trở 1 kOhm và thay thế các hằng số (R1 và R3) bằng các nút nhảy . Trong trường hợp này, tụ điện không phân cực C1 được thay thế bằng điện dung oxit lên tới 100 μF để duy trì hằng số thời gian của máy phát. Khi cấp nguồn cho các thiết bị từ các phần tử công suất thấp có tổng điện áp 3 V, phải loại trừ bộ ổn định tích hợp và diode bảo vệ, đồng thời phải chọn đèn LED có điện áp hoạt động tối thiểu có thể. Khi sử dụng máy phát vi mạch KR1564TL3 (74HC132N) tại chỗ, thời lượng pin sẽ đủ dùng trong vài tháng hoạt động liên tục. Các thiết bị được lắp ráp từ các bộ phận có thể sử dụng được và không có lỗi thì không cần điều chỉnh và hoạt động ngay khi bật. Văn học.
Tác giả: Odinets A.L.
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Con chip này được cung cấp bởi ánh sáng, nhiệt và rung động ▪ Mũ bảo hiểm thực tế ảo Alcatel Vision ▪ Dấu hiệu bi-a với ống ngắm laze ▪ Kỷ lục về điểm đóng băng của nước bị phá vỡ
▪ phần của trang web Nội dung gián điệp. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Luật nông nghiệp. Ghi chú bài giảng ▪ bài viết Làm thế nào để các nhà khoa học xác định độ sâu của đại dương? đáp án chi tiết ▪ Bài báo Thợ khóa để sản xuất và lắp đặt ống dẫn khí. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Anten 160 mét rút gọn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài báo Những khuôn mặt rung động. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này