Проста скролираща RGB LED схема

Прост RGB (червен, зелен, син) движещ се или скролиращ LED дисплей може да бъде направен с помощта на няколко 4017 интегрални схеми. Нека научим подробно процедурата.

Разбиране на RGB LED

RGB светодиодите станаха доста популярни в наши дни поради своята цветна функция „три в едно“ и защото те могат да се управляват независимо, като се използват три различни източника на доставка.

Вече обсъдих един интересен RGB цветен миксер , който може да се използва за ръчно задаване на интензитета на цветовете на светодиодите за създаване на уникални цветови комбинации чрез постепенни преходи.

В предложената RGB скролираща светодиодна схема ние включваме същия LED за реализиране на ефекта.

Следващото изображение показва стандартен RGB светодиод с независими изводи за управление на трите вградени RGB светодиода.

Ще са ни необходими 24 от тези светодиоди за създаване на предвиден скролиращ ефект, след като бъдат доставени, те могат да бъдат сглобени последователно, както е показано на следващото изображение:

Както се вижда, катодите са направени общи и заземени чрез отделни 100 ома резистори (свързани към отрицателното захранване на веригата).

Краищата на анода могат да се видят обозначени с някои съответни номера, които трябва да бъдат свързани по подходящ начин със съответните изходни изводи на схемата IC 4017, както е показано на следващата фигура:

Как функционира веригата

Функционирането на веригата може да се разбере с помощта на следните точки:

Можем да видим четири IC 4017, 10-степенно десетилетие на Джонсън, брояч / разделител, които са каскадни по специален начин, така че желаният ефект на превъртане се постига от дизайна.

ПИН # 14, който е тактовият вход на интегралните схеми, са свързани заедно и са интегрирани с тактови източници, което може лесно да бъде постигнато от всяка стандартна нестабилна схема, като например IC 555, нестабилна, транзисторна нестабилна, 4060 верига или просто NAND верига на осцилатора на портата.

Скоростта на честотата, зададена на нестабилната верига, определя скоростта на скролиращия ефект на светодиодите.

Когато захранването е включено, C1 незабавно принуждава пин # 15 на IC1 да премине за миг нагоре. Това издърпва щифт № 3 на IC1 до висока, докато останалите пиноути на IC1 са настроени на нулева логика.

С пин # 3 на IC1, който върви нагоре, причинява пин # 15 на IC2 също да отиде високо, което също поставя пин # 3 на IC2 на висока логика, а всички останали пиноти на логика нула ...... това от своя страна принуждава IC3 и IC4, за да премине през идентичен набор от ориентация на пиноут.

Така че по време на включване на захранването всички 4017 интегрални схеми постигат горното състояние и остават деактивирани, като се уверят, че първоначално всички RGB светодиоди са изключени.

Но в момента, в който C1 се зарежда напълно, пин # 15 на IC1 се освобождава от високото, създадено от C1, и сега той е в състояние да реагира на часовниците, а в процеса високата логическа последователност от неговия пин # 3 се премества към следващия пин 2 .... първият RGB низ сега светва (светва първият ЧЕРВЕН низ).

С извод # 3 на IC1 става нисък, IC2 също вече се активира и по подобен начин се готви да отговори на следващия часовник на своя извод # 14.

Следователно в момента, в който логическата последователност на IC1 се измести по-нататък от своя pin2 към pin4, IC2 съответства чрез натискане на pinout високо от своя pin # 3 към pin # 4 .... следващият RGB низ сега светва (зеленият низ светва и замества предишния червен светодиоден низ, червеният се премества към следващия RGB низ).

С последващите часовници на пин # 14 на IC, същото е последвано от IC 3 и IC4, така че RGB низът изглежда се движи или превърта през дадените 8 следващи LED ленти.

Тъй като последователността протича през 4-те каскадни 4017 интегрални схеми, в даден момент от време последният логически импулс достига пин # 11 на IC4, веднага щом това се случи, високата логика на този пин моментално „пробожда“ щифт № 15 на IC1 и го принуждава за нулиране и връщане в първоначалното си положение и цикълът започва отново ....

Горният RGB ефект на скролиране може да не е твърде впечатляващ, тъй като движещият се шаблон би бил по начина R> G> B ......, т.е. един цвят се появява зад другия.

За да постигнем по-интересно изглеждащ модел по начина R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... и т.н., трябва да приложим следното схема, тя показва 4-канален дизайн, за повече брой канали можете просто да продължите да добавяте IC 4017 ICs по идентичен начин, както е обяснено в следващите параграфи.

RGB подвижна схема за показване на азбука

Тази следваща схема е предназначена да генерира модел на последователност над група червени, зелени, сини или RGB светодиоди, произвеждащи красив ефект на преместване или преместване от червено, към зелено, към синьо и обратно към червено.

Основната верига за управление на предложената схема за преследване на RGB LED азбука може да бъде видяна по-долу, състояща се от 3 броя десетилетия на Johnsons 4017 ICs и генератор на часовник IC 555.

Как работи RGB ефектът

Нека първо се опитаме да разберем ролята на този етап и как трябва да изпълнява текущия RGB LED ефект.

Етапът на генератора на нестабилен часовник 555 IC е включен за генериране на импулс за последователност за 3-те интегрални схеми, чийто щифт 14 може да се види комбиниран и свързан с изхода на IC 555 за необходимото задействане.

Когато захранването е включено, кондензаторът 0.1uF, свързан с pin15 на IC1 4017, нулира този IC, така че последователността може да започне от pin3 на този IC, т.е. от pin3> 2> 4> 7> 10 ... и така нататък в отговор на всеки тактов импулс на неговия щифт14.

Въпреки това в началото, когато се нулира от капачката 0.1uF, с изключение на pin3, всичките му изходни щифтове стават ниски, включително pin11.

С pin11 на нула, pin15 на IC2 не може да получи потенциал на земята и следователно остава деактивиран, а същото се случва и с IC3 ... така че IC2 и IC 3 остават деактивирани за момента, докато IC1 започва последователността.

Сега в резултат на това изходите на IC1 започват секвениране, произвеждайки секвениране (преместване) „високо“ през изходните му щифтове от pin3 към pin11, докато накрая секвенцията high достигне pin11.

Веднага щом pin11 стане високо в реда, pin13 на IC1 също става висок, което незабавно замръзва IC1 и високата логика на pin11 се заключва .... IC сега остава в това положение, неспособен да направи нищо.

Горното обаче задейства свързания BC547, който незабавно активира IC2, който сега имитира IC1 и започва последователност от своя pin3 към pin11, един по един .... и съвсем идентично, щом pin11 на IC2 стигне високо, той също се заключва и дава възможност на IC3 да повтори процедурата.

IC3 също следва отпечатъците на по-ранните интегрални схеми и веднага щом логиката на последователността достигне своя висок pin11, логическият максимум се прехвърля на pin15 на IC1 .... който моментално нулира IC1, възстановявайки системата обратно в първоначалния й вид, а IC1 все още отново започва процесът на секвениране и цикълът продължава да се повтаря.

Електрическа схема

Научихме и разбрахме как точно трябва да функционира горната схема на RGB контролер с предвидените процедури за секвениране, сега би било интересно да видим как секвениращите изходи от горната схема могат да се използват със съвместим етап на драйвера за производство на превъртане или преместване RGB LED над избран набор от азбуки.

Всички транзистори са 2N2907
Всички SCR са BT169
SCR резисторите и PNP базовите резистори са 1K
Резисторите от LED серия ще бъдат според LED тока.

Горното изображение изобразява RGB етапа на драйвера, можем да видим 8 броя използвани RGB светодиода (в сенчестите квадратни кутии), това е така, защото обсъдената схема 4017 е проектирана да произвежда 8 последователни изхода и следователно степента на драйвера е поместила 8 номера на тези светодиоди.

За да научите повече за RGB светодиодите, можете да се обърнете към следните свързани публикации:

RGB цветен миксер

RGB мигач, верига на контролера

Ролята на SCR

В дизайна могат да се видят SCR, включени в отрицателните краища на всеки от светодиодите, както и PNP транзистори над положителните краища на светодиодите.

По принцип SCR са разположени за фиксиране на LED осветлението, докато PNP е свързан точно за обратното, което е за счупване на резето.

Последователността или по-скоро типичният ефект на превъртане на азбуката се осъществява чрез присвояване на различните светодиоди по следния модел:

Как работи

Всички червени светодиоди от RGB модулите могат да се видят свързани с изходите IC1, зелените светодиоди с изходите IC2 и сините светодиоди с изходите IC3, чрез съответните SCR порти. Когато SCR се задействат, съответните светодиоди светват в последователност на преследване.

Както беше обяснено в по-ранния раздел, IC1, IC2 и IC3 са монтирани по начин, който IC реагира по каскаден начин, при което IC1 започва първо секвениране, последвано от IC2 и след това IC3, след което цикълът се повтаря.

Следователно, когато IC1 започне последователността, всички червени светодиоди в съответните RGB модули се задействат и фиксират.

Когато IC2 е активиран с последователността, той започва да осветява и фиксира зеления светодиод в масива чрез съответните SCR, но едновременно с това прекъсва и червения светодиод чрез свързаните PNP транзистори. Същото се извършва от IC3 изходите, но този път за зелените светодиоди в RGB модулите,

Когато изтече последователността на зелените светодиоди, тя отново е заменена от IC1 за обработка на червените светодиоди и цялата процедура започва да симулира ослепителен RGB LED скролиращ ефект.

Скролиране на симулация на дисплея

Показаната по-горе анимирана симулация предоставя точно копие на превъртането на светодиодите, което може да се очаква от предложения дизайн.

Посочените работещи бели петна по вратите на SCR показват задействането и изпълнението на функцията за фиксиране от SCR, докато белите петна от основата на PNP показват счупването на съответните SCR ключалки.

Единичните светодиоди са показани в последователността, но в зависимост от захранващото напрежение могат да се вмъкнат повече номера на серийни светодиоди във всеки от RGB каналите. Например с 12V захранване могат да бъдат включени 3 светодиода на всеки от каналите, като с 24V това може да бъде увеличено до 6 светодиода на всеки от каналите.

Примерна симулация на превъртане на добре дошли

Как да конфигурирам горния ефект за създаване на работещи или движещи се RGB LED азбуки

Горният пример показва класическа симулация на RGB движеща се графична азбука, използвайки описаната по-горе схема.

Всяка азбука може да се види свързана с червените, зелените и сините светодиоди от 8 RGB LED модула.

Серийните паралелни връзки могат да бъдат малко сложни и може да изискват известен опит и умения, следващите статии могат да бъдат изучени за разбиране на изчисленията, свързани с окабеляването на светодиоди в последователност и паралел:

Как да свържете LED светлини

Как да изчисляваме и свързваме светодиоди в серия и паралелно

Много различни иновативни модели могат да бъдат проектирани и внедрени, използвайки собствени творчески въображения и чрез подходящо свързване на RGB светодиодите в последователността.