Многофункциональная велосипедная подсветка на базе CD4017: 15 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Эта схема сделана путем применения очень распространенной светодиодной схемы CD4017, так называемой светодиодной цепи.

Но он может поддерживать различные методы мигания светодиодов, подключая кабели управления разными способами.

Возможно, его можно использовать в качестве подсветки велосипеда или визуального индикатора цепей Raspberry Pi или Arduino.

Шаг 1: Схема мигания светодиода

drive.google.com/file/d/1Z4FH0IRD5WQrCQYCD…

***

Как вы можете видеть на видео выше, двухцветные светодиоды мигают подпрыгивая.

Сначала по очереди мигают 4 красных светодиода, а затем по часовой стрелке.

После этого 4 зеленых светодиода будут мигать против часовой стрелки.

Эта схема работы является одним из примеров среди множества других возможностей, которые вы увидите позже.

Приступим к этому.

Шаг 2: схемы

Эта схема работает сама с собственным источником синхронизации NE555 без какого-либо управления внешним контроллером, таким как Raspberry Pi или Arduino.

Это очень типичная и распространенная схема поиска светодиодов (последовательное включение светодиодов) с использованием CD4017 (микросхема счетчика декад).

Поэтому подробные пояснения для работы схемы не требуются.

Но некоторые пояснения все же необходимы для схемы тактирования NE555, поскольку она контролирует скорость мигания светодиодов.

Подробности описаны в следующем шаге.

Шаг 3: Метод генерации часов

На схемах, показанных на шаге 2, маленькие номера в кружках присвоены резисторам тактовой цепи NE555.

1K (номер 1) - это R1, а 100K VR (номер 2) - это R2, которые определяют тактовую частоту в таблице, показанной на рисунке выше.

Как видите, значение R2 (100K VR) уменьшается, а тактовая частота (F, частота) увеличивается.

Когда значение VR 100K становится 10 Ом, частота увеличивается до 141 в секунду.

На этой скорости все светодиоды мигают одновременно, как вы можете видеть на видео выше.

И наоборот, мигание светодиода становится медленным при увеличении значения VR 100K.

Вы можете выбрать любое значение конденсатора (10 мкФ), VR (100 кОм) и R1 (1 кОм), когда F (частота) может находиться в диапазоне от 1 до 100, как показано в таблице выше.

Шаг 4: Детали

Для создания этой схемы важны аксессуары печатной платы, такие как длинная головка штыря и головка штыря IC, для поддержки легкой модификации схемы мигания светодиода. (Я объясню позже)

Остальные - это обычные детали, которые можно легко купить в интернет-магазинах.

- CD4017 (16-контактный декадный счетчик IC) x 1

- микросхема таймера NE555 x 1

- Конденсаторы: 10 мкФ x 1, 0,1 мкФ x 1

- Резисторы: 220 Ом x 1 (ограничение тока светодиода), 1 кОм (контроль синхронизации) x 1, 100 кОм (определение частоты мигания светодиода)

- Двухцветный светодиод x 4 (требуется общий катодный тип)

- Универсальная плата размером 30 (W) на 20 (H) отверстий (вы можете вырезать универсальную плату любого размера, чтобы она соответствовала этой схеме)

- Оловянная проволока (я приведу пример детали в «Часть 2: создание чертежа печатной платы» для использования этой детали)

- Длинная головка булавки (3 штифта) x 5 (я объясню позже)

- Головка IC с 3 контактами для подключения двухцветного светодиода x 4

- Кабельные перемычки (розетка на одном конце) x 8 и кабели красного / синего цвета

Шаг 5: Создание чертежа печатной платы

Как и раньше, давайте сделаем чертеж печатной платы, на котором будет показана схема подключения и расположение каждой части.

И он может поддерживать простую пайку и сводить к минимуму любые ошибки при подключении / пайке.

Когда кабель не используется, схема подключения становится немного сложной, как показано на рисунке выше.

Когда все готово, приступим к пайке деталей на универсальной плате.

Шаг 6: пайка основной платы

Это основная печатная плата, включающая микросхемы CD4017 и NE555.

Поскольку CD4017 не вставлен в гнездо для штыревой головки IC, вы можете увидеть 8-контактный разъем для штыревой головки IC.

Эта булавочная головка IC будет использоваться в качестве разъема для двухцветного светодиода на дочерней плате печатной платы, которая будет изготовлена на следующем этапе.

Для создания различных шаблонов мигания светодиода каждый выход CD4017 помечен и пронумерован, как показано на рисунке выше.

Вы увидите важность этих чисел, написанных на сегменте волшебной ленты, поскольку управление миганием светодиода в значительной степени зависит от этих помеченных номеров.

Хотя чертеж печатной платы выполнен иначе, чем разводка основной платы, физическое соединение такое же, как показано на чертеже печатной платы.

Шаг 7: Пайка дочерней платы

Дочерняя плата PCB будет прикреплена к основной плате под углом 90 градусов (установлена перпендикулярно).

Вы можете увидеть разницу между длинной булавочной головкой и короткой на картинке выше.

Длинная головка штифта должна быть вставлена с лицевой стороны печатной платы и припаяна к тыльной стороне дочерней платы.

С обратной стороны гнездо-гнездо перемычки должно быть вставлено в припаянный провод с длинной штыревой головкой.

При использовании короткой перемычки установка кода перемычки затруднена, поскольку оставшаяся часть проводника головки штифта слишком коротка.

Обычно плохой контакт может произойти при использовании разъема с короткой штыревой головкой.

Поэтому используйте соединитель со штифтовой головкой большой длины.

Поскольку все готово, давайте запустим эту схему.

Шаг 8: КРАСНЫЙ / ЗЕЛЕНЫЙ КРЕСТ

drive.google.com/file/d/10GUxaYRg1T7JUtFGL…

***

Ты христианин?

Тогда этот мигающий узор будет иметь для вас значение.

Красные светодиоды следят за крестом.

Впоследствии зеленые светодиоды следуют по тому же пути, что и красные.

Как такое возможно?

Шаг 9: Проводка для создания узора КРАСНЫЙ / ЗЕЛЕНЫЙ КРЕСТ

Ранее я упоминал нумерованные теги.

Вы можете подключить пронумерованные кабели-перемычки с внутренней резьбой к проводникам со штыревыми головками, расположенными на дочерней плате, как указано выше.

Поскольку я не делал детального чертежа дочерней платы, назначение контактов отличается от того, что я думал изначально.

Позже я нашел фактическое расположение выводов, как показано на картинке выше.

Вот почему чертеж печатной платы важен и необходим для того, чтобы припаянная печатная плата была такой же, как и предполагаемая схема.

Шаг 10: круговой итерационный паттерн

drive.google.com/file/d/1UnpWFnv1i3iyffFcM…

***

Вы буддист?

Тогда ваш мир бесконечно повторяется с перевоплощениями. (Конечно, реинкарнация заканчивается, когда вы становитесь Буддой)

В любом случае, изменив соединение контактов, вы можете полностью изменить схему мигания светодиода.

Каким будет контактное соединение для кругового итерационного шаблона?

Шаг 11: Подключение для создания кругового итерационного шаблона

Как показано на рисунке выше, вы можете подключить кабели с перемычками для кодирования, чтобы получить круговой шаблон итераций.

OK. Сделаем еще одну схему мигания светодиода.

Шаг 12: еще один образец мигания

Подключение кода перемычки показано на рисунке выше.

Что это за образец мигания?

Шаг 13: мигание слева направо

drive.google.com/file/d/1GF2B72geCZU0viZDY…

***

Этот мигающий узор уже был замечен в начале этой истории.

Но мне нравится последний образец мигания, показанный на следующем шаге.

На самом деле мне это нравится….

И если ты заставишь этот мигать быстрее…. Лучше…..

Шаг 14: узор хаоса

drive.google.com/file/d/1cYqHHA-jccuytb2_n…

***

Хотя эта схема может изменять свою схему работы, для завершения следует выбрать только один тип схемы мигания.

Однако я не собираю материнскую плату с дочерней платой.

Обе платы могут быть соединены с помощью штыревого разъема и спаяны вместе для завершения.

Шаг 15: Завершение

Каким-то образом в моем инвентаре хранится много микросхем CD4017 и двухцветных светодиодов.

Не знаю, когда я их купил и почему.

Во всяком случае, я использую несколько из них в этом проекте.

Но оставалось довольно много…

Позже я представлю еще несколько идей для схем с использованием сохраненного CD4017 и двухцветного светодиода.

Спасибо, что прочитали эту историю.