Эту конструкцию, а точнее его схему можно назвать простой и доступной. Устройство работает на основе таймера КР1006ВИ1, имеющего два прецизионных компаратора. кроме того в устройство, входят времязадающий оксидный конденсатор С1, делитель напряжения на сопротивлениях R1 и R2. С третьего выхода микросхемы DA1 управляющие импульсы следуют на светодиоды HL1-HL3.
Включение схемы осуществляется с помощью тумблера SB1. В начальный момент времени на выходе таймера высокий уровень напряжения и светодиоды светятся. Емкость С1 начинает заряжаться через цепь R1 R2. Спустя одну секунду, время можно регулировать сопротивлениями R1 R2 и конденсатором С1, напряжение на обкладках конденсатора достигает величины срабатывания одного из компараторов. При этом напряжение на выводе три DA1 будет нулевым, светодиоды потухнут. Так продолжается из цикла в цикл, пока на радиолюбительскую конструкцию подано напряжение.
Рекомендуется использовать в конструкции мощные светодиоды HPWS-T400 или аналогичные им с током потребления не выше 80 мА. Можно использовать и один светодиод, например LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01.
Найти в темное время различные предметы или, например, домашних животных, станет проще, если на них закрепить нашу радиолюбительскую разработку, которая с наступлением темноты автоматически включится и начнет подавать световой сигнал.
Это обычный несимметричный мультивибратор на биполярных транзисторах разной проводимости VT2, VT3, который генерирует короткие импульсы с интервалом в пару секунд. Источником света является мощный светодиод HL1, датчиком освещенности является фототранзистор.
Фототранзистор с сопротивлениями R1, R2 образует делитель напряжения в базовой цепи транзистора VT2. В светлое время суток напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT2 низкое, и он заперт вместе со своим коллегой VT3. С наступлением темноты транзисторы начинают работать в режиме генерации импульсов от которых вспыхивает и светодиод
Любому автомобилисту известно, что использование устройств спец. назначения (например — спецсигналы типа СГУ, стробоскопы и т.п.) является незаконным и при остановке органами полиции можете быть оштрафованы на кругленькую сумму, плюс конфискация запрещенных приборов. Поэтому статья подготовлена для ознакомительных целей — обратите внимание на этот факт.
Итак, чем отличается стробоскоп от мигалки? по идее ничем, только типом мигания светоизлучающих диодов (ну или лампочек). Мигалку можно собрать за 5 минут с применением обычного мультивибратора, но это будет простой мигалкой, а не стробоскопом, которые устанавливаются на машины гос. служб. Но к сведению зрителя — стробоскоп это просто устройство, которые вырабатывает яркие световые вспышки, так,что простую мигалку тоже можно назвать стробоскопом.
Как же собрать стробоскоп, принцип работы которого схож с мигалками, которые на полицейских машинах? Простым мультивибратором тут не обойтись, хотя наша конструкция по уровню сложности не сильно отличается от обычного мультивибратора.
Нам для начала нужен одноканальный генератор импульсов, он может быть любым, можно на базе мультивибратора или что еще проще — на основе легендарного таймера 555
Таймер подключается как низкочастотный генератор прямоугольных импульсов, частоту этих импульсов можно будет регулировать переменным резистором.
Выходные импульсы с микросхемы поступают на вход счетчика делителя. А затем начинается процесс «считывания». Выходы счетчика переключаются поочередно, когда один из выходов открыт, все остальные закрыты.
Схема устройства.
Выходы микросхемы счетчика согласованы диодами. Три выхода подключены как один, делано это для того, чтобы получить тройную последовательность вспышек для каждого светодиода. Поскольку планируется подключение мощных светодиодов, выход был усилен дополнительным транзистором (в случае каждого выходе).
Таким образом, мы можем подключить даже довольно мощные нагрузки, к примеру лампы накаливания (12 Вольт), но с учетом того, что основная мощность будет рассеиваться на транзисторах и последние будут перегреваться и довольно сильно, поэтому подобрать транзисторы с током 10 и более Ампер и установить их на теплоотвод.
Диоды самые обычные — 1n4148 маломощные кремниевые выпрямительные диоды. Работает схема просто — таймер вырабатывает низкочастотные импульсы, которые поступают на вход счетчика. Каждый импульс будет последовательно открывать и закрывать выводы с счетчика, таким образом получаются мигания, а диодная развязка сделана для того, чтобы получить несколько миганий одного светодиода. К примеру — один из светодиодов будет мигать три раза, затем тухнет, затем тоже самое происходит со вторым.
Вторая схема работает точно по такому же принципу, только тут светодиоды подключены ко всем выходам микросхемы. Таким образом у нас получается эффект бегущей строки.
Светодиоды самые обычные (только не сборка), но при желании можно управлять нагрузками большой мощности, добавив выходные транзисторы в качестве усиливающего элемента, точно так, как это сделано в первой конструкции, ниже приведена схема бегущей строки.
В этой схеме точно таким же образом, как и в первой, можно регулировать частоту переключений светодиодов. Этот вариант тоже является спецсигнальным устройством, усилив выход и заменив светодиоды на сверхяркие, получим незаконный прибор, так, что советую собрать только для ознакомления, по крайней мере не использовать в машине.
Печатная плата для первой схемы доступна для скачивания . Удачи!
Различный специальный автотранспорт оснащается проблесковыми маячками, которые обычно представляют собой лампу, вокруг которой при помощи электродвигателя вращается светоотражающее зеркало. В любительских условиях эффект вращения света в маячке можно получить другим способом, если в корпусе маячка расположить четыре лампы, каждая из которых имеет собственный неподвижный отражатель. Лампы расположить диаметрально противоположно в плоскости окружности основания маячка, так чтобы они были направлены в четыре разные стороны. А затем, при помощи электронного устройства переключать эти лампы по кругу.
Принципиальная схема такого устройства показана на рисунке. В маячке используются мощные автомобильные лампы на 40-60 ВТ каждая. Попытка переключать эти лампы при помощи транзисторных ключей на КТ829 положительных результатов не дала - транзисторы быстро выходили из строя Поэтому в качестве коммутационных элементов были использованы три автомобильных электромагнитных реле с переключающими контактами.
Реле включаются транзисторными ключами VT1-VT3, на которые поступают уровни с выхода двоичного счетчика D2 и дешифратора на элементах D1.3 и D1.4. На счетчик поступают импульсы от мультивибратора на D1.1 и D1.2.
Предположим, в исходном состоянии счетчик находится в нулевом положении. При этом на его выходах нули и все три реле обесточены. В этом случае напряжение 12В поступает через контакты К1 и К2 на лампу Н1. С поступлением первого импульса счетчик переходит в положение П и на его выводе 3 появляется единица. При этом срабатывает реле Р1 и напряжение 12В через К1 и К3 поступает на лампу Н2.
Затем на счетчик поступает второй импульс. Единица появляется на выводе 4, а на выводе 3 - ноль. Реле Р1 выключается, и срабатывает реле Р2. Напряжение через К1 и К2 поступает на лампу НЗ. С поступлением третьего импульса единицы устанавливаются на обеих выходах счетчика и оба реле срабатывают. При этом единицы поступают на оба входа элемента D1.3, и на выходе D1.4 появляется единица. Таким образом, срабатывают сразу все три реле. При этом напряжение через контакты К1 и КЗ поступает на лампу Н4.
Затем весь процесс повторяется. Установить скорость вращения света можно подбором номинала R1. Если вместо него поставить последовательно включенные постоянный резистор на 100-200 кОм и переменный на 500-1000 кОм можно будет регулировать скорость в процессе эксплуатации.
Электромагнитные реле типа 112.3747-10Е от автомобиля ВАЗ-2108 (они имеют пять контактов). Вместо счетчика К561ИЕ10 можно использовать любой двоичный счетчик КМОП, или собрать счетчик на триггерах микросхемы К561ТМ2.
Открывать полный загадок мир радиоэлектроники, не имея специализированного образования, рекомендуется начинать со сборки простых электронных схем. Уровень удовлетворения при этом будет выше, если положительный результат будет сопровождаться приятным визуальным эффектом. Идеальным вариантом являются схемы с одним или двумя мигающими светодиодами в нагрузке. Ниже приведена информация, которая поможет в реализации наиболее простых схем, сделанных своими руками.
Готовые мигающие светодиоды и схемы с их использованием
Среди многообразия готовых мигающих светодиодов, наиболее распространены изделия в 5-ти мм корпусе. Помимо готовых одноцветных мигающих светодиодов, существуют двухвыводные экземпляры с двумя или тремя кристаллами разного цвета. У них в одном корпусе с кристаллами встроен генератор, который работает на определенной частоте. Он выдает одиночные чередующиеся импульсы на каждый кристалл по заданной программе. Скорость мерцания (частота) зависит от заданной программы. При одновременном свечении двух кристаллов мигающий светодиод выдает промежуточный цвет. Вторыми по популярности являются мигающие светоизлучающие диоды, управляемые током (уровнем потенциала). То есть, чтобы заставить мигать светодиод данного типа нужно менять питание на соответствующих выводах. Например, цвет излучения двуцветного красно-зелёного светодиода с двумя выводами зависит от направления протекания тока.
Трёхцветный (RGB) мигающий светодиод с четырьмя выводами имеет общий анод (катод) и три вывода для управления каждым цветом отдельно. Эффект мигания достигается путём подключения к соответствующей системе управления.
Смастерить мигалку на основе готового мигающего светодиода достаточно легко. Для этого потребуется батарейка CR2032 или CR2025 и резистор на 150–240 Ом, который следует припаять на любой вывод. Соблюдая полярность светодиода, контакты подключаются к батарейке. Светодиодная мигалка готова, можно наслаждаться визуальным эффектом. Если использовать батарейку типа «крона», основываясь на законе Ома, следует подобрать резистор большего сопротивления.
Обычные светодиоды и семы мигалок на их основе
Начинающий радиолюбитель может собрать мигалку и на простом одноцветном светоизлучающем диоде, имея минимальный набор радиоэлементов. Для этого рассмотрим несколько практических схем, отличающихся минимальным набором используемых радиодеталей, простотой, долговечностью и надежностью.
Первая схема состоит из маломощного транзистора Q1 (КТ315, КТ3102 или аналогичный импортный аналог), полярного конденсатора C1 на 16В с емкостью 470 мкФ, резистора R1 на 820-1000 Ом и светодиода L1 наподобие АЛ307. Питается вся схема от источника напряжения 12В.
Приведенная схема работает по принципу лавинного пробоя, поэтому база транзистора остаётся «висеть в воздухе», а на эмиттер подаётся положительный потенциал. При включении происходит заряд конденсатора, примерно до 10В, после чего транзистор на мгновение открывается с отдачей накопленной энергии в нагрузку, что проявляется в виде мигания светодиода. Недостаток схемы заключается в необходимости наличия источника напряжения 12В.
Вторая схема собрана по принципу транзисторного мультивибратора и считается более надёжной. Для её реализации потребуется:
- два транзистора КТ3102 (или их аналога);
- два полярных конденсатора на 16В емкостью 10 мкФ;
- два резистора (R1 и R4) по 300 Ом для ограничения тока нагрузки;
- два резистора (R2 и R3) по 27 кОм для задания тока базы транзистора;
- два светодиода любого цвета.
В данном случае на элементы подаётся постоянное напряжение 5В. Схема работает по принципу поочередного заряда-разряда конденсаторов С1 и С2, что приводит к открыванию соответствующего транзистора. Пока VT1 сбрасывает накопленную энергию С1 через открытый переход коллектор-эмиттер, светится первый светодиод. В это время происходит плавный заряд С2, что способствует уменьшению тока базы VT1. В определённый момент VT1 закрывается, а VT2 открывается и светится второй светодиод.
Вторая схема имеет сразу несколько преимуществ:
- Она может работать в широком диапазоне напряжений начиная от 3В. Подавая на вход более 5В, придётся пересчитать номиналы резисторов, чтобы не пробить светодиод и не превысить максимальный ток базы транзистора.
- В нагрузку можно включать 2–3 светодиода параллельно или последовательно, пересчитав номиналы резисторов.
- Равное увеличение ёмкости конденсаторов ведёт к увеличению длительности свечения.
- Изменив ёмкость одного конденсатора, получим несимметричный мультивибратор, в котором время свечения будет различным.
В обоих вариантах можно применить транзисторы pnp проводимости, но с коррекцией схемы подключения.
Иногда вместо мигающих светодиодов радиолюбитель наблюдает обычное свечение, то есть оба транзистора частично приоткрыты. В таком случае нужно либо заменить транзисторы, либо запаять резисторы R2 и R3 с меньшим номиналом, увеличив, тем самым, ток базы.
Следует помнить, что питания от 3В будет недостаточно, чтобы зажечь светодиод с высоким значением прямого напряжения. Например, для светодиода белого, синего или зелёного цвета потребуется большее напряжение.
Кроме рассмотренных принципиальных схем, существует великое множество других несложных решений, которые вызывают мигание светодиода. Начинающим радиолюбителям стоит обратить внимание на недорогую и широко распространенную микросхему NE555, на которой также можно реализовать данный эффект. Её многофункциональность поможет собирать и другие интересные схемы.
Область применения
Мигающие светодиоды со встроенным генератором нашли применение в построении новогодних гирлянд. Собирая их в последовательную цепь и устанавливая резисторы с небольшим отличием по номиналу, добиваются сдвига в мигании каждого отдельного элемента цепи. В итоге получается прекрасный световой эффект, не требующий сложного блока управления. Достаточно только подключить гирлянду через диодный мост.
Мигающие светоизлучающие диоды, управляемые током, применяются в качестве индикаторов в электронной технике, когда каждому цвету соответствует определённое состояние (вкл./выкл. уровень заряда и пр.). Также из них собирают электронные табло, рекламные вывески, детские игрушки и прочие товары, в которых разноцветное мигание вызывает интерес у людей.
Умение собирать простые мигалки станет стимулом к построению схем на более мощных транзисторах. Если приложить немного усилий, то с помощью мигающих светодиодов можно создать множество интересных эффектов, например – бегущую волну.
Читайте так же
Проблесковые маячки применяются в электронных охранных домовых системах и на автомобилях как устройства индикации, сигнализации и предупреждения. Причём их внешний вид и «начинка» часто совсем не отличаются от проблесковых маячков (спецсигналов) аварийных и оперативных служб.
В продаже имеются классические маячки, но их внутренняя «начинка» поражает своим анахронизмом: изготовлены они на основе мощных ламп с вращающимся патроном (классика жанра) или ламп типа ИФК-120, ИФКМ-120 со стробоскопическим устройством, обеспечивающим вспышки через равные промежутки времени (импульсные маячки). А между тем на дворе XXI век, когда наблюдается триумфальное шествие очень ярких (мощных по световому потоку) светодиодов.
Одним из основополагающих моментов в пользу замены ламп накаливания и галогенных ламп светодиодами, в частности в проблесковых маячках, являются больший ресурс (срок безотказной работы) и меньшая стоимость последних.
Кристалл светодиода практически «неубиваем», поэтому ресурс прибора определяет в основном долговечность оптического элемента. Подавляющее большинство производителей применяют для его изготовления различные комбинации эпоксидных смол, разумеется, с различной степенью очистки. В частности, из-за этого светодиоды имеют ограниченный ресурс, по истечении которого они мутнеют.
Разные производители (не будем их бесплатно рекламировать) заявляют ресурс своих светодиодов от 20 до 100 тысяч (!) часов. В последнюю цифру мне слабо верится, потому что светодиод должен работать непрерывно 12 лет. За это время пожелтеет даже бумага, на которой отпечатана статья.
Однако, в любом случае, по сравнению с ресурсом традиционных ламп накаливания (менее 1000 часов) и газоразрядных ламп (до 5000 часов), светодиоды на несколько порядков долговечнее. Совершенно очевидно, что залогом большого ресурса является обеспечение благоприятного теплового режима и стабильного питания светодиодов.
Преобладание светодиодов с мощным световым потоком 20 - 100 лм (люменов) в новейших электронных устройствах промышленного изготовления, в которых они работают вместо ламп накаливания, даёт основание и радиолюбителям применять такие светодиоды в своих конструкциях. Таким образом, я подвожу читателя к мысли о возможности замены в аварийных и специальных маячках различных ламп мощными светодиодами. При этом ток потребления устройством от источника питания уменьшится и будет зависеть в основном от применённого светодиода. Для использования в автомобиле (в качестве спецсигнала, аварийного светового указателя и даже «знака аварийной остановки» на дорогах) ток потребления непринципиален, поскольку аккумуляторная батарея (АКБ) автомобиля имеет достаточно большую энергоёмкость (55 и более Ач и более). Если же маячок питается от автономного источника, то ток потребления установленного внутри оборудования будет иметь немаловажное значение. Кстати, и АКБ автомобиля без подзарядки может разрядиться при длительной работе маячка.
Так, например, «классический» маячок оперативных и аварийных служб (синий, красный, оранжевый - соответственно) при питании от источника постоянного напряжения 12 В потребляет ток более 2,2 А, который складывается из потребляемого электродвигателем (вращающим патрон) и самой лампой. При работе проблескового импульсного маячка ток потребления снижается до 0,9 А. Если же вместо импульсной схемы собрать светодиодную (об этом ниже), ток потребления сократится до 300 мА (зависит от мощности применённых светодиодов). Экономия в стоимости деталей также ощутима.
Конечно, не изучен вопрос о силе света (или, лучше сказать, его интенсивности) от тех или иных проблесковых устройств, поскольку автор не имел и не имеет специальной аппаратуры (люксометра) для такого теста. Но в силу новаторских решений, предложенных ниже, данный вопрос становится второстепенным. Ведь даже относительно слабые световые импульсы (в частности от светодиодов), пропущенные сквозь призму неоднородного стекла колпачка маячка в ночное время более чем достаточны для того, чтобы маячок заметили за несколько сотен метров. Именно в этом смысл дальнего предупреждения, не правда, ли?
Теперь рассмотрим электрическую схему «заменителя лампы» проблескового маячка (рис. 1).
Эту электрическую схему мультивибратора можно с полным правом назвать простой и доступной. Устройство разработано на основе популярного интегрального таймера КР1006ВИ1, содержащего два прецизионных компаратора, обеспечивающих погрешность сравнения напряжений не хуже ±1%. Таймер неоднократно использовался радиолюбителями для построения таких популярных схем и устройств, как реле времени, мультивибраторы, преобразователи, сигнализаторы, устройства сравнения напряжения и другие.
В состав устройства, кроме интегрального таймера DA1 (многофункциональная микросхема КР1006ВИ1), входят ещё времязадающий оксидный конденсатор С1, делитель напряжения R1R2. С3 выхода микросхемы DA1 (ток до 250 мА) управляющие импульсы поступают на светодиоды HL1-HL3.
Принцип работы устройства
Включение маячка осуществляется с помощью включателя SB1. Принцип работы мультивибратора подробно описан в литературе.
В первый момент на выводе 3 микросхемы DA1 высокий уровень напряжения - и светодиоды горят. Оксидный конденсатор С1 начинает заряжаться через цепь R1R2.
Спустя примерно одну секунду (время зависит от сопротивления делителя напряжения R1R2 и ёмкости конденсатора С1 напряжение на обкладках этого конденсатора достигает величины, необходимой для срабатывания одного из компараторов в едином корпусе микросхемы DA1. При этом напряжение на выводе 3 микросхемы DA1 устанавливается равным нулю - и светодиоды гаснут. Так продолжается циклически, пока на устройство подано напряжение питания.
Кроме указанных на схеме, в качестве HL1-HL3 рекомендую использовать мощные светодиоды HPWS-T400 или аналогичные с током потребления до 80 мА. Можно применять и только один светодиод из серий LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01,
LXHL-MH1D производства Lumileds Lighting (все - оранжевого и краснооранжевого цвета свечения).
Напряжение питания устройства можно довести до 14,5 В, тогда его можно подключать в бортовую автомобильную сеть даже при работающем двигателе (а точнее - генераторе).
Особенности конструкции
Плата с тремя светодиодами устанавливается в корпус проблескового маячка вместо «тяжеловесной» штатной конструкции (лампы с вращающимся патроном и электродвигателем).
Для того чтобы выходной каскад обладал ещё большей мощностью, потребуется установить в точку А (рис. 1) усилитель тока на транзисторе VT1 так, как это показано на рисунке 2.
После подобной доработки можно применять по три параллельно включенных светодиода типов LXHL-PL09, LXHL-LL3C (1400 мА),
UE-HR803RO (700 мА), LY-W57B (400 мА) - все оранжевого цвета. При этом общий ток потребления соответственно увеличится.
Вариант с лампой-вспышкой
У кого сохранились детали фотоаппаратов со встроенной вспышкой, тот может пойти и другим путём. Для этого старую лампу-вспышку демонтируют и подключают в схему так, как показано на рисунке 3. С помощью представленного преобразователя, подключаемого также в точку А (рис. 1), на выходе устройства с низким напряжением питания получают импульсы амплитудой 200 В. Напряжение питания в данном случае однозначно увеличивают до 12 В.
Огород
