Multifunkční podsvícení jízdního kola na bázi CD4017: 15 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Tento obvod je vytvořen použitím velmi běžného obvodu LED CD4017, takzvaného LED chaseru.

Může však podporovat různé způsoby blikání LED připojením ovládacích kabelů různými způsoby.

Možná může být použit jako podsvícení jízdního kola nebo vizuální indikátor obvodů Raspberry Pi nebo Arduino.

Krok 1: Schéma blikání LED

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

***

Jak vidíte na videu výše, dvoubarevné LED diody blikají a odrážejí se.

Nejprve blikají 4 červené LED diody jedna a poté ve směru hodinových ručiček.

Poté 4 zelené LED diody blikají proti směru hodinových ručiček.

Toto operační schéma je jedním z příkladů mezi mnoha dalšími možnostmi, které uvidíte později.

Začněme to dělat.

Krok 2: Schémata

Tento obvod pracuje sám s vlastním zdrojem hodin NE555 bez jakéhokoli ovládání externího ovladače, jako je Raspberry Pi nebo Arduino.

Je to velmi typický a běžný obvod LED chaser (zapínání LED jednou po sobě) pomocí CD4017 (IC Decade Counter).

Podrobná vysvětlení proto nebudou pro provoz obvodu nutná.

Určité vysvětlení je však pro hodinový obvod NE555 stále nutné, protože řídí rychlost blikání LED diod.

Podrobnosti jsou popsány v dalším kroku.

Krok 3: Metoda generování hodin

Ve schématech zobrazených v kroku 2 jsou malým kroužkovaným číslům přiřazena odpory hodinového obvodu NE555.

1K (číslo 1) je R1 a 100K VR (číslo 2) je R2, které definují rychlost hodin v tabulce zobrazené na obrázku výše.

Jak vidíte, hodnota R2 (100K VR) klesá, rychlost hodin (F, frekvence) se zvyšuje.

Když hodnota VR 100K dosáhne 10 ohmů, frekvence se zvýší až na 141 za sekundu.

Při této rychlosti se zdá, že všechny LED diody blikají současně, jak můžete vidět na videu výše.

Když naopak zvýšíte hodnotu VR 100K, blikání LED se zpomalí.

Můžete si vybrat libovolnou hodnotu kondenzátoru (10uF), VR (100K) a R1 (1K), pokud F (frekvence) může být v rozsahu 1 až 100, jak je uvedeno v tabulce výše.

Krok 4: Díly

Při výrobě tohoto obvodu je důležité příslušenství PCB, jako je dlouhá pinová hlava a IC pinová hlava, pro podporu snadné úpravy schématu blikání LED. (Vysvětlím později)

Jiné jsou běžnou součástí, kterou můžete snadno zakoupit v internetových e-shopech.

- CD4017 (16pinový integrovaný čítač dekád) x 1

- Časovač IC NE555 x 1

- Kondenzátory: 10uF x 1, 0,1uF x 1

- Rezistory: 220 ohmů x 1 (omezení proudu LED), 1K (ovládání časování hodin) x 1, 100K (definování rychlosti blikání LED)

- Dvoubarevná LED x 4 (je vyžadován běžný typ katody)

- Univerzální deska o velikosti 30 (Š) x 20 (V) otvorů (Univerzální desku můžete oříznout libovolnou velikostí, aby se vešla do tohoto obvodu)

- Plechový drát (pro použití této části uvedu příklad v části „Část 2: kreslení desek plošných spojů“)

- Dlouhá čepová hlava (3 kolíky) x 5 (vysvětlím později)

- IC 3pinová hlava pro připojení dvoubarevných LED x 4

- Propojovací kabely (zásuvka na jednom konci) x 8 a červeno/modré barevné kabely

Krok 5: Kreslení DPS

Stejně jako dříve vytvořme výkres DPS, který ukazuje schéma zapojení a umístění každé části.

A může podporovat snadné pájení a minimalizovat případné chyby v zapojení/pájení.

Pokud není použit kabel, zapojení se stává trochu složitějším, jak je znázorněno na obrázku výše.

Jakmile je vše připraveno, začněte pájet součásti na univerzální desce plošných spojů.

Krok 6: Pájení hlavní desky

Toto je hlavní deska plošných spojů včetně integrovaných obvodů CD4017 a NE555.

Protože CD4017 není zasunut do zásuvky s kolíkovou hlavou IC, můžete vidět 8pólovou zásuvku s kolíkovou hlavou IC.

Tato IC pinová hlava bude použita jako dvoubarevná LED zásuvka v dceřiné desce plošných spojů, která bude vyrobena v dalším kroku.

Pro vytvoření různých vzorů blikání LED je každý výstup CD4017 označen a očíslován, jak je znázorněno na obrázku výše.

Uvidíte důležitost těchto čísel zapsaných na segmentu magické pásky, protože ovládání blikání LED je velmi závislé na těchto označených číslech.

Přestože je kresba DPS provedena odlišně od kabelů hlavní desky, fyzické připojení je stejné, jak je znázorněno na výkrese DPS.

Krok 7: Pájecí dceřiná deska

Dceřiná deska plošných spojů bude připevněna k základní desce v poloze 90 stupňů (namontována kolmo).

Na obrázku výše můžete vidět rozdíl mezi dlouhým a krátkým hrotem.

Dlouhá hlava kolíku by měla být zasunuta z přední strany desky plošných spojů a pájena na zadní straně dceřiné desky.

Na zadní straně musí být do pájeného dlouhého vodiče s dlouhou hlavou zasunuta zásuvka propojovacího kódu.

Když používáte krátký, zapojování propojovacího kódu bude obtížné, protože zbývající část vodiče hlavy kolíku je příliš krátká.

Při použití konektoru s krátkou pinovou hlavou může obvykle dojít ke špatnému kontaktu.

Proto prosím použijte dlouhý konektor s kolíkovou hlavou.

Když je vše připraveno, uveďme tento obvod do provozu.

Krok 8: ČERVENÝ/ZELENÝ KRÍŽOVÝ vzor

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

***

Jsi křesťan?

Pak pro vás bude mít tento blikající vzor smysl.

Červené LED diody sledují znamení kříže.

Následně zelené LED diody sledují stejnou cestu jako červené.

Jak je to možné?

Krok 9: Zapojení pro vytvoření červeného/zeleného křížového vzoru

Dříve jsem zmínil číslované značky.

K vodičům s kolíkovou hlavou umístěnými v dceřiné desce můžete připojit očíslované propojovací kabely (viz výše).

Protože jsem neprovedl detailní nákres dceřiné desky na PCB, přiřazení pinů se liší od toho, co jsem původně myslel.

Později jsem našel skutečné rozložení pinů, jak je znázorněno na obrázku výše.

Proto je kresba DPS důležitá a nezbytná k výrobě pájené DPS je stejná jako u zamýšleného návrhu obvodu.

Krok 10: Kruhový iterační obrazec

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

***

Jste buddhista?

Pak se váš svět nekonečně opakuje s reinkarnací. (Reinkarnace samozřejmě končí, když se stanete Buddhou)

Každopádně změnou zapojení kolíků můžete zcela upravit vzor blikání LED.

Jaké bude pinové připojení pro kruhový iterační obrazec?

Krok 11: Zapojení pro vytvoření vzoru kruhové iterace

Jak je znázorněno na obrázku výše, můžete propojit propojovací kabely a vytvořit kruhový iterační vzor.

OK. Udělejme další vzor blikání LED.

Krok 12: Další blikající vzor

Zapojení propojovacího kódu je stejné jako na obrázku výše.

Co je to za blikání?

Krok 13: Blikající vzor zleva doprava

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

***

Tento blikající vzorec je již vidět na začátku tohoto příběhu.

Ale líbí se mi konečný blikající vzor, jak je ukázáno v dalším kroku.

Vlastně se mi to líbí…

A pokud to způsobí, že to bude blikat rychleji … Ten lepší…..

Krok 14: Chaos Pattern

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

***

Ačkoli tento obvod může změnit svůj provozní vzorec, pro finalizaci by měl být rozhodnut pouze jeden typ blikajícího vzoru.

Přesto nesestavuji základní desku s dceřinou deskou.

Obě desky lze spojit pomocí konektoru s kolíkovou hlavou a pájet k dokončení.

Krok 15: Dokončení

Nějak mnoho CD4017 IC a dvoubarevných LED je uloženo v inventáři mé části.

Nevím, kdy a proč jsem je koupil.

Každopádně jich s tímto projektem používám několik.

Ale docela dost jich zůstalo…

Další nápady k obvodům představím později pomocí uložené CD4017 a dvoubarevné LED.

Děkuji za přečtení tohoto příběhu.