Enkel rullende RGB LED-kredsløb

En simpel RGB (rød, grøn, blå) LED-skærm, der bevæger sig eller ruller, kan laves ved hjælp af et par 4017 IC'er. Lad os lære proceduren i detaljer.

Forståelse af RGB LED

RGB-LED'er er blevet meget populære i disse dage på grund af dets tre-i-en-farvefunktion, og fordi disse kan køres uafhængigt ved hjælp af tre forskellige forsyningskilder.

Jeg har allerede diskuteret en interessant RGB farve mixer kredsløb , som kan bruges til manuelt at indstille farveintensiteterne på lysdioderne til at producere unikke farvekombinationer gennem gradvise overgange.

I det foreslåede RGB-rullende LED-kredsløb inkorporerer vi den samme LED til implementering af effekten.

Det følgende billede viser en standard RGB LED med uafhængige pinouts til styring af de tre indbyggede RGB LED'er.

Vi kræver 24 af disse lysdioder til frembringelse af tilsigtet rulleeffekt, når de først er anskaffet, kan de samles serielt som vist på følgende billede:

Som det kan ses, er katoderne alle fælles og jordforbundne via individuelle 100 ohm modstande (forbundet til den negative forsyning f kredsløbet).

Anodeenderne kan ses udpeget med nogle relevante numre, der skal forbindes korrekt med de respektive udgangsudstikkere på IC 4017-kredsløbet som vist i følgende figur:

Sådan fungerer kredsløbet

Kredsløbets funktion kan forstås ved hjælp af følgende punkter:

Vi kan se fire IC 4017, 10-trins Johnsons tiårstæller / divideringsenhed, der er kaskaderet på en speciel måde, så den tilsigtede rulleeffekt opnås ud fra designet.

Pin nr. 14, som er IC-indgangene, er alle tilsluttet sammen og integreret med en urkilde, som let kan opnås fra ethvert standard astabelt kredsløb, såsom en IC 555-atable, transistor astable, et 4060-kredsløb eller simpelthen en NAND gate oscillator kredsløb.

Hastigheden af ​​den frekvens, der er indstillet på det stabile kredsløb, bestemmer hastigheden på lysdiodernes rulleeffekt.

Når strømmen er tændt, tvinger C1 øjeblikkeligt pin nr. 15 i IC1 til at gå højt et øjeblik. Dette trækker pin nr. 3 i IC1 til en høj, mens de resterende pinouts på IC1 er alle indstillet til nul logik.

Når pin nr. 3 i IC1 går højt, får pin nr. 15 i IC2 også til at gå højt, hvilket på lignende måde sætter pin nr. 3 i IC2 i en høj logik og alle dens andre pinouts på logisk nul ... dette tvinger igen IC3 og IC4 for at gennemgå et identisk sæt pinout-orientering.

Så under afbryderen tændes alle 4017 IC'erne ovennævnte tilstand og forbliver deaktiverede, og sørg for, at alle RGB-lysdioder oprindeligt holdes slukket.

Men i det øjeblik C1 oplades fuldt ud, frigøres pin 15 af IC1 fra den høje, der er oprettet af C1, og nu er den i stand til at reagere på urene, og i processen bevæger den høje logiske sekvens fra sin pin # 3 sig til den næste pin # 2. den første RGB-streng lyser nu (første RED-streng lyser).

Med pin nr. 3 i IC1 bliver lav, bliver IC2 også nu aktiveret og gør sig ligeledes klar til at svare på det efterfølgende ur ved sin pin # 14.

Derfor, i det øjeblik IC1-logik-sekvensen skifter længere fra pin2 til pin4, svarer IC2 ved at skubbe pinout højt fra sin pin # 3 til pin # 4 .... den næste RGB-streng lyser nu (grøn streng lyser op og erstatter den forrige rød LED-streng, den røde flyttes til den næste RGB-streng).

Med de efterfølgende ure ved pin nr. 14 på IC'erne følges det samme af IC 3 og IC4, således at RGB-strengen nu ser ud til at bevæge sig eller rulle hen over de givne 8 efterfølgende LED-strimler.

Efterhånden som sekventeringen fortsætter over de 4 kaskadede 4017 IC'er, når den sidste logiske puls på et eller andet tidspunkt når pin nr. 11 i IC4, så snart dette sker, 'højner' den høje logik ved denne pin øjeblikkeligt pin 15 af IC1 og tvinger den for at nulstille og vende tilbage til sin oprindelige position, og cyklussen starter på ny ....

Ovenstående RGB-rulleeffekt er muligvis ikke for imponerende, da det bevægende mønster ville være på den måde, R> G> B ......, det vil sige den ene farve, der vises bag den anden.

For at opnå et mere interessant udseende mønster på den måde R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... og så videre er vi nødt til at implementere følgende kredsløb, det viser et 4-kanals design, for flere antal kanaler kan du blot fortsætte med at tilføje IC 4017 IC'erne på samme måde som forklaret i de følgende afsnit.

RGB Moving Alphabet Display Circuit

Dette næste kredsløb er designet til at generere et sekventeringsmønster over en gruppe røde, grønne, blå eller RGB-lysdioder, der giver en smuk bevægende eller skiftende overgangseffekt fra rød, til grøn, til blå og tilbage til rød.

Hovedkontrolkredsløbet for det foreslåede RGB LED-alfabet-chaser-kredsløb kan ses nedenfor, der består af 3 Johnsons tiårstæller 4017 IC'er og en urgenerator IC 555.

Sådan fungerer RGB-effekten

Lad os først prøve at forstå rollen for dette stadium, og hvordan det skal udføre den kørende RGB LED-effekt.

555 IC-astabelt urgenerator-trin er inkluderet til at generere sekventeringsimpulsen for de 3 IC'er, hvis pin14 kan ses kombineret og forbundet med output fra IC 555 til den krævede udløsning.

Når strømmen er tændt, nulstiller 0.1uF kondensatoren, der er forbundet med pin15 i IC1 4017, denne IC, således at sekventeringen er i stand til at starte fra pin3 på denne IC, det vil sige fra pin3> 2> 4> 7> 10 ... og så videre som svar på hver urpuls ved sin pin14.

Men ved starten, når den nulstilles med 0.1uF-hætten, undtagen pin3, bliver alle dens outputstifter lave inklusive pin11.

Med pin11 på nul er pin15 i IC2 ikke i stand til at få et jordpotentiale, og derfor forbliver det deaktiveret, og det samme sker også med IC3 ... så IC2 og IC 3 forbliver deaktiverede i øjeblikket, mens IC1 begynder at sekventeres.

Nu som et resultat begynder IC1-udgange at sekventering producerer en sekventering (forskydning) 'høj' på tværs af sine outputstifter fra pin3 mod pin11, indtil endelig sekvensen højt når pin11.

Så snart pin11 bliver høj i rækkefølgen, bliver pin13 i IC1 også høj, som øjeblikkeligt fryser IC1, og den høje logik ved pin11 bliver låst .... IC forbliver nu i denne position ude af stand til at gøre noget.

Ovenstående udløser imidlertid den tilknyttede BC547, som øjeblikkeligt aktiverer IC2, som nu efterligner IC1 og starter sekventering fra sin pin3 mod pin11, en efter en .... og helt identisk, så snart pin11 i IC2 går højt, bliver den ligeledes låst og gør det muligt for IC3 at gentage proceduren.

IC3 følger også fodsporene fra de tidligere IC'er, og så snart sekvenseringslogikken højt når sin pin11, overføres logikken high til pin15 i IC1 .... som øjeblikkeligt nulstiller IC1, der gendanner systemet tilbage til sin oprindelige form, og IC1 endnu igen begynder sekventeringsprocessen, og cyklussen gentager sig igen.

Kredsløbsdiagram

Vi lærte og forstod, hvordan det ovennævnte RGB-controller kredsløb formodes at fungere med de fastsatte sekventeringsprocedurer, nu ville det være interessant at se, hvordan sekventeringsudgangene fra ovenstående kredsløb kan bruges med et kompatibelt drivertrin til at producere rulle eller flytte RGB-LED over et valgt sæt alfabeter.

Alle transistorer er 2N2907
Alle SCR'er er BT169
SCR-portmodstande og PNP-basismodstande er alle 1K
LED-seriemodstande vil være som i LED-strømmen.

Ovenstående billede viser RGB-drivertrinet, vi kan se 8 antal RGB-lysdioder anvendt (i de skyggefulde firkantede kasser), dette skyldes, at det diskuterede 4017-kredsløb er designet til at producere 8 sekventielle udgange, og derfor har førertrinet også plads til 8 antal disse lysdioder.

For at lære mere om RGB-LED'er kan du henvise til følgende relaterede indlæg:

RGB farve mixer kredsløb

RGB blinklys, controller kredsløb

SCR'ernes rolle

I designet kan SCR'er ses inkluderet i de negative ender med hver af lysdioderne og også PNP-transistorer over de positive ender af lysdioderne.

Dybest set er SCR'erne placeret til at låse LED-belysningen, mens PNP'en er tilsluttet nøjagtigt for det modsatte, der er til at bryde låsen.

Sekventeringen eller rettere den typiske alfabet-rulleeffekt implementeres ved at tildele de forskellige lysdioder i følgende mønster:

Hvordan det virker

Alle de røde lysdioder fra RGB-modulerne kan ses forbundet med IC1-udgange, de grønne lysdioder med IC2-udgange og de blå LED'er med IC3-udgange via de tilsvarende SCR-porte. Når SCR'erne udløses, lyser de relevante LED'er i en jagtsekvens.

Som forklaret i det tidligere afsnit er IC1, IC2 og IC3 rigget på en måde, så IC'erne reagerer på en kaskadet måde, hvor IC1 først begynder sekventering, efterfulgt af IC2 og derefter IC3, derefter fortsætter cyklussen med at gentage sig selv.

Derfor, når IC1 begynder at sekvensere, bliver alle de røde lysdioder i de respektive RGB-moduler udløst og låst.

Når IC2 er aktiveret med sekventeringen, begynder den at belyse og låse den grønne LED i arrayet via de pågældende SCR'er, men samtidig bryder den RED-ledede låsen via de tilknyttede PNP-transistorer. Det samme udføres af IC3-udgange, men denne gang for de grønne lysdioder i RGB-modulerne,

Når grøn LED-sekventering udløber, erstattes den igen af ​​IC1 til behandling af de røde LED'er, og hele proceduren begynder at simulere en blændende RGB LED-rulleeffekt.

Rulende display-simulering

Ovenstående viste animerede simulering giver en nøjagtig replika af rullingen af ​​lysdioderne, der kan forventes af det foreslåede design.

De angivne kørende hvide pletter på SCR-portene indikerer udløsningen og udførelsen af ​​låsefunktionen af ​​SCR'erne, mens de hvide pletter fra PNP-basen indikerer brud på de relevante SCR-låse.

Enkelte lysdioder vises i rækkefølgen, men afhængigt af forsyningsspændingen kan der indsættes flere antal serie-lysdioder inden for hver af RGB-kanaler. For eksempel med en 12V forsyning kan der indbygges 3 lysdioder på hver af kanalerne, med 24V kan dette øges til 6 lysdioder på hver af kanalerne.

Eksempel velkomstrulningssimulering

Sådan konfigureres ovenstående effekt til oprettelse af et kørende eller flytende RGB LED-alfabet

Ovenstående eksempel viser en klassisk RGB-bevægende grafisk alfabet-simulering ved hjælp af det ovenfor forklarede kredsløb.

Hvert alfabet kan ses med de røde, grønne og de blå LED'er fra de 8 RGB LED-moduler.

Serieparallelle forbindelser kan være lidt komplekse og kan kræve en vis erfaring og dygtighed, de følgende artikler kan studeres for at forstå de involverede beregninger for ledningsføring af lysdioder i serie og parallel:

Sådan tilsluttes LED-lys

Sådan beregnes og forbindes lysdioder i serie og parallel

Mange forskellige innovative mønstre kan designes og implementeres ved hjælp af deres egne kreative forestillinger og ved at forbinde RGB-lysdioderne korrekt på tværs af sekvensen.