Современная электроника №1/2025

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 28 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2025 Переключатели ёлочных гирлянд на основе ИМС стандартной логики Рис. 1. Переключатель для четырёх гирлянд. Вариант 1. Схема электрическая принципиальная Светодинамические устройства (СДУ) для управления гирляндами обычно выполняются на основе микроконтроллера, что требует применения программатора и написания управляющей программы. В то же время аналогичное устройство можно выполнить всего на нескольких ИМС стандартной логики. В таком случае нет необходимости в применении программатора для прошивки микроконтроллера. В данной статье рассмотрены три автомата с фиксированными алгоритмами для управления четырьмя и восемью гирляндами. В качестве светоизлучающих элементов используются сверхъяркие светодиоды. Их высокая надёжность и малое энергопотребление обеспечивают работоспособность в течение длительного времени и высокую экономичность при высокой яркости свечения. Александр Одинец Общие сведения Скоро Новый год, при встрече которого многие украшают свои дома новогодней ёлкой, создающей праздничное настроение. Ёлку обыч- но наряжают игрушками и ёлочны- ми гирляндами. Для управления гир- ляндами можно собрать простой переключатель на основе ИМС стан- дартной логики. За основу устройств взяты конструкции, рассмотренные в [1] и [2], но их алгоритмы суще- ственно доработаны и реализова- ны с добавлением небольшого чис- ла корпусов ИМС. Первый вариант устройства (рис. 1, 2) формирует эффект бегуще- го огня с «накоплением» для управ- ления четырьмя светодиодными гирляндами, при котором проис- ходит по три вспышки каждой гир- лянды с её фиксацией во включён- ном состоянии. После прохождения половины рабочего цикла происхо- дит задержка свечения всех свето- диодов во включённом состоянии, равная длительности полуцикла «накопления». Далее все светодиоды гаснут, и рабочий цикл повторяется. Второй вариант устройства (рис. 3, 4) дополнен простейшим таймером (на двух ИМС) и позволяет выби- рать практически любую длитель- ность цикла, начиная однократной вспышкой первой гирлянды и закан- чивая некоторой задержкой свече- ния всех гирлянд после прохожде- ния всего рабочего цикла. В первом варианте устройства может изме- няться только частота вспышек, а во втором можно также изменять вре- мя свечения всех светодиодных гир- лянд после прохождения полуцик- ла «зажигания». Третий, наиболее совершенный вариант устройства (рис. 5) обеспечивает формирование нескольких эффектов бегущего огня c «накоплением» и «вычитанием», причём в первой половине цикла происходит по две вспышки каждой светодиодной гирлянды с «накопле- нием» и «вычитанием», а во второй половине цикла – по четыре вспыш- ки в каждом режиме. Основным функциональным бло- ком, реализующим алгоритм рабо- ты наиболее совершенного варианта устройства, является ИМС много- функционального сдвигового реги- стра типа КР1564ИР24. Рассмотрим принцип работы такого отдельно взятого регистра более подробно. Регистр может работать в четырёх синхронных режимах: параллель - ная загрузка, сдвиг вправо, сдвиг влево, хранение,  – управляемых по DC 0 1 2 2 1 1 2 15 14 13 3 4 +5 В 4 5 6 DD3 & V 3 1 DD1.3 9 8 10 12 DD1 - КР15 64 ЛЕ1 (74HC 02N) DD2 - КР1564 ИЕ 23 (74HC 4520N) DD3 - КР1564 ИД7 (74HC 138N) DD4 - КР1564 ТР2 (74HC 279N) DD5 - КР15 64 ЛП5 (74HC 86N) DA1 - КР 1181 ЕН5А (78 L05) VT1...VT4 - КТ972Б VD1...VD5 - КД522Б T 1S1 1R 2S 2R 3S1 3R 4R 4S 1Q 2Q 3Q 4Q 3 1 6 5 11 10 14 15 4 7 9 13 DD4 1S2 2 3S2 12 T T T DD1.1 5 6 4 DD1.2 2 3 1 R2 470K C1 0,1 мкФ 1 1 R1 10K 1 DD1.4 11 12 13 CT2 3 4 5 6 1 2 4 8 CT2 1 2 11 12 13 14 4 8 DD2.1 DD2.2 R3 10K =1 =1 =1 =1 DD5.1 DD5.2 DD5.3 DD5.4 1 4 10 12 2 5 9 13 3 6 8 11 R4 R5 R6 R7 HL5 HL20 HL37 HL53 2,2 К 2,2 К 2,2 К 2,2 К R12 R28 R44 R61 560 +12 В HL19 HL36 HL52 HL68 R27 R43 R60 R76 VT1 VT2 VT3 VT4 10 15 R CN CP R 1 2 7 CP CN 9 560 560 560 560 560 560 560 HL2 R9 VD3 HL3 R10 VD4 HL4 R11 VD5 HL1 R8 VD2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 330 330 330 330 +12В VD1 C3 10 мкФ x10 В + DA1 C2 0,1 мкФ 1 2 3 +5 В 4 5 6 11 10 9 7 7