Современная электроника №1/2025

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 34 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2025 стра на один разряд вправо. Таким образом, во включённом состоянии зафиксируется уже вторая гирлянда и светодиод HL6. Повторение вышеописанной про- цедуры будет вызывать по две после- довательные вспышки каждой гир- лянды до момента фиксации во включённом состоянии всех гир- лянд. Далее отрицательным пере- падом очередного счётного импуль- са счётчик DD4.2 будет установлен в восьмое состояние, и на выхо- де его третьего разряда (вывод 13) будет сформирован отрицательный перепад, который увеличит состо- яние счётчика DD5.1 на единицу. Теперь выход мультиплексора DD7 будет подключён к его второму вхо- ду D1 (вывод 3), поэтому на один из входов элементов DD9.1…DD10.4 будет приходить уровень логическо- го нуля. Учитывая, что все триггеры регистра DD8 теперь находятся в еди- ничном состоянии, будет сформиро- ван эффект бегущего огня с «вычи- танием», при котором также будут сформированы по две вспышки каж- дой гирлянды, но уже с их последо- вательным выключением. При установке счётчика DD5.1 во второе состояние на выходе мульти- плексора DD7 логический уровень не изменится, но, учитывая, что теперь во все разряды регистра DD8 записа- ны уровни логических единиц, тре- тьим по счёту будет сформирован эффект бегущего огня с «накоплени- ем». При установке счётчика DD5.1 в третье и четвёртое состояния будут также сформированы эффекты бегу- щего огня с «накоплением», но с тем отличием, что в третьем состоянии счётчика на выход мультиплексора DD7 проходит уровень логической единицы с его входа D3, а в четвёр- том – с выхода старшего разряда счёт- чика DD4.2. Далее в пятом, шестом и седьмом состояниях счётчика DD5.1 будут сформированы эффекты бегу- щего огня с «вычитанием», что будет означать завершение первой поло- вины рабочего цикла. При установке счётчика DD5.1 в восьмое состояние уровень логиче- ской единицы с выхода его старше- го разряда (вывод 6) воздействует на входы элемента DD2.1 и один из входов элемента DD2.3 и разрешает прохождение на выход мультиплек- сора [DD2.1…DD2.4] счётных импуль- сов с выхода старшего разряда счёт- чика DD4.1. Это условие определяет режим работы устройства во второй половине рабочего цикла с четырь- мя вспышками каждой светодиод- ной гирлянды. Индикацию номера текущего режима в двоичном коде осуществляют светодиоды HL1…HL4. Включение красного светодиода HL4 индицирует вторую половину рабо- чего цикла. Таким образом, будет сформирована последовательность светодинамических эффектов, состо- ящая из бегущего огня с «накоплени- ем», бегущего огня с «вычитанием», затем из трёх бегущих огней с «нако- плением» и трёх бегущих огней с «вычитанием» с двумя вспышками гирлянд во всех режимах. Во вто- рой половине цикла светодинами- ческая последовательность отлича- ется только количеством вспышек гирлянд в каждом режиме, равным четырём. Далее цикл работы полно- стью повторяется. Конструкция и детали Первый вариант устройства собран на печатной плате (рис. 2) из двух- стороннего стеклотекстолита толщи- ной 1,5 мм и размерами 50×100 мм, второй вариант (рис. 4) – 65×110 мм, а третий вариант (рис. 6) – 80×130 мм. В устройствах применены посто- янные резисторы типа МЛТ-0,125, переменные СП3-38б, неполярные конденсаторы типа К10-17, элек- тролитические К50-35. Светодиод- ные гирлянды составлены из свето- диодов четырёх цветов диаметром 10 мм типа КИПМ-15, размещённых в чередующейся последовательно- сти: красного, жёлтого, зелёного и синего. Возможны, конечно, и другие варианты сочетания светоизлучаю- щих элементов, а также применение других точечных источников света. Изменить яркость свечения можно подбором соответствующих токоо- граничительных резисторов. Следу- ет лишь помнить о максимальном допустимом токе светодиодов (20 мА) и нагрузочной способности транзи- сторных ключей. Все ключевые тран- зисторы необходимо установить на небольшие радиаторы для эффектив- ного охлаждения. Все микросхемы серии КР1564 (74HCxx) допускают непосредствен- ную замену на соответствующие функциональные аналоги серий КР1554 (74ACxx) и КР1594 (74ACTxx), а также ТТЛШ-серий КР1533, К555, К531 и даже ТТЛ – К155. Отличие серии КР1594 (74ACTxx) от стандарт- ных КМОП-серий заключается в зна- чении порогового напряжения, соот- ветствующего ТТЛШ-сериям (КР1533, К555, К531). Поэтому совместно с ТТЛШ-сериями рекомендуется использовать именно ИМС серии КР1594 (74ACTxx). В случае приме- нения ТТЛШ и ТТЛ-серий нужно также учитывать различия в значе- ниях входных токов, поэтому в схе- мах генераторов необходим подбор номиналов времязадающих элемен- тов. Счётчик КР1564ИЕ23 (74HC4520N) заменим на К561ИЕ10 (CD4520N), а ИМС КР1564ЛН1 (74HC04N), содер- жащая шесть инверторов, заменима на КР1564ТЛ2 (74HC14N). Микросхема КР1564ЛА3 заменима на КР1564ТЛ3, которая содержит в своём составе четыре триггера Шмитта, и даже на КР1533ЛА3 (ТЛ3). При использовании в устройствах на месте микросхемы генератора DD1 ИМС ТТЛШ структу- ры типа КР1533ЛА3 (ТЛ3) необходимо подобрать времязадающие элементы. Рекомендуемые номиналы: для кон- денсаторов – 100 мкФ, для резисто- ров – 1 кОм. Причём устанавливается только один подстроечный резистор, а другие заменяются перемычками. Следует помнить, что входы микро- схем ТТЛШ-структуры нельзя под- ключать к шине питания непо- средственно, только через резистор сопротивлением 1 кОм. Напряжение источника питания может быть выбрано в диапазоне 9–15 В, конечно, с учётом подбора номиналов токоограничительных резисторов. В налаживании устрой- ства практически не нуждаются. Собранные из исправных деталей и без ошибок, они начинают рабо- тать сразу при включении. Подстро- ечными резисторами в схемах гене- раторов можно изменять скорость переключения светодиодов, а во втором варианте устройства также продолжительность задержки све- чения гирлянд после прохождения всего рабочего цикла. Литература 1. Одинец А.Л. Светодинамическое устройство «Бегущий огонь»: авто- матический режим // Радиолюби- тель. 2005. № 5. С. 6. 2. Одинец А.Л. «Бегущие огни» на КМОП- микросхемах // Радиомир. 2005. № 11. С. 18–19; № 12. С. 14–17.