LED-Streifen-Lauflichter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung

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Das Gerät wird verwendet, um einen Lichteffekt zu erzeugen, z. B. indem zwei Lichtstrahlen in verschiedene Richtungen „gestreut“ werden. Es kann zur Dekoration und Lichtgestaltung von Schaufenstern, Tanzflächen verwendet werden, Autofahrer nutzen Lineale mit Lauflichtern als Zusatzbremslichter. Durch die Kombination mehrerer Lineale können Sie vielfältige leuchtende Formen bauen, beispielsweise vieleckige Sterne.

Der Stromkreis des Geräts ist in Abb. 1 dargestellt. Das Gerät lässt sich bedingt in drei Funktionsblöcke unterteilen: einen Taktgenerator, einen Block zur Generierung des Lichteffektalgorithmus und ein ausführendes Steuergerät (14 LEDs).

Ris.1

Der Generator basiert auf zwei Logikelementen der Mikroschaltung 4011, bestehend aus 4 Logikelementen 2I-NOT (die Schaltung kann durch das inländische Analogon 564LA7, K561LA7 ersetzt werden. Die Frequenz des Generators wird durch die Kapazität des Kondensators O und bestimmt der Widerstand des Widerstands R1 und des Potentiometers R16, das die Frequenz des Generators ändern soll. Experimentell wurde festgestellt, dass die optimale Frequenz mit einem Potentiometerwiderstand von etwa 100 kOhm erreicht wird.

Die Funktion der seriellen Zündung von LEDs in der Zeile wird über zwei vierstellige Schieberegister vom Typ 4015 ausgeführt. Register 4015 verfügt über einen seriellen Eingang und einen parallelen Ausgang; als Ersatz können die Schieberegister 564IR2, K561IR2, KR1554IR46 verwendet werden.

Wie Sie wissen, ist ein Schieberegister ein digitales Element, dessen Ausgangsbitregister beim Eintreffen eines Taktimpulses sequentiell auf einen hohen Logikpegel gesetzt werden. Der Ausgang des höchstwertigen Bits des Registers QD DD2.1 dient zum Zurücksetzen des Geräts, die restlichen sieben Ausgänge dienen der Ansteuerung der LEDs. Nach dem Nullen des Registers liegt am Informationseingang des ersten Schieberegisters DD2.2 immer ein High-Pegel gleich der Versorgungsspannung an. Nach Eintreffen des nächsten Taktimpulses vom Taktgenerator wird der Zustand am Eingang D auf den Ausgang QA des Schieberegisters DD2.2 zurückgeschrieben. Gleichzeitig wird der Taktimpuls zwar am Zähleingang CLK des zweiten Schieberegisters DD2.1 empfangen, an dessen Informationseingang liegt jedoch ein Low-Pegel an, der vom letzten Ausgang des Schieberegisters DD2.2 geliefert wird, und zwar der Low Der Pegel bleibt am Ausgang unverändert.

Das Eintreffen des nächsten Takts führt zur Übertragung von Informationen vom Ausgangs-QA zum Ausgangs-QB-Register DD2.2. Gleichzeitig wird am Ausgang QA wieder ein High-Pegel registriert, der ständig am Informationseingang D des ersten Schieberegisters anliegt. Diese Situation wiederholt sich noch zweimal und nach dem vierten Taktimpuls haben alle Ausgänge des Registers DD2.2 einen hohen Logikpegel. Gleichzeitig liegt nun am Informationseingang des zweiten Schieberegisters DD2.1 ein High-Pegel an, der vom QD-Ausgang des ersten Registers DD2.2 geliefert wird. Dann führt der fünfte Takt zum Umschreiben der Informationen vom Eingang D zum Ausgang QA DD2.1. Die nächsten beiden Taktimpulse führen zum Auftreten eines High-Pegels an den folgenden Ausgängen, bis beim Eintreffen des achten Taktimpulses ein High-Pegel am Ausgang des QD-Registers DD2.1 erscheint. Dieser High-Pegel geht an die RST-Eingänge beider Register und setzt diese zurück. Dann wird der Vorgang von Anfang an wiederholt.

Somit wird ein sequentielles Füllen der Ausgänge der Register durchgeführt, das zur Steuerung der LED-Reihe verwendet wird. Die direkte Stromversorgung der LEDs über diese Ausgänge würde jedoch den maximalen Stromfluss durch die LEDs begrenzen und ihre Helligkeit verringern. Um die maximale Helligkeit der LEDs zu nutzen, verwendet das Gerät einen Ausgangskonverter auf einem integrierten Schaltkreis ULN2003 (Analoga: Kl 109KT22, Kl 109KT23). ULN2003-ICs enthalten in ihrer Struktur 7 Darlington-Transistoren. Sie werden normalerweise als Pufferstufen zum Anpassen von 5- und 12-Volt-Peripheriegeräten und zur Steuerung von Sieben-Segment-Vorzeichenanzeigen in Multiplexersystemen verwendet.

Im beschriebenen Gerät steuert jeder Chiptreiber ein LED-Paar (Abb. 2).

Ris.2

Die Kondensatoren C2 und C3 haben die Aufgabe, die Versorgung zu glätten und mögliche Wechselstromstöße zu unterdrücken.

Abbildung 3 zeigt die Platzierung von Elementen auf Leiterplatten, die bei einseitiger Montage erfolgen, die Brücken zwischen den Leiterbahnen auf den Leiterplatten sind mit dem Buchstaben Z gekennzeichnet.

Reis. 3 (zum Vergrößern anklicken)

Gleichgroße Platten werden übereinander auf Distanzhülsen von 2 ... 3 cm Länge montiert und mittels Linsenschrauben und Muttern verbunden. Sie können die Platinen ohne Buchsen verbinden, wobei Sie für eine Verbindung eine 3 ... 4 cm lange Schraube und drei Muttern benötigen. In die obere Leiterplatte, auf der die LEDs aufgelötet sind, werden Schrauben eingesetzt und mit Muttern an den Köpfen selbst festgeklemmt.

Anschließend wird die zweite Mutter so tief auf die Schrauben aufgeschraubt, dass die untere Leiterplatte auf der Achse der Schrauben liegt, und diese mit den restlichen Muttern festgeklemmt (Abb. 4).

Ris.4

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