Programmierbare Lichtinstallation. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung

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Auf Schildern und Schaufenstern sowie in Diskotheken kommen allerlei „Lauflichter“ zum Einsatz. Viele Funkamateure beschäftigen sich mit der Entwicklung solcher Geräte. Ein einfacher Entwurf einer programmierbaren Lichtinstallation kann mithilfe eines Personalcomputers zur Steuerung umgesetzt werden. Wie das geht, ist im hier veröffentlichten Artikel beschrieben.

Mit der beschriebenen Beleuchtungsanlage können Sie verschiedene Lichteffekte mithilfe von Steuerprogrammen auf einem gängigen Personal Computer (PC) „ZX Spectrum“ realisieren. Der Autor verwendete einen mit „ZX Spectrum“ kompatiblen PC „Quorum“, der bereits über einen eingebauten Parallelport mit der Adresse 251 verfügt. Dieser dient dem Anschluss eines Druckers. Der Port verwendet 8 Pins, die 8 Bits an Informationen entsprechen. Sollte Ihr PC nicht über einen solchen Anschluss verfügen, erfolgt der Zusammenbau nach der Beschreibung in [1] oder anderer Literatur.

Mit dem Operator OUT A, V wird ein Byte (8 Bit) an den Port gesendet, wobei A die Portadresse und V der übertragene Wert ist. Jedes Bit steuert die Aktivierung einer Lampe oder mehrerer parallel geschalteter Lampen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird eine der acht Lampen eingeschaltet. Dies erfordert, dass die entsprechenden Port-Pins einen logischen Eins-Pegel (ca. 3,5 V) haben. Sie ändern den Inhalt des Ports nacheinander programmgesteuert und organisieren das Einschalten einiger und das Ausschalten anderer Lampen mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Dadurch werden die nötigen Lichteffekte erzeugt.

Das Gerät nutzt zugängliche Elemente und lässt sich ohne großen Aufwand zusammenbauen (siehe Abbildung).

Der Ausgang von Port 0 sei eine logische Null (eine Spannung von etwa 0,5 V oder weniger). Dies reicht nicht aus, um den Transistor VT1 zu öffnen, daher ist der Trinistor VS1 geschlossen und die HL1-Lampe ist aus. Beim Schreiben einer Zahl auf den Port, zum Beispiel 128 (im Binärsystem - 10000000), erscheint am Ausgang 0 eine logische Einheit. Der Transistor VT1 öffnet und öffnet den Trinistor VS1, der die Lampe HL1 einschaltet.

Zum Betrieb der Lichtanlage benötigen Sie ein Netzteil mit einer Spannung von 5 V und einem Strom von mindestens 0,1 A.

Bei der Installation und Einstellung sollten Sie äußerst vorsichtig sein, da das Gerät galvanisch mit dem Netzwerk verbunden ist. Stellen Sie vor dem Einschalten sicher, dass die Installation korrekt ist. Ein Fehler kann nicht nur die zusammengebaute Installation, sondern auch den PC selbst lahmlegen. Dies ist der Hauptnachteil der Lichtinstallation.

Es ist zulässig, KT315-Transistoren mit einem beliebigen Buchstabenindex im Gerät zu verwenden. Wir werden die VD1-Diode durch eine andere leistungsstarke ersetzen, zum Beispiel D245. Es können SCRs verwendet werden, die für Gleichstrom 5 ... 10 A und eine Spannung von mindestens 300 V ausgelegt sind, KU202K-KU202N usw. Die maximale Gesamtleistung der Lampen sollte 3 kW [2] nicht überschreiten, während der VD1 Diode wird auf einem Kühlkörper mit einer Fläche von mindestens 100 cm2 installiert, und SCRs – für Kühlkörper mit einer Fläche von 50 cm2. Besser ist es, Minion-Lampen mit einer Leistung von 10 oder 15 Watt zu verwenden. Sie werden in einem Gehäuse mit transparenter Vorderwand untergebracht. Lampen sind durch Trennwände getrennt. Die resultierenden Zellen werden innen mit Folie abgedeckt. An den Trennwänden sind Lampenfassungen befestigt.

Das Steuerprogramm ist in BASIC geschrieben. In der Tabelle. 1 zeigt lediglich eine DEMO-Version, die als Grundlage für das Schreiben eines Programms mit mehr Funktionen dienen kann. Im DEMO-Programm sind neun Lichteffekte implementiert. Aber das ist nicht die Grenze. Es hängt alles von der Vorstellungskraft des Programmierers ab.

(zum Vergrößern klicken)

Anhand eines Beispiels analysieren wir die an den Port übermittelte Zahlenfolge. Betrachten Sie den Effekt einer Linie, die sich in beide Richtungen ausdehnt und wieder zusammenzieht. Die diesem Effekt entsprechende Zahlenfolge, geschrieben in Binär- und Dezimalrechnung, ist in der Tabelle dargestellt. 2. Zahlen können mit dem BIN-Operator in das Programm geschrieben werden, besser ist es jedoch, sie in Dezimalzahlen in Zweierpotenzen umzuwandeln, zum Beispiel: 2+10011100+1.27+0.26= 0.25+1.24+1.23+1.22=0.21

Das Programm sollte eine Verzögerung vor der nächsten Übertragung einer Zahl mit dem Operator PAUSE N vorsehen, wobei N die Verzögerung in Fünfzigstelsekunden ist, d. h. gleich 0,02 N.

Die Lichtinstallation in der Version des Autors, wie sie im Artikel beschrieben wird, ist als interessante Idee zu betrachten. Bei der Implementierung müssen Sie Folgendes tun: Das Gerät sollte über einen Trenntransformator mit einer Leistung von mindestens der Gesamtleistung der Lampen an das Netzwerk angeschlossen werden. Bei Verwendung eines Abwärtstransformators müssen die Lampen durch Niedervoltlampen ersetzt werden. Zur galvanischen Trennung von Steuer- und Stromkreisen dürfen Optokoppler verwendet werden, beispielsweise der Serie AOU160 (siehe Abb. 27 im Artikel von A. Yushin „Neue optoelektronische Geräte“ in Radio, 1997, Nr. 10, S. 64) oder AOU103V, während das Gerät direkt über das Stromnetz mit Strom versorgt werden kann. Die Anoden der emittierenden Dioden der Optokoppler sollten mit den Emittern der Transistoren verbunden werden, und die Kathoden sollten mit einem gemeinsamen Draht verbunden werden, und der Widerstand aller Widerstände der Anlage sollte um etwa den Faktor drei reduziert werden. Beim Einsatz von Geräten der AOU160-Serie ist der Anschluss von Lampen mit einer Leistung bis 20 W an den Optokoppler-Phototriac zulässig.

Literatur

1. Personalcomputer „ZX Spectrum“. Do-it-yourself-Peripherie. - M.: Inforkom, 1994, p. 99.
2. Charkin A. D. Farbe und Musik. - Do it yourself, 1991, Nr. 3, p. 104.

Autor: S.Mogila, Perwouralsk, Gebiet Swerdlowsk.

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