Målet er å kontrollere 32 forskjellige lysdioder på en nesten tilfeldig måte. Faktisk vil disse lysdiodene deles inn i to uavhengige grupper på 16 lysdioder, og to av dem vil lyse samtidig. For å forenkle vil vi bare beskrive funksjonen til den ene halvdelen av den elektroniske enheten, mens den andre halvdelen er identisk.
Kjernen i oppsettet er avhengig av bruken av en 16-kanals analog multiplekser/demultiplekser. Denne typen krets kan sammenlignes med en dreiebryter med 16 posisjoner.
I likhet med dens mekaniske motpart, kan multiplekseren/demultiplekseren bare etablere en enkelt forbindelse om gangen mellom den felles pinnen og en av de 16 kanalene.
Rangeringen av forbindelsen avhenger utelukkende av den binære koden som er tilstede ved de fire inngangene: A, B, C og D.
Vanligvis genereres denne koden av en binær teller, og sekvensen av tilkoblinger skjer alltid i samme rekkefølge, som kan bli ensformig over tid.
I vår applikasjon styres hver inngang til multiplekseren/demultiplekseren uavhengig av en lavfrekvent oscillator med en annen tidskonstant.
Resultatet er en kvasi-tilfeldig kombinasjon av tilkoblingsordrer, spesielt siden temperaturvariasjoner har en tendens til å øke desynkroniseringen av oscillatorene.
Kretsbeskrivelse
Som vi nevnte i forrige avsnitt, vil beskrivelsen være begrenset til halvparten av diagrammet for styring av 16 lysdioder.
De fire portene til Schmitt-utløserkretsen, hver assosiert med en justerbar komponent, en motstand og en kondensator, danner fire variable lavfrekvente oscillatorer.
Disse er henholdsvis R1, R5, C1 for pinnene 8, 9, 10 på IC1; R2, R6, C2 for pinnene 4, 5, 6 av IC1; R3, R7, C3 for pinnene 1, 2, 3 på IC1; og til slutt R4, R8, C4 for pinnene 11, 12, 13 på IC1.
Utgangene 10, 11, 4 og 3 av de fire oscillatorene styrer henholdsvis de fire binære inngangene A, B, C og D til multiplekseren IC2.
Fellespunktet, som analogt representerer markøren til en dreiebryter, er koblet til den positive terminalen til strømforsyningen gjennom en begrensende motstand R9.
De 16 utgangene er koblet til anodene til LED-ene, og katodene er koblet til jord gjennom en felles ledning.
Hver analog bryter lar en nominell strøm på 25 mA passere, men i virkeligheten kan den håndtere en høyere maksimal strøm.
Strømforsyningen leveres av et 9V batteri, og kondensatorene C5 og C6 gir sterk frakobling på det nærmeste punktet i kretsen.
Den andre halvdelen av diagrammet er identisk, og i nomenklaturen er komponentene betegnet på samme måte med et primtallssymbol.
Konstruksjon
Som du allerede har lagt merke til fra fotografiene av dette LED-blomsterprosjektet, ligger hele den estetiske interessen i den vedtatte sirkulære formen.
Dessverre innebærer en sirkulær form et mer utfordrende kretskort (PCB) å lage, med mindre du bruker følgende metode:
Begynn med å lage PCB på et firkantet epoksykort ved å bruke en hvilken som helst metode du er kjent med.
Etter å ha boret alle komponenthullene, fortsett å bore det sentrale hullet med en diameter på 5 eller 6 mm, markert med en prikk.
Deretter grov ut den sirkulære formen ved gradvis å kutte mindre vinkler og avslutt den med en fil.
Når denne fasen er fullført, sett inn en lang metallskrue med en diameter på 5 eller 6 mm, sammen med en mutter og en skive, inn i det sentrale hullet.
Fest den i chucken på et borsett til lav hastighet.
Hold boret fast, bruk et fast referansepunkt og kjør den flate siden av en fil langs periferien av PCB.
Dette vil resultere i en perfekt sirkulær form som kan justeres ytterligere ved å bruke forsiktig kraft med filen i boret.
Når PCB er ferdig, ordne de 10 motstandene, 6 kondensatorene, 8 justerbare komponenter, og ikke glem de integrerte kretskontaktene.
Når elektronikken er ferdig, gjenstår den rent kreative delen av prosjektet.
Modellen bruker en bomullsdott, vanligvis funnet i baderomsutstyr, som kan fås fra en rekke butikker. Du har imidlertid friheten til å velge en annen modell.
Det kan hende du må justere dimensjonene på kretskortet tilsvarende.
