Enkel rullende RGB LED-krets

En enkel RGB (rød, grønn, blå) LED-skjerm i bevegelse eller rulling kan lages ved hjelp av noen få 4017 IC-er. La oss lære prosedyren i detalj.

Forstå RGB LED

RGB-lysdioder har blitt ganske populære i disse dager på grunn av tre-i-ett-fargefunksjonen, og fordi disse kan kjøres uavhengig ved hjelp av tre forskjellige forsyningskilder.

Jeg har allerede diskutert en interessant RGB fargeblanderkrets , som kan brukes til å stille inn lysstyrkenes lysstyrke manuelt for å produsere unike fargekombinasjoner gjennom gradvise overganger.

I den foreslåtte RGB-rullende LED-kretsen har vi den samme LED-en for å implementere effekten.

Følgende bilde viser en standard RGB-LED med uavhengige pinouts for å kontrollere de tre innebygde RGB-LEDene.

Vi vil kreve 24 av disse lysdiodene for å produsere tiltenkt rulleeffekt.

Som det fremgår, blir katodene alle vanlige og jordet via individuelle 100 ohm motstander (koblet til den negative forsyningen til kretsen).

Anodeendene kan sees utpekt med noen relevante tall som må kobles på riktig måte med de respektive utgangsuttakene til IC 4017-kretsen som vist i følgende figur:

Hvordan kretsen fungerer

Kretsfunksjonen kan forstås ved hjelp av følgende punkter:

Vi kan se fire IC 4017, 10-trinns Johnsons tiårteller / skilleapparat som er kaskadert på en spesiell måte slik at den tiltenkte rulleeffekten oppnås fra designet.

Pin # 14, som er klokkeinngangen til IC-ene, er alle sammenkoblet og integrert med en klokkilde, som lett kan oppnås fra alle standard astable kretser, for eksempel en IC 555-atable, transistor astable, en 4060-krets eller ganske enkelt en NAND gate oscillator krets.

Hastigheten til frekvensen som er angitt på den stabile kretsen, bestemmer hastigheten på lysrullene.

Når strømmen slås PÅ, tvinger C1 øyeblikkelig pin nr. 15 av IC1 til å gå høyt et øyeblikk. Dette trekker pin nr. 3 av IC1 til en høy, mens de gjenværende pinouts av IC1 er satt til null logikk.

Når pin nr. 3 av IC1 går høyt, får pin nr. 15 av IC2 seg også høyt, noe som på samme måte setter pin nr. 3 av IC2 med høy logikk og alle dens andre pinouts på logisk null ... dette styrker igjen IC3 og IC4 for å gå gjennom et identisk sett med pinout-orientering.

Så når strømbryteren PÅ, oppnår alle 4017 IC-ene ovennevnte tilstand og forblir deaktivert, og sørg for at alle RGB-lysdiodene i utgangspunktet holdes slått AV.

Imidlertid når øyeblikket C1 lades fullstendig, blir pin 15 av IC1 lettet fra det høye laget av C1, og nå er det i stand til å svare på klokkene, og i prosessen beveger den høye logiske sekvensen fra pin # 3 seg til neste pin # 2. den første RGB-strengen lyser nå (den første RØDE strengen lyser).

Med pin nr. 3 i IC1 blir lav, blir IC2 også aktivert og gjør seg på samme måte klar til å svare på den påfølgende klokken på pin # 14.

Derfor, i det øyeblikket IC1-logikksekvensen skifter lenger fra pin2 til pin4, tilsvarer IC2 ved å skyve pinout høyt fra pin # 3 til pin # 4 ... neste RGB-streng lyser nå (grønn streng lyser opp og erstatter den forrige rød LED-streng, den røde flyttes til neste RGB-streng).

Med de påfølgende klokkene på stift nr. 14 på IC-ene følges det samme av IC 3 og IC4, slik at RGB-strengen nå ser ut til å bevege seg eller rulle over de gitte 8 påfølgende LED-stripene.

Når sekvensen fortsetter over de 4 kaskadede 4017 IC-ene, når den siste logiske pulsen på et tidspunkt når pin nr. 11 i IC4, så snart dette skjer, 'logger' den høye logikken på denne pin øyeblikkelig pin 15 av IC1 og tvinger den for å tilbakestille og gå tilbake til utgangsposisjonen, og syklusen starter på nytt ....

Ovennevnte RGB-rulleeffekt er kanskje ikke så imponerende, siden bevegelsesmønsteret vil være slik R> G> B ......, det vil si den ene fargen som vises bak den andre.

For å oppnå et mer interessant utseende på den måten R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... og så videre, må vi implementere følgende krets, viser den en 4-kanals design, for mer antall kanaler, kan du ganske enkelt fortsette å legge til IC 4017 IC-ene på samme måte, som forklart i de følgende avsnittene.

RGB Moving Alphabet Display Circuit

Denne neste kretsen er designet for å generere et sekvenseringsmønster over en gruppe røde, grønne, blå eller RGB-lysdioder som gir en vakker bevegelig eller skiftende overgangseffekt fra rød, til grønn, til blå og tilbake til rød.

Hovedkontrollkretsen for den foreslåtte RGB LED-alfabetisk chaser-kretsen kan sees nedenfor, bestående av 3 Johnsons tiårteller 4017 IC og en klokkegenerator IC 555.

Hvordan RGB-effekten fungerer

La oss først prøve å forstå rollen til dette stadiet og hvordan det skal utføre den kjørende RGB LED-effekten.

555 IC-astabelt klokkegeneratorstrinn er inkludert for å generere sekvenseringspulsen for de 3 IC-ene, hvis pin14 kan sees kombinert og sammenføyes med utgangen fra IC 555 for den nødvendige utløsningen.

Når strømmen slås PÅ, tilbakestiller 0.1uF kondensatoren som er koblet til pin15 på IC1 4017 denne IC slik at sekvenseringen er i stand til å begynne fra pin3 på denne IC, det vil si fra pin3> 2> 4> 7> 10 ... og så videre som svar på hver klokkepuls ved pin14.

Imidlertid, når den tilbakestilles av 0.1uF-hetten, bortsett fra pin3, blir alle utgangspinnene lave inkludert pin11.

Med pin11 på null, klarer ikke pin15 på IC2 å få et jordpotensial, og derfor forblir det deaktivert, og det samme skjer også med IC3 ... så IC2 og IC 3 forblir deaktivert for øyeblikket, mens IC1 begynner å sekvensere.

Nå som et resultat begynner IC1-utgangene å sekvensere og produsere en sekvensering (forskyvning) 'høy' over utgangspinnene fra pin3 mot pin11, til endelig når sekvensen høyt pin11.

Så snart pin11 blir høy i rekkefølgen, blir pin13 av IC1 også høy som øyeblikkelig fryser IC1, og den høye logikken ved pin11 blir låst ... IC forblir nå i denne posisjonen og kan ikke gjøre noe.

Imidlertid utløser det ovennevnte den tilknyttede BC547, som umiddelbart aktiverer IC2 som nå etterligner IC1 og begynner å sekvensere fra pin3 mot pin11, en etter en .... og ganske identisk så snart pin11 til IC2 går høyt, blir den likeledes låst og gjør det mulig for IC3 å gjenta prosedyren.

IC3 følger også fotsporene til de tidligere IC-ene, og så snart sekvenseringslogikken høy når sin pin11, blir logikken høy overført til pin15 i IC1 .... som øyeblikkelig tilbakestiller IC1 og gjenoppretter systemet tilbake til sin opprinnelige form, og IC1 ennå igjen begynner sekvenseringsprosessen, og syklusen gjentar seg selv.

Kretsdiagram

Vi lærte og forsto hvordan nøyaktig ovennevnte RGB-kontrollerkrets skal fungere med de angitte sekvenseringsprosedyrene, nå ville det være interessant å se hvordan sekvenseringsutgangene fra kretsen ovenfor kan brukes med et kompatibelt drivertrinn for å produsere rulling eller flytting RGB LED over et valgt sett med alfabeter.

Alle transistorer er 2N2907
Alle SCR er BT169
SCR-portmotstander og PNP-basismotstander er alle 1K
Motstander i LED-serien vil være i samsvar med LED-strømmen.

Ovenstående bilde viser RGB-drivertrinnet, vi kan se 8 antall RGB-lysdioder brukt (i de skyggelagte firkantede boksene), dette er fordi den omtalte 4017-kretsen er designet for å produsere 8 sekvensielle utganger, og derfor har førerstadiet også plass til 8 antall disse lysdiodene.

For å lære mer om RGB-lysdioder, kan du referere til følgende relaterte innlegg:

RGB fargeblanderkrets

RGB-blits, kontrollerkrets

SCRs rolle

I utformingen kan SCR sees inkludert i de negative endene med hver av lysdiodene og også PNP-transistorer over de positive endene av lysdiodene.

I utgangspunktet er SCR-ene posisjonert for å låse LED-belysningen mens PNP er koblet nøyaktig for det motsatte som er for å bryte låsen.

Sekvenseringen eller rettere den typiske alfabetets rulleeffekt implementeres ved å tilordne de forskjellige lysdiodene i følgende mønster:

Hvordan det fungerer

Alle de røde lysdiodene fra RGB-modulene kan sees forbundet med IC1-utgangene, de grønne lysdiodene med IC2-utgangene og de blå LEDene med IC3-utgangene, via de tilsvarende SCR-portene. Når SCR-ene blir utløst, blir de aktuelle LED-lampene opplyst i en jagende sekvens.

Som forklart i den tidligere delen, er IC1, IC2 og IC3 rigget på en måte som IC-ene reagerer på en kaskad måte, hvor IC1 begynner å sekvensere først, etterfulgt av IC2 og deretter IC3, og deretter fortsetter syklusen å gjenta seg.

Derfor når IC1 begynner å sekvensere, blir alle de røde lysdiodene i de respektive RGB-modulene utløst og låst.

Når IC2 er aktivert med sekvenseringen, begynner den å lyse og låse den grønne LED-en i matrisen via de aktuelle SCR-ene, men samtidig bryter den RØD-ledede låsen via de tilknyttede PNP-transistorer. Det samme utføres av IC3-utgangene, men denne gangen for de grønne lysdiodene i RGB-modulene,

Når grønn LED-sekvensering utløper, erstattes den igjen av IC1 for behandling av de røde lysdiodene, og hele prosedyren begynner å simulere en blendende RGB LED-rulleeffekt.

Rullende skjermsimulering

Ovennevnte animerte simulering gir en nøyaktig kopi av rullingen av lysdiodene som kan forventes fra den foreslåtte designen.

De angitte løpende hvite flekkene på SCR-portene indikerer utløsningen og utførelsen av låsefunksjonen av SCRene, mens PNP-basen hvite flekker indikerer brudd på de aktuelle SCR-låsene.

Enkle lysdioder vises i sekvensen, men avhengig av forsyningsspenningen kan flere antall serie-lysdioder settes inn i hver av RGB-kanalene. For eksempel med en 12V forsyning kan 3 lysdioder inkorporeres på hver av kanalene, med 24V kan dette økes til 6 lysdioder på hver av kanalene.

Eksempel Velkomstrullingsimulering

Hvordan konfigurere ovennevnte effekt for å lage et løpende eller flyttende RGB LED-alfabet

Ovennevnte eksempel viser en klassisk RGB bevegelig grafisk alfabet simulering ved hjelp av den ovenfor forklarte kretsen.

Hvert alfabet kan sees med de røde, grønne og blå LED-ene fra de 8 RGB LED-modulene.

Serieparallelle tilkoblinger kan være litt kompliserte, og kan kreve litt erfaring og dyktighet. Følgende artikler kan studeres for å forstå beregningene som er involvert for ledning av lysdioder i serie og parallell:

Hvordan koble LED-lys

Hvordan beregne og koble lysdioder i serie og parallell

Mange forskjellige innovative mønstre kan utformes og implementeres ved hjelp av egne kreative forestillinger og ved å koble RGB-lysdiodene riktig over sekvensen.