Categories: Electrònica pràctica, Com funciona
Nombre de visualitzacions: 316195
Comentaris sobre l'article: 20
Com són els llums de Nadal
Les vacances de Cap d'Any arriben com sempre inesperadament i comporten molt de gust. Ha arribat el moment de pensar en regals, en primer lloc per als nens, perquè els adults configurin la taula, recullin bona música i assegureu-vos de posar un arbre de Nadal, que es vesteixi, de manera que els convidats es divertissin i acollissin. I el primer que cal penjar a l’arbre són, per descomptat, les garlandes de l’arbre de Nadal. Totes les altres joguines, per regla general, es pengen després de les garlandes. A continuació, parlarem del dispositiu de diverses garlandes de Nadal diferents - antigues i modernes.
Antigament, quan no hi havia electricitat i ja se celebrava l’Any Nou, s’encenien espelmes especials de Cap d’Any a l’arbre de Nadal. Aquesta decoració tenia molt d’incendi. Però aquests temps ja han passat, tothom va començar a utilitzar garlandes elèctriques.
Es tractava de petites bombetes corrents procedents d’una llanterna o del fons de llum d’una escala d’un receptor de ràdio, connectades en sèrie. D’aquests bulbs, les garlandes eren fetes per entusiastes principalment amb les seves pròpies mans. Acaben d’agafar una planxa de soldadura, que, per descomptat, en sabien fer-ne ús, agafaren un filferro i bombetes, i al cap d’un temps la garlanda de l’Any Nou ja estava penjada a l’arbre.
Una mica més tard, les garlandes de Cap d'Any van començar a produir-se industrialment. S'utilitzaven porta-làmpades de mida petita per a làmpades i tons de colors de diverses formes. De vegades es feien transparents les ombres i les làmpades es pintaven.
Llums intermitents i intermitents
Però mirar tranquil·lament la brindadora garlanda de Nadal és d’alguna manera infeliç, vull que l’ànima es desplegui. Aparentment, això es veu facilitat per algun tipus de parpelleig de la garlanda. En general, una garlanda parpellejant atrau amb la seva bellesa i, fins i tot, amb algun tipus de miracle o sorpresa. Si hi ha diverses garlandes, és possible obtenir diversos efectes d’il·luminació, per exemple, encendre foc, ombrejar, executar dos i triples, així com molts altres efectes interessants.
Una vegada que aquests dissenys van ser desenvolupats per aficionats a la ràdio, aquests esquemes es van publicar a les revistes d’aficionats, per regla general, als números de novembre. Però aquestes revistes, sota les condicions de mala gestió dels socialistes, van arribar tard gairebé un mes sencer, de manera que cap a l’Any Nou només es podia fer el flasher de l’any passat.
Com a base d'elements, es van utilitzar microcircuits amb un petit grau d'integració, principalment K155 i K561 i les seves varietats. Com a exemples, podem citar l’esquema de la revista “Radio” núm. 11 del 2002.
En aquesta revista, l’autor I. Potachin va publicar diversos esquemes de gestió de garlandes alhora. L’esquema més interessant s’anomena “garlandes musicals”.
La base del circuit és un comptador DD2 tipus K561IE16, que mitjançant les claus del xip DD3 i els transistors VT4 ... VT7 controla quatre garlandes LED. El més interessant és que el xip de sintetitzador musical UMS8-01 s’utilitza com a oscil·lador principal. Aquests microcircuits van ser usats una vegada per fer notar les joguines dels nens i les trucades musicals: simplement tocaven les melodies gravades en elles.
Així, en aquest circuit, el senyal de so de sortida també s'utilitza per rellotjar el comptador. Només es pot endevinar com es veuran les imatges generades pels LED en el fons d'aquest so. Naturalment, la música també sona a través dels altaveus.
A la mateixa revista, en el mateix article, es van publicar diversos circuits més del mateix autor, però ja utilitzant leds intermitents. Aquí teniu els càlculs de les garlandes LED.
A la revista "Radio" núm. 11 de 1995, es va publicar un esquema amb el nom de "Unitat de control automàtic per a garlanda" per A. Chumakov. El circuit proporciona una encesa i amortiment suaus alternats de la garlanda a la velocitat especificada per la unitat de control. El diagrama del dispositiu es mostra a la figura 1.
Figura 1. Esquema de la unitat de control automàtic de la garlanda
Si us fixeu bé, el circuit representa un regulador de potència triac realitzat en un transistor de doble base KT117A. Només la taxa de càrrega del condensador no canvia manualment utilitzant una resistència variable, sinó canviant resistències individuals mitjançant un comptador: un descodificador K561IE8. Per a la seva comparació, la figura 2 mostra un esquema d'un regulador de potència de fase utilitzant un transistor de dues bases KT117.
Figura 2Diagrama del circuit de fase de potència
Gestió del microcontrolador d’una garlanda de cap d’any
A mesura que les estructures dels microcontroladors apareixien en la creativitat de la ràdio aficionada, també van començar a desenvolupar-se els flaixos de Nadal, o com se'ls diu respectivament "autòmats d'efectes d'il·luminació". en microcontroladors. El disseny més exòtic va ser publicat a la revista Radio, núm. 11, 2012, pàg. 37, titulat "Cell Phone Drives a Christmas Tree Garland", d'A. Pakhomov.
La base del disseny la va prendre un consell procedent d’una guirlanda xinesa defectuosa. L’autor escriu que es va sentir atret per l’originalitat de l’etapa de sortida, controlada directament des de MK. Recorda aquelles llums intermitents que es van construir en microcircuits de la sèrie K155, potents tiristors KU202 (simplement no n’hi havia d’altres) i, en conjunt, podríeu posar un arbre de Nadal a aquest flasher.
I aquí n’hi havia prou de canviar el controlador a la placa defectuosa, escriure un programa amb efectes d’il·luminació i complementar-lo amb algun tauler de control. Aquest comandament a distància era l'antic telèfon Siemens C60 situat al ralentí. El microcontrolador AT89C51 es va utilitzar com a gestor. A la figura 3 es mostra el que es produeix.
Figura 3. Esquema de control del microcontrolador per a la garlanda de l'Any Nou (feu clic a la imatge per ampliar-la)
Tot i que aquest controlador ja està desfasat i es va suspendre, és un dels millors desenvolupaments d'Intel, posteriorment fabricat per Atmel. Els dissenys d’aquest MK no es pengen mai, no necessiten un servei de vigilància. El sistema de comandaments és tan bo que encara es manté invariable, malgrat l’aparició de nous models de la família MSC-51.
Llum LED intermitent simple
Una mica més gran que l’article de A. Pakhomov a la mateixa revista "Ràdio" núm. 11, 2012, un article de I. Nechaev "A partir dels detalls de CFL. Intermitent de LED per a una joguina de Nadal ". El circuit està format amb un LED de tres colors i tres dinistors DB-3 simètrics "extrets" de les plaques base de falles làmpades d’estalvi d’energia.
Figura 4. Esquema d’una simple garlanda de Nadal LED
Cada canal d’un LED de tres colors està controlat pel seu generador de relaxació muntat al DB-3. Considereu el funcionament del circuit com un exemple d’un canal, per exemple, vermell.
El condensador C1 es carrega a través de la resistència R3 des del rectificador R1, VD1 fins a la tensió d’avaria del dinistor VS1 (32V). Tan aviat com s'obre el dinistor, el condensador C1 es descarrega a través de l'element vermell del LED de tres colors, la resistència R4 i el dinistor VS1. A continuació, es repeteix el cicle.
Els elements vermells, verds i blaus del LED de tres colors tenen els seus propis generadors i funcionen independentment els uns dels altres. Al mateix temps, la freqüència de cada generador és diferent de l'altre, per tant es produeixen parpelles amb un període diferent. El disseny es col·loca en una caixa transparent i es pot utilitzar, per exemple, com a arbre de Nadal. Si afegiu un LED HL2 blanc al circuit, es produiran parpelleigs de color sobre un fons blanc.
Es podrien donar moltes més descripcions dels dissenys dels aficionats a la ràdio aficionats domèstics, antics o nous, bons o dolents, però es van fer en gairebé còpies. Les botigues modernes estan completament desbordades d’electrònica fabricada a la Xina. Fins i tot les garlandes de Cap d'Any i aquestes són xineses, a més ara no valen res. Anem a veure què hi ha amagat.
Controlador de la garlanda de l'any nou xinès
A l’exterior, tot sembla molt senzill. Una petita caixa de plàstic amb un botó, que inclou un cable d’alimentació amb un tap, i surten quatre garlandes.Quan enceneu la garlanda, immediatament comencen a mostrar tots els efectes d’il·luminació al seu torn. Hi ha 8 d'aquests efectes, tal com indiquen els subtítols a sota del botó. Amb només un botó, simplement podeu canviar directament a la imatge lumínica desitjada.
Si obriu la caixa, tot el que hi ha dins és també molt senzill, com es mostra a la figura 5.
Figura 5
Aquí podeu considerar tots els detalls. El microcontrolador, com sempre, es fa en forma de gota d’un compost negre, a prop d’un botó de control, condensador electrolític, un diode únic i tres tiristors de sortida.
Hi ha un lloc al tauler per al quart tiristor i, si el soldeu, obté un altre canal addicional. En el controlador, aquest canal, per regla general, també té intermitents. Els nostres amics xinesos només van salvar un tiristor. Els que mai han obert aquestes unitats de control asseguren que només hi ha dos tiristors tancats en algunes caixes. L’economia ha de ser econòmica! La nostra consigna encara soviètica.
Malgrat una mida tan petita, els tiristors PCR406 tenen un voltatge invers de 400V i un corrent avançat de 0,8A. Si suposem que la càrrega consumeix un corrent de només el 25% del màxim, aleshores a una tensió de 220V, podeu canviar la potència 220 * 0,2 = 44 (W).
La figura 6 mostra un cablejat imprès, segons el qual es pot dibuixar un esquema de circuits, que s’ha fet repetidament. Aquí podeu veure els forats per al quart tiristor, just el que es va guardar.
Figura 6
L’estalvi també va afectar el pont dels díodes: en lloc de quatre díodes només s’utilitza un en aquest tauler. I tot el que correspon al circuit mostrat a la figura 7.
Figura 7
La tensió de xarxa es rectifica mitjançant el pont del díode VD1 ... VD4 i a través de la resistència d'apagada R1 s'alimenta a la desena sortida del microcontrolador. Per a suavitzar la ondulació de la tensió rectificada, aquí també es connecta un condensador electrolític C1. El consum actual del microcontrolador és molt reduït, de manera que en el futur, en lloc d’un pont de quatre díodes, els xinesos van decidir fer-ne un.
Una petita observació sobre l’augment de la fiabilitat de tot el circuit en general. Si un díode Zener amb un voltatge d’estabilització de 9 ... 12 V es solda en paral·lel al condensador C1, llavors la probabilitat que es produeixi un mal funcionament del microcontrolador o que simplement es produeixin explosions de tiristor.
La resistència R7 connectada al pin 1 del microcontrolador directament des del cable de la xarxa mereix una atenció especial. Això es fa per sincronitzar-se amb la xarxa per tal de controlar de forma la potència. Això és exactament el que funciona quan les llums de la garlanda s’encenen o s’apaguen.
A la part dreta del microcontrolador hi ha sortides de control del tiristor i un botó de control, que es va descriure anteriorment. Els tiristors s’encenen en el moment en què apareix un nivell elevat a la sortida corresponent del MK, i s’encén la garlanda corresponent.
De vegades es requereixen garlandes de cap d’any d’alta potència, des de diversos centenars de vat i posteriors. En aquest cas, el circuit considerat es pot utilitzar com a "cervell", n'hi ha prou amb simplement complementar-lo amb potents tecles de triac. Com fer-ho es mostra a la figura 8.
Figura 8. Esquema de la garlanda de Cap d'Any de gran potència (feu clic a la imatge per ampliar-la)
Aquí heu de prestar atenció al fet que l’alimentació elèctrica del MK es realitza des d’una font independent aïllada galvànicament de la xarxa.
Llums LED
Utilitzen el mateix controlador amb un botó, els mateixos tiristors, però en lloc de bombetes, les garlandes es componen de leds de tres o quatre colors. Cada garlanda conté almenys 20 LED amb resistències de limitació de corrent.
D'altra banda, el disseny d'aquesta garlanda només és un misteri xinès: a la primera meitat de la garlanda, una resistència es solda a cada LED, i les deu peces restants es connecten simplement en sèrie. De nou, estalviant immediatament deu resistències.
Aparentment, aquest disseny s'explica mitjançant la tecnologia de producció. Per exemple, per una línia recullen la primera meitat, que és amb resistències, i per l’altra línia sense resistències.Després només queda connectar les dues meitats en una. Però això només és un problema.
S'espera que tot estigui bé amb vosaltres, almenys amb les garlandes de Cap d'Any. Per tant, decora l’arbre de Nadal, cobreix la taula festiva, convida els convidats, celebra l’Any Nou. Feliç any nou, camarades, amics, senyors! Així és com t’agrada més.
Vegeu també aquest tema:Consells per reparar les garlandes de l'any nou xinès
Boris Aladyshkin
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: