Ο στόχος είναι ο έλεγχος 32 διαφορετικών LED με σχεδόν τυχαίο τρόπο. Στην πραγματικότητα, αυτά τα LED θα χωριστούν σε δύο ανεξάρτητες ομάδες των 16 LED, και δύο από αυτά θα ανάβουν ταυτόχρονα. Για απλοποίηση, θα περιγράψουμε μόνο τη λειτουργία του ενός μισού της ηλεκτρονικής διάταξης, με το άλλο μισό να είναι πανομοιότυπο.
Ο πυρήνας της εγκατάστασης βασίζεται στη χρήση ενός αναλογικού πολυπλέκτη/αποπολυπλέκτη 16 καναλιών. Αυτός ο τύπος κυκλώματος μπορεί να παρομοιαστεί με έναν περιστροφικό διακόπτη με 16 θέσεις.
Παρόμοια με το μηχανικό αντίστοιχό του, ο πολυπλέκτης/αποπολυπλέκτης μπορεί να δημιουργήσει μόνο μία σύνδεση κάθε φορά μεταξύ της κοινής ακίδας και ενός από τα 16 κανάλια.
Η κατάταξη της σύνδεσης εξαρτάται αποκλειστικά από τον δυαδικό κώδικα που υπάρχει στις τέσσερις εισόδους της: A, B, C και D.
Συνήθως, αυτός ο κώδικας δημιουργείται από έναν δυαδικό μετρητή και η ακολουθία των συνδέσεων εμφανίζεται πάντα με την ίδια σειρά, η οποία μπορεί να γίνει μονότονη με την πάροδο του χρόνου.
Στην εφαρμογή μας, κάθε είσοδος του πολυπλέκτη/αποπολυπλέκτη ελέγχεται ανεξάρτητα από έναν ταλαντωτή χαμηλής συχνότητας με διαφορετική χρονική σταθερά.
Το αποτέλεσμα είναι ένας σχεδόν τυχαίος συνδυασμός εντολών σύνδεσης, ειδικά επειδή οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας τείνουν να αυξάνουν τον αποσυγχρονισμό των ταλαντωτών.
Περιγραφή κυκλώματος
Όπως αναφέραμε στην προηγούμενη παράγραφο, η περιγραφή θα περιοριστεί στο μισό του διαγράμματος για τον έλεγχο 16 LED.
Οι τέσσερις πύλες του κυκλώματος σκανδάλης Schmitt, η καθεμία συνδεδεμένη με ένα ρυθμιζόμενο εξάρτημα, μια αντίσταση και έναν πυκνωτή, σχηματίζουν τέσσερις μεταβλητούς ταλαντωτές χαμηλής συχνότητας.
Αυτά είναι αντίστοιχα R1, R5, C1 για τις ακίδες 8, 9, 10 του IC1. R2, R6, C2 για τις ακίδες 4, 5, 6 του IC1. R3, R7, C3 για τις ακίδες 1, 2, 3 του IC1. και τέλος R4, R8, C4 για τις ακίδες 11, 12, 13 του IC1.
Οι έξοδοι 10, 11, 4 και 3 των τεσσάρων ταλαντωτών ελέγχουν αντίστοιχα τις τέσσερις δυαδικές εισόδους A, B, C και D του πολυπλέκτη IC2.
Το κοινό σημείο, που αντιπροσωπεύει κατ' αναλογία τον κέρσορα ενός περιστροφικού διακόπτη, συνδέεται με τον θετικό ακροδέκτη του τροφοδοτικού μέσω μιας περιοριστικής αντίστασης R9.
Οι 16 έξοδοι συνδέονται με τις ανόδους των LED και οι κάθοδοι συνδέονται με τη γείωση μέσω ενός κοινού καλωδίου.
Κάθε αναλογικός διακόπτης επιτρέπει τη διέλευση ενός ονομαστικού ρεύματος 25 mA, αλλά στην πραγματικότητα, μπορεί να διαχειριστεί υψηλότερο μέγιστο ρεύμα.
Η τροφοδοσία παρέχεται από μπαταρία 9V και οι πυκνωτές C5 και C6 παρέχουν ισχυρή αποσύνδεση στο πλησιέστερο σημείο του κυκλώματος.
Το άλλο μισό του διαγράμματος είναι πανομοιότυπο, και στην ονοματολογία, τα στοιχεία χαρακτηρίζονται με τον ίδιο τρόπο με ένα πρώτο σύμβολο.
Κατασκευή
Όπως έχετε ήδη παρατηρήσει από τις φωτογραφίες αυτού του έργου λουλουδιών LED, ολόκληρο το αισθητικό ενδιαφέρον βρίσκεται στο υιοθετημένο κυκλικό σχήμα.
Δυστυχώς, ένα κυκλικό σχήμα συνεπάγεται μια πιο απαιτητική πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) για τη δημιουργία, εκτός εάν χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη μέθοδο:
Ξεκινήστε δημιουργώντας το PCB σε μια τετράγωνη εποξειδική πλακέτα χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε μέθοδο που γνωρίζετε.
Αφού ανοίξετε όλες τις οπές των εξαρτημάτων, προχωρήστε στη διάνοιξη της κεντρικής οπής με διάμετρο 5 ή 6 mm, σημειωμένη με μια κουκκίδα.
Στη συνέχεια, απλώστε το κυκλικό σχήμα κόβοντας προοδευτικά μικρότερες γωνίες και τελειώστε το με μια λίμα.
Μόλις ολοκληρωθεί αυτή η φάση, τοποθετήστε μια μακριά μεταλλική βίδα με διάμετρο 5 ή 6 mm, μαζί με ένα παξιμάδι και μια ροδέλα, στην κεντρική οπή.
Ασφαλίστε το στο τσοκ ενός τρυπανιού που έχει ρυθμιστεί σε χαμηλή ταχύτητα.
Κρατώντας σταθερά το τρυπάνι, χρησιμοποιήστε ένα σταθερό σημείο αναφοράς και περάστε την επίπεδη πλευρά μιας λίμας κατά μήκος της περιφέρειας του PCB.
Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα ένα τέλειο κυκλικό σχήμα που μπορεί να ρυθμιστεί περαιτέρω εφαρμόζοντας ήπια δύναμη με τη λίμα στο τρυπάνι.
Μόλις ολοκληρωθεί η πλακέτα, τακτοποιήστε τις 10 αντιστάσεις, τους 6 πυκνωτές, τα 8 ρυθμιζόμενα εξαρτήματα και μην ξεχάσετε τις υποδοχές του ολοκληρωμένου κυκλώματος.
Μόλις τελειώσουν τα ηλεκτρονικά, παραμένει το καθαρά δημιουργικό μέρος του έργου.
Το μοντέλο χρησιμοποιεί ένα βαμβάκι, που βρίσκεται συνήθως σε προμήθειες μπάνιου, το οποίο μπορείτε να προμηθευτείτε από ένα κατάστημα ποικιλίας. Ωστόσο, έχετε την ελευθερία να επιλέξετε ένα διαφορετικό μοντέλο.
Ίσως χρειαστεί να προσαρμόσετε τις διαστάσεις του PCB ανάλογα.
