Часы со световыми эффектами

М.ШАМСРАХМАНОВ, г. Тольятти Самарской обл.

чаются от "минутных" размером (а при желании и цветом). Текущий час ото­ бражается мигающим с частотой 1 Гц светодиодом . Минуты индицируются числом зажженных подряд светодио­ дов, начиная с начальной одноминут­ ной отметки . Каждая последующая минута добавляется пробегающим против часовой стрелки огнем . На последней, 59 минуте все зажженные светодиоды минут гаснут по часовой стрелке, начиная с одноминутной от­ метки и заканчивая пятьдесят девятой. Гашение происходит последовательно, каждую секунду выключается один све­ тодиод. В зоне циферблата от четырех часов до восьми имитируется движе­ ние маятника. Он представляет собой бегущий слева направо и в обратном направлении огонь из двух светодио­ дов Период колебаний маятника составляет, как и в механических часах, одну секунду. Каждое крайнее положе­ ние маятника сопровождается звуко­ вым сигналом, похожим на ход настоя­ щих "ходиков".

Схема часов показана на рис . 2. Основа устройства — микроконтроллер AT90S8535 (DD2). Критериями при его выборе послужили наличие необходи­ мого числа линий ввода/вывода и максимальный ток нагрузки, подклю­ чаемой к отдельной линии. Порты А и С используются для управления матри цей светодиодов HL1—HL60. Поскольку в часах установлено большое число светодиодов, для их включения и выключения применено динамическое управление. Линии порта А через тран­ зисторы VT1—VT8 управляют включе-

нием определенного столбца. Каждый столбец включается на 2,4 мс, поэтому частота обновления составляет 1/(2,4х10- 3 х8) = 52 Гц. Светодиоды, за­ жигаемые в каждый момент времени, определяются комбинацией сигналов на выходе порта С. Резисторы R3 и R4 задают ток через "часовые" светодио­ ды (примерно 20 мА), а резисторы R5— R10 — через "минутные" (примерно 10 мА) Резисторы R 1 1 — R18 ограничи­ вают ток в цепях баз транзисторов VT1—VT8.

Функция отсчета времени возложена на специализированную микросхему DS1307 фирмы DALLAS SEMICONDUC­ TOR. Связь между ней и микроконтрол­ лером организована по интерфейсу l2 C. Резисторы R1 и R2 "подтягивают" шины SCL и SDA микросхемы DD1 к линии питания.

Кнопка SB1 пред­ назначена для кор­ ректировки време ­ ни. При кратковре­

ляется одна минута

со д н о в р е м е н н ы м

с б р о с о м с е к у н д в ноль, при длитель­ ном нажатии(более одной секунды) — с

каждой секундой происходит прибав­ ление минут. П р о ц е с с и з м е н е н и я устанавливаемого времени сразу же отображается на циферблате. Акус­ тический сигнал "ходиков" ф о р м и руется с п о м о щ ь ю пьезоизлучателя НА1 . Через разъем ХР1 устройство подключают к программатору при про-

те основание циферблата выполнено из ДВП . Лицевая сторона оклеена декора­ тивным материалом. По краю высвер­ лены отверстия для светодиодов. Диа ­ метр отверстий подбирают так, чтобы светодиоды можно было установить в них с небольшим усилием. На тыльной стороне циферблата эпоксидным клеем

Автомат световых эффектов "Счастливое сердце"

А.ЛЕЧКИН, г. Рязань

Р и с . 1

инверторы. Микросхема DD2 — сдвиго­ вый регистр, она имеет две одинаковые независимые секции по четыре разря­ да в каждой. В данном устройстве ис­ пользуется одна из них. На вход такто­ вого сигнала С регистра DD2.1 посту­ пают импульсы с выхода генератора, а на информационный вход D — проинвертированный логический уровень с выхода третьего разряда регистра. К выходам регистра через резисторы R4, R11 и R16 подключены транзисторы VT1—VT3, которые коммутируют три группы светодиодов, расположенных на печатной плате так, что они образуют контуры трех сердечек, вложенных друг в друга (см. р и с . 2). Резисторы R2, R3, R5—R10, R12, R13, R15 ограничивают ток и выравнивают яркость свечения светодиодов HL1—HL58. Напряжение питания поступает через диодный мост VD1—VD4.

Работает устройство следующим образом. После подачи питающего на­ пряжения через резистор R14 начнет­ ся зарядка конденсатора С2, пока он заряжается, на входе R регистра DD2.1 присутствует высокий уровень и уста­ навливает на его выходах низкий уро­ вень — транзисторы VT1—VT3 закрыты и светодиоды не светят. На выходе элемента DD1.3 и информационном входе D регистра DD2.1 — высокий уровень. Генератор начнет работать, и с выхода элемента DD1.4 импульсы поступят на вход С этого регистра. По фронту первого импульса произойдет "запись" лог. 1 в первый разряд реги­ стра DD2.1 и на его выходе 1 (вывод 5) будет установлен высокий уровень, транзистор VT3 откроется и начнут светить светодиоды HL47—HL58, образующие центральное сердечко. По фронту второго импульса произой-

дут сдвиг лог. 1 во второй разряд и одновременно запись ее в первый Откроется транзистор VT2, и дополни­

тельно станут све­ тить светодиоды HL27—HL46, обра­ зующие среднее сердечко. По фронту третьего импульса высокий уровень установится на вы­ ходах 1, 2 и 3 реги­ стра DD2 . 1, начнут светить светодиоды HL1—HL26, образу­ ющие внешнее сер­ дечко. Таким обра­ зом, в этот момент светят все свето ­ диоды. Но как толь­ ко на выходе эле­ мента DD1.3 по­ явится низкий уро­ вень, а на вход С регистра DD2.1 по­

(центральное сер ­ дечко) погаснут. Далее поочередно в такт с импульсами генератора погас­ нут среднее и внешнее сердечки. На

выходе элемента DD1.3 установится высокий уровень, после чего весь опи ­ санный выше процесс станет периоди­ чески повторяться.

Все детали устройства смонтирова­ ны на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, показанной на рис. 3. Использованы резисторы C2-23, конденсатор C3 — К50-35 или аналогичный импортный, остальные — К10-17, КМ-6. Все мик­ росхемы серии К561 можно заменить аналогичными из серии 564, однако следует иметь в виду, что шаг выводов микросхем серии 564 вдвое меньше, чем у К561, поэтому их выводы необхо­ димо удлинить отрезками луженого про­ вода. Кроме того, микросхемы серии К561 заменимы импортными анало­ гами: К561ТЛ1 — CD4093A, К561ИР2 - HMF4015B . CD4015B . Транзисторы КТ3102ГМ д о п у с т и м о заменить на транзисторы серий КТ3102, КТ315 с любыми буквенными индексами. Све­ тодиоды АЛ307БМ можно заменить на КИПД21А-К, АЛ307ГМ — на КИПД21А-Л, АЛ307ЖМ — на КИПД21А-Ж.

В авторском варианте светодиоды в каждом сердечке одного цвета свече­ ния. Во внешнем — красного, в сред­ нем — зеленого, а в центральном — желтого. При монтаже светодиоды не­ обходимо вставлять в отверстия пе­ чатной платы "до упора", а пайку про­ водить быстро, чтобы не перегреть светодиод и не испортить его. Кроме того, необходимо внимательно сле­ дить за правильностью их установки на плату — анод и катод легко перепу­ тать. К квадратным контактным пло­ щадкам припаивают аноды светодио­ дов, а также первые выводы микро -

DD2 (выводы 15, 1, 14) необходимо соединить навесными проводами с ее выводом 8. Если монтаж проведен без о ш и б о к и все детали и с п р а в н ы , устройство начинает работать сразу и не требует налаживания. При желании с к о р о с т ь переключения сердечек можно изменить подбором резистора R1 или конденсатора C 1 . Для питания устройства автор применил нестабилизированный блок питания (выпря­ митель и сглаживающий конденсатор) от и г р о в о й приставки с выходным напряжением 12...14 В при выходном токе до 100 мА. Следует учесть, что напряжение на конденсаторе C3 не должно быть более 15 В, поскольку это предельное значение для питания м и к р о с х е м D D 1 , DD2, а также не менее 12 В, так как при меньшем зна­ чении яркость свечения светодиодов резко уменьшится.