Влюблённые сердца на светодиодах и электроннике

Устройства, собранные из наборов, можно использовать не только для объяснения в любви. Их можно применять для украшения праздников в школе и дома, для украшения новогодней елки или витрины магазина. А из набора NS179 можно еще изготовить мерцающие звезды или создать целые предложения из поочередно загорающихся букв, цифр, символов, например, «MERRY CHRISTMAS», «SALE» и т. д. К тому же устройства являются хорошим учебным пособием для школьников при изучении основ электроники. Рассмотрим каждый набор в отдельности.

Набор NS073

Оригинальная композиция состоит из 20 светодиодов, расположенных в форме сердца (Рис. /). Напряжение питания устройства 9 В, а ток потребления не превышает 100 мА. Как видно из электрической схемы (Рис, 2), основные функции выполняют 2 микросхемы.

Переключением светодиодов управляет микросхема DD2 (последовательный сдвиговый регистр). Импульсы, необходимые для правиль-ной работы микросхемы DD2, вырабатываются микросхемой DD1. Генератор тактовых импульсов выполнен на элементах DD1.1...DD1.3. Рабочая частота генератора определяется номиналами резистора R1 и конденсатора С1. Элемент DD1.4 предназначен для изменения последовательности включения/выключения светодиодов. Резисторы R2...R9 ограничивают выходной ток микросхемы DD2 и светодиодов. Диод VD1 предохраняет устройство от выхода из строя при неправильном подключении источника питания.Все элементы этого набора ( Табл. 1), как и элементы двух следующих наборов, монтируются на печатных платах методом пайки. Для удобства монтажа на платах показано расположение элементов. Светодиоды необходимо установить вертикально на расстоянии 6...8 мм от платы, соблюдая полярность.

В конце сборки необходимо присоединить разъем батареи питания и включить питание.
Набор NS094

Все элементы набора приведены в Табл. 2. Набор предназначен для сборки светового эффекта «Живое сердце». Композиция выполнена в виде двух контуров из светодиодов, расположенных один внутри другого в форме сердец {Рис. 3) и включающихся попеременно. Влюбленный юноша может спрятать это устройство под курткой, а в нужный момент показать, как бьется его сердце. Напряжение питания устройства 9 В, а ток потребления не превышает 50 мА. Как видно из электрической схемы (Рис. 4), основные функции выполняет всего 1 микросхема.

Переключением светодиодов управляет генератор, выполненный на микросхеме универсального таймера DA1. Рабочая частота генератора определяется номиналами резисторов Rl, R2 и конденсатора С1. Транзисторные ключи VT1, VT2, коммутирующие светодиоды, предотвращают перегрузку выходного каскада микросхемы DA1. Диод VD1 предохраняет устройство от выхода из строя при неправильном подключении источника питания.

Все элементы этого набора ( Табл. 1), как и элементы двух следующих наборов, монтируются на печатных платах методом пайки. Для удобства монтажа на платах показано расположение элементов. Светодиоды необходимо установить вертикально на расстоянии 6...8 мм от платы, соблюдая полярность.

В конце сборки необходимо присоединить разъем батареи питания и включить питание.
Набор NS179
Оригинальная композиция представляет собой светящийся контур сердца, пронзенный стрелой (Рис. 5). Конструктивно устройство состоит из 2 блоков (печатных плат): блока управления (89x65 мм) и

блока знакового индикатора (89x70 мм). Рисунок формируется 32 светодиодами, разбитыми на 2 группы: в одной — 22 светодиода, в другой — 10 светодиодов (Рис. 6). Каждая группа светодиодов управляется по отдельному каналу (Рис. 7). Напряжение питания устройства

9... 14 В. Общий ток потребления 400 мА.

Схема блока управления построена на двух КМОП интегральных схемах IC1 и IC2 (8-битные сдвиговые регистры с запирающимся выходом) и на микросхеме IC3 (6 инверсных триггеров Шмитта). На элементе N1 микросхемы IC3 собран перестраиваемый мультивибратор. Частота задается элементами PI, R9 и С1. Перестройка частоты производится подстроечным резистором Р1. На элементе N2 собран буферный каскад, обеспечивающий развязку между мультивибратором и его нагрузкой. Выход 4 IC3 связан со входами 3 (CLOCK — синхронизация) микросхем IC1 и IC2.

С каждым тактовым импульсом на выходах сдвиговых регистров последовательно появляются логические 0 или 1, при этом либо открываются, либо закрываются транзисторы TR1...TR8, TR11...TR18, подключенные к этим выходам. В результате включаются или выключаются группы светодиодов LA...LP, являющиеся нагрузкой транзисторов.

Монтаж и настройка

Элементы набора (Табл. 3) монтируются на двух печатных платах: плате управления и плате знакового индикатора.

Для удобства монтажа на платах показано расположение элементов (Рис. 8 и Рис. 9).

Устройство собирается в следующей последовательности:
• резаком или ножовкой разъедините платы индикатора и управления друг от друга (в наборе находится одна объединенная плата, но граница между платами индикатора и управления четко обозначена);

• установите перемычки J1...J6 на плате управления и J7...J14 на плате индикатора;

• установите колодки микросхем на плату управления в соответствии с Рис. 8;

• установите радиоэлементы на плату управления в соответствии с Рис. 9 за исключением транзистора TR10;

• установите транзистор TR10 и радиатор на плату управления в соответствии с Рис. 9,

• в плату индикации впаяйте светодиоды LA...LH (красного свечения) и LI...LP (зеленого свечения) в соответствии с Рис. 8. Светодиоды необходимо установить вертикально на расстоянии 6...8 мм от платы, соблюдая полярность;

• соедините платы индикатора и управления штыревым угловым разъемом;

• аккуратно установите микросхемы в колодки;

• подключите к устройству источник питания, как показано на Рис. 8;

• проверьте правильность монтажа;

• подайте питающее напряжение.

Потенциометром Р1 регулируется скорость переключения светодиодов, а потенциометром Р2 — время между циклами включения.

Правильно собранные устройства в дополнительной настройке не нуждаются, и все сердца начинают «биться» сразу. Если собранное устройство все же не работает, визуально проверьте его на наличие поврежденных компонентов, на наличие замыканий между токоведущими дорожками и на правильность монтажа и полярности подключенного питания. Дополнительную информацию можно получить на сайте wzerw.masterkit.ru. где опытные консультанты ответят на ваши вопросы и помогут разобраться с возникшими трудностями.

Использование уже готового набора исключает трудности, с которыми сталкивается начинающий радиолюбитель при конструировании и изготовлении: нет необходимости разработки и проверки схемотехнических решений, поиска радиоэлементов, изготовления печатных плат. Монтаж и настройка «сердец» не представляет особой сложности при четком следовании инструкции по сборке. Наборы будут интересны старшим школьникам для знакомства с основами электроники и получения опыта сборки. Кроме того, это прекрасный подарок девушке, которая вам нравится: без лишних слов она поймет, что вы хотели, но не решались ей сказать. Можно приурочить такие подарки к празднику 8 марта. Но и это еще не все. То, что расположение светодиодов напоминает сердце, это соответствует замыслам разработчиков именно этих наборов. В ваших руках имеются три типа проверенных и надежных электронных схем управления

20...40 светодиодами. И если вы хотите нарисовать другую картинку из светящихся светодиодов, это не составит большого труда. Например, используя набор NS179, вам достаточно будет придумать новый рисунок, состоящий из 32 светодиодов, и, сохранив прежнюю плату управления, изготовить новую плату знакового индикатора, соответствующую новому рисунку. А используя набор NS094, можно изобразить две 

разные фигуры, каждая из которых состоит из 20 светодиодов. Эти фигуры могут быть расположены не на одной, а на двух печатных платах. И установить их можно в разных местах.

На самом деле количество вариантов исполнения огромно, и все зависит от вашей любознательности, изобретательности и предприимчивости. Изготовление новых светодиодных рисунков может стать предметом вашего бизнеса. Так что влюбляйтесь, дарите, объясняйтесь в любви, дерзайте!

Желаем удачи!