Comment sont les lumières de Noël

Les vacances du Nouvel An viennent comme toujours de façon inattendue et apportent avec eux beaucoup de problèmes agréables. Il est temps de penser à des cadeaux, tout d'abord pour les enfants, pour les adultes pour mettre la table, prendre de la bonne musique et être sûr de mettre un arbre de Noël, pour s'habiller, afin que les invités s'amusent et soient confortables. Et la première chose à accrocher à l'arbre est, bien sûr, les guirlandes d'arbres de Noël. Tous les autres jouets, en règle générale, sont suspendus après des guirlandes. Ensuite, nous parlerons de l'appareil d'une variété de guirlandes de Noël différentes - anciennes et modernes.

Dans les temps anciens, quand il n'y avait pas d'électricité et que le Nouvel An était déjà célébré, des bougies spéciales du Nouvel An étaient allumées sur l'arbre de Noël. Cette décoration était très à risque d'incendie. Mais ces temps sont déjà passés, tout le monde a commencé à utiliser des guirlandes électriques.

Il s'agissait de petites ampoules ordinaires provenant d'une lampe de poche ou du rétroéclairage d'une balance dans un récepteur radio, connectées en série. Parmi ces bulbes, des guirlandes ont été fabriquées par des passionnés principalement de leurs propres mains. Ils ont juste ramassé un fer à souder, qui, bien sûr, savait comment l'utiliser, a pris un fil et des ampoules, et après un moment, la guirlande de Noël était déjà accrochée à l'arbre.

Un peu plus tard, les guirlandes du Nouvel An ont commencé à être produites industriellement. Des douilles de petite taille pour lampes et des abat-jour colorés de différentes formes ont été utilisés. Parfois, les stores étaient rendus transparents et les lampes elles-mêmes étaient peintes.

Feux clignotants et clignotants

Mais regarder calmement la guirlande de Noël rougeoyante est en quelque sorte malheureux, je veux que mon âme se retourne. Apparemment, cela est facilité par une sorte de clignotement de la guirlande. En général, une guirlande clignotante attire par sa beauté, et même l'attente d'une sorte de miracle ou de surprise. S'il y a plusieurs guirlandes, il est possible d'obtenir divers effets d'éclairage, par exemple, le feu, l'ombre, les doubles et les triplets, ainsi que de nombreux autres effets intéressants.

Une fois que ces conceptions ont été développées par des radio-amateurs, ces programmes ont été publiés dans des magazines amateurs, en règle générale, dans les numéros de novembre. Mais ces magazines, dans des conditions de mauvaise gestion socialiste, sont arrivés en retard presque pendant un mois entier, de sorte que pour le Nouvel An, seul le clignotement de l'année dernière pourrait être fait.

Comme base d'élément, des microcircuits d'un faible degré d'intégration ont été utilisés, principalement K155 et K561 et leurs variétés. A titre d'exemples, on peut citer le schéma de la revue "Radio" n ° 11 de 2002.

Dans ce magazine, l'auteur I. Potachin a publié plusieurs schémas de gestion des guirlandes à la fois. Le schéma le plus intéressant est appelé "Guirlandes musicales".

La base du circuit est un compteur DD2 type K561IE16, qui à travers les touches de la puce DD3 et les transistors VT4 ... VT7 contrôle quatre guirlandes LED. La chose la plus intéressante est que la puce de synthétiseur musical UMS8-01 est utilisée comme oscillateur principal. Ces microcircuits ont été utilisés une fois pour exprimer des jouets pour enfants et des appels musicaux: ils ont simplement joué les mélodies qui y étaient enregistrées.

Donc, dans ce circuit, le signal sonore de sortie est également utilisé pour cadencer le compteur. On ne peut que deviner à quoi ressembleront les images générées par les LED sur le fond de ce son. Naturellement, la musique retentit également par le haut-parleur.

Plus loin dans le même magazine, dans le même article, plusieurs autres circuits du même auteur ont été publiés, mais utilisaient déjà des LED clignotantes. Voici les calculs des guirlandes LED.

Dans la revue "Radio" n ° 11 de 1995, un plan a été publié sous le nom de "Unité de commande automatique pour guirlande" par A. Chumakov. Le circuit assure une alternance d'allumage et d'amortissement en douceur de la guirlande à une vitesse spécifiée par l'unité de commande. Le schéma de l'appareil est illustré à la figure 1.

Figure 1. Schéma de l'unité de commande automatique pour guirlande

Si vous regardez attentivement, le circuit représente un régulateur de puissance triac fabriqué sur un transistor à double base KT117A. Seul le taux de charge du condensateur ne change pas manuellement à l'aide d'une résistance variable, mais en commutant des résistances individuelles à l'aide d'un compteur - un décodeur K561IE8. À titre de comparaison, la figure 2 montre un schéma d'un régulateur de puissance de phase utilisant un transistor à deux bases KT117.

Figure 2Schéma du circuit de phase de puissance

Gestion par microcontrôleur d'une guirlande du Nouvel An

Comme les structures sur les microcontrôleurs sont apparues dans la créativité de la radio amateur, les flashers de Noël, ou comme ils sont respectueusement appelés «automates d'effets d'éclairage», ont également commencé à être développés sur les microcontrôleurs. Le design le plus exotique a été publié dans la revue Radio, n ° 11, 2012, p. 37, intitulée «Cell Phone Drives a Christmas Garland», par A. Pakhomov.

La base de la conception a été prise par une planche d'une guirlande chinoise défectueuse. L'auteur écrit qu'il était attiré par l'originalité de l'étage de sortie, contrôlé directement depuis MK. Il se souvient de ces lumières clignotantes qui étaient construites sur des microcircuits de la série K155, de puissants thyristors KU202 (il n'y en avait tout simplement pas d'autres), et dans l'ensemble, vous pourriez mettre un arbre de Noël sur un tel clignotant.

Et ici, il suffisait de changer le contrôleur sur la carte défectueuse, d'écrire un programme avec des effets d'éclairage et de le compléter avec un panneau de contrôle. Cette télécommande était l'ancien téléphone Siemens C60 qui restait inactif. Le microcontrôleur AT89C51 a été utilisé comme gestionnaire. Ce qui en est ressorti est illustré à la figure 3.

Figure 3. Schéma de contrôle du microcontrôleur pour la guirlande du Nouvel An (cliquez sur l'image pour agrandir)

Bien que ce contrôleur soit déjà obsolète et abandonné, il est l'un des meilleurs développements d'Intel, publié plus tard par Atmel. Les dessins de ce MK ne pendent jamais, ils n'ont pas besoin d'un chien de garde. Le système de commande est si bon qu'il reste inchangé malgré l'émergence de nouveaux modèles de la famille MSC-51.

Clignotant LED simple

Légèrement supérieur à l'article d'A. Pakhomov dans la même revue "Radio" n ° 11, 2012, un article de I. Nechaev "D'après les détails de CFL. Clignotant LED pour un jouet de Noël. " Le circuit est réalisé sur une LED tricolore et trois dinistors DB-3 symétriques "extraits" des cartes mères de défectueux lampes à économie d'énergie.

Figure 4. Schéma d'une simple guirlande de Noël à LED

Chaque canal d'une LED tricolore est contrôlé par son générateur de relaxation, monté sur DB-3. Considérez le fonctionnement du circuit comme un exemple d'un canal, par exemple rouge.

Le condensateur C1 est chargé à travers la résistance R3 depuis le redresseur R1, VD1 jusqu'à la tension de claquage du dynistor VS1 (32V). Dès que la dinistance s'ouvre, le condensateur C1 est déchargé à travers l'élément rouge de la LED tricolore, la résistance R4 et la dinistance VS1. Ensuite, le cycle se répète.

Les éléments rouge, vert et bleu de la LED tricolore ont leurs propres générateurs et fonctionnent indépendamment les uns des autres. En même temps, la fréquence de chaque générateur est différente de l'autre, donc des flashs se produisent avec une période différente. Le motif est placé dans un étui transparent et peut être utilisé, par exemple, comme dessus d'arbre de Noël. Si vous ajoutez une LED HL2 blanche au circuit, des flashs de couleur se produisent sur un fond blanc.

Beaucoup plus de descriptions des conceptions des fans de radio amateur nationaux, anciens ou nouveaux, bons ou mauvais, pourraient être données, mais elles ont toutes été faites presque en exemplaires uniques. Les magasins modernes sont complètement submergés d'électronique fabriquée en Chine. Même les guirlandes du Nouvel An et celles de Chine sont d'ailleurs sans valeur. Voyons ce qui est caché à l'intérieur.

Contrôleur de guirlande du nouvel an chinois

Extérieurement, tout semble très simple. Une petite boîte en plastique avec un bouton, qui comprend un cordon d'alimentation avec une prise, et quatre guirlandes en sortent.Lorsque vous allumez la guirlande, ils commencent immédiatement à montrer tous les effets d'éclairage à tour de rôle. Il y a 8 de ces effets, comme indiqué par les inscriptions sous le bouton. Sur simple pression d'un bouton, vous pouvez simplement basculer directement sur l'image lumineuse souhaitée.

Si vous ouvrez la boîte, tout à l'intérieur est également assez simple, comme le montre la figure 5.

Figure 5

Ici, vous pouvez considérer tous les détails. Le microcontrôleur, comme toujours, se présente sous la forme d'une goutte d'un composé noir, à côté d'un bouton de commande, condensateur électrolytique, une seule diode et trois thyristors de sortie.

Il y a une place sur la carte pour le quatrième thyristor, et si vous le soudez, vous obtenez un autre canal supplémentaire. Dans le contrôleur, ce canal, en règle générale, est également flashé. Seuls nos amis chinois ont sauvé un thyristor. Ceux qui ont déjà ouvert de telles unités de contrôle assurent que seuls deux thyristors sont scellés dans certaines boîtes. L'économie doit être économique! Notre slogan toujours soviétique.

Malgré une si petite taille, les thyristors PCR406 ont une tension inverse de 400V et un courant direct de 0,8A. Si nous supposons que la charge consomme un courant de seulement 25% du maximum, alors à une tension de 220V, vous pouvez commuter la puissance 220 * 0,2 = 44 (W).

La figure 6 montre un câblage imprimé, selon lequel vous pouvez esquisser un schéma de circuit, ce qui a été fait à plusieurs reprises. Ici, vous pouvez voir les trous pour le quatrième thyristor, juste celui qui a été enregistré.

Figure 6

Des économies ont également affecté le pont de diodes: au lieu de quatre diodes, une seule est utilisée sur cette carte. Et tout le reste correspond au circuit illustré à la figure 7.

Figure 7

La tension du secteur est redressée par le pont de diodes VD1 ... VD4 et à travers la résistance d'extinction R1 est alimentée à la 10e sortie du microcontrôleur. Pour lisser l'ondulation de la tension redressée, un condensateur électrolytique C1 est également connecté ici. La consommation actuelle du microcontrôleur est très faible, donc à l'avenir, au lieu d'un pont de quatre diodes, les Chinois ont décidé d'en faire une.

Une petite remarque sur l'augmentation de la fiabilité de l'ensemble du circuit dans son ensemble. Si une diode Zener avec une tension de stabilisation de 9 ... 12 V est soudée en parallèle au condensateur C1, la probabilité d'un dysfonctionnement du microcontrôleur ou simplement d'explosions de thyristors diminuera beaucoup.

La résistance R7 connectée à la broche 1 du microcontrôleur directement depuis le fil du réseau mérite une attention particulière. Cela se fait pour se synchroniser avec le réseau afin de contrôler la phase de l'alimentation. C'est exactement ce qui fonctionne lorsque les lampes de guirlande s'allument ou s'éteignent.

Sur le côté droit du microcontrôleur, il y a des sorties de commande de thyristor et un bouton de commande, qui a été décrit ci-dessus. Les thyristors s'activent au moment où un niveau élevé apparaît à la sortie correspondante du MK, puis la guirlande correspondante s'allume.

Parfois, des guirlandes de haute puissance du Nouvel An sont nécessaires, à partir de plusieurs centaines de watts et plus. Dans ce cas, le circuit considéré peut être utilisé comme un "cerveau", il suffit de le compléter simplement par de puissantes touches triac. La procédure à suivre est illustrée à la figure 8.

Figure 8. Schéma de la guirlande de grande puissance du Nouvel An (cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Ici, vous devez faire attention au fait que l'alimentation électrique du MK est effectuée à partir d'une source séparée isolée galvaniquement du réseau.

Lumières LED

Ils utilisent le même contrôleur avec un seul bouton, les mêmes thyristors, mais au lieu des ampoules, les guirlandes sont composées de LED en trois ou quatre couleurs. Chaque guirlande contient au moins 20 LED avec résistances de limitation de courant.

De plus, la conception d'une telle guirlande n'est qu'un mystère chinois: dans la première moitié de la guirlande, une résistance est soudée à chaque LED, et les dix pièces restantes sont simplement connectées en série. Encore une fois, économisant immédiatement dix résistances.

Cette conception peut apparemment s'expliquer par la technologie de production. Par exemple, sur une ligne, ils collectent la première moitié, qui est avec des résistances, et sur l'autre ligne sans résistances.Il ne reste alors plus qu'à relier les deux moitiés en une seule. Mais ce n'est qu'un pressentiment.

On espère que tout est en ordre avec vous, au moins avec les guirlandes du Nouvel An. Par conséquent, décorez l'arbre de Noël, couvrez la table de fête, invitez des invités, célébrez le nouvel an. Bonne année, camarades, amis, messieurs! C'est comme ça que vous l'aimez davantage.

Voir aussi sur ce sujet:Conseils pour réparer les guirlandes du Nouvel An chinois

Boris Aladyshkin