Как са коледните светлини

Новогодишните празници идват както винаги неочаквано и носят със себе си много приятни неприятности. Време е да помислите за подаръци, на първо място за деца, за възрастни да настроите масата, да вземете хубава музика и не забравяйте да поставите коледно дърво, което да се облича, така че гостите да се забавляват и уютно. И първото нещо, което да закачите на елхата, е, разбира се, гирлянди за коледни елхи. Всички останали играчки по правило се окачват след гирлянди. На следващо място ще поговорим за устройството на най-различни коледни гирлянди - стари и модерни.

В древни времена, когато нямаше електричество, а Нова година вече беше празнувана, на коледното дърво бяха запалени специални новогодишни свещи. Тази украса беше много опасна за пожар. Но тези времена вече минаха, всички започнаха да използват електрически гирлянди.

Това бяха обикновени малки крушки от фенерче или от подсветката на скала в радиоприемник, свързани последователно. От тези крушки гирляндите са направени от ентусиасти главно със собствените си ръце. Те просто вдигнаха поялник, който, разбира се, знаеше как да го използва, взе тел и крушки и след известно време новогодишната гирлянда вече висеше на дървото.

Малко по-късно новогодишните гирлянди започнаха да се произвеждат индустриално. Използвани са малки по размер лампи за лампи и цветни нюанси с различни форми. Понякога сенките се правеха прозрачни, а самите лампи бяха боядисани.

Мигащи светлини и мигачи

Но спокойно гледането на светещата коледна гирлянда е някак нещастно, искам душата ми да се обърне. Очевидно това се улеснява от някакво мигане на гирляндата. Като цяло мигаща гирлянда привлича със своята красота и дори очакване за някакво чудо или изненада. Ако има няколко гирлянди, тогава е възможно да получите различни светлинни ефекти, например бягане на огън, бягаща сянка, бягане на двойки и тройки, както и много други интересни ефекти.

След като такива дизайни са разработени от радиолюбители, тези схеми са публикувани в любителски радио списания, като правило, през ноемврийски издания. Но тези списания, в условията на социалистическо лошо управление, пристигнаха късно почти цял месец, така че до Нова година можеше да се направи само миналогодишната проблясък.

Като елементна база бяха използвани микросхеми с малка степен на интеграция, предимно K155 и K561 и техните разновидности. Като примери можем да посочим схемата от списание „Радио“ № 11 от 2002 г.

В това списание авторът И. Потачин публикува няколко схеми за управление на гирлянди наведнъж. Най-интересната схема се нарича „Музикални гирлянди“.

Основата на схемата е брояч DD2 тип K561IE16, който чрез клавишите на чипа DD3 и транзисторите VT4 ... VT7 управлява четири LED гирлянди. Най-интересното е, че чипът за музикален синтезатор UMS8-01 се използва като главен осцилатор. Такива микросхеми бяха използвани веднъж за озвучаване на детски играчки и музикални обаждания: те просто свиреха мелодиите, записани в тях.

Така че в тази схема изходният звуков сигнал се използва и за часовник на брояча. Човек може само да гадае как ще изглеждат картините, генерирани от светодиодите на фона на този звук. Естествено, музиката също звучи през високоговорителя.

По-нататък в същото списание, в същата статия, бяха публикувани още няколко схеми на същия автор, но вече използващи мигащи светодиоди. Ето изчисленията на LED гирлянди.

В списание „Радио“ № 11 от 1995 г. е публикувана схема под наименованието „Автоматично управление за гирлянди“ от А. Чумаков. Веригата осигурява променливо плавно запалване и затихване на гирлянда със скорост, определена от контролния блок. Диаграмата на устройството е показана на фигура 1.

Фигура 1. Схема на автоматичното управление за гирлянди

Ако погледнете отблизо, веригата представлява триаков регулатор на мощността, направен на KT117A двоен основен транзистор. Само скоростта на зареждане на кондензатора не се променя ръчно с помощта на променлив резистор, а чрез превключване на отделни резистори с помощта на брояч - декодер K561IE8. За сравнение, фигура 2 показва диаграма на фазов регулатор на мощността, използващ двубазов транзистор KT117.

Фигура 2Диаграма на фазата на захранване

Управление на микроконтролери на гирлянда от Нова година

Когато структурите на микроконтролерите се появиха в радиолюбителското творчество, коледните мигачи или както с уважение се наричат ​​„светлинни ефекти автомати“ също започнаха да се разработват на микроконтролери. Най-екзотичният дизайн е публикуван в списание „Радио“, № 11, 2012, стр. 37, озаглавен „Мобилният телефон кара коледна гирлянда“ от А. Пахомов.

Основата на дизайна беше взета от дъска от дефектна китайска гирлянда. Авторът пише, че е бил привлечен от оригиналността на изходния етап, контролиран директно от МК. Той си спомня онези мигащи светлини, които са били изградени върху микросхеми от серия K155, мощни тиристори KU202 (там просто не е имало други) и като цяло можете да поставите коледно дърво върху такъв флашер.

И тук беше достатъчно да смените контролера на дефектната платка, да напишете програма със светлинни ефекти и да я допълнете с някакъв контролен панел. Това дистанционно управление беше старият телефон на Siemens C60, който лежеше на празен ход. Микроконтролерът AT89C51 се използва като мениджър. Какво се получи от това е показано на фигура 3.

Фигура 3. Схема за контрол на микроконтролера за новогодишната гирлянда (кликнете върху снимката, за да я увеличите)

Въпреки че този контролер вече е остарял и преустановен, той е една от най-добрите разработки на Intel, издадена по-късно от Atmel. Дизайните на този МК никога не висят, не се нуждаят от пазач. Командната система е толкова добра, че все още остава непроменена, въпреки появата на нови модели от семейството MSC-51.

Проста LED светкавица

Малко по-висока от статията на А. Пахомов в същото списание „Радио“ № 11, 2012 г., статия на И. Нечаев „От детайлите на CFL. LED светкавица за коледна играчка. " Веригата е направена на трицветен светодиод и три симетрични DB-3 динистора, "извлечени" от дънни платки от дефектни енергоспестяващи лампи.

Фигура 4. Схема на обикновена LED коледна гирлянда

Всеки канал на трицветен светодиод се управлява от своя генератор за релаксация, сглобен на DB-3. Разгледайте работата на схемата като пример за един канал, например червен.

Кондензаторът C1 се зарежда през резистора R3 от токоизправителя R1, VD1 до напрежението на пробив на динистора VS1 (32V). Веднага щом се отвори динисторът, кондензатор С1 се разтоварва през червения елемент на трицветния светодиод, резистор R4 и динистор VS1. След това цикълът се повтаря.

Червените, зелените и сините елементи на трицветния светодиод имат свои генератори и работят независимо един от друг. В същото време честотата на всеки генератор е различна от другата, поради което светкавиците се появяват с различен период. Дизайнът е поставен в прозрачен калъф и може да се използва например като плот за коледно дърво. Ако добавите бял HL2 светодиод към веригата, тогава цветните светкавици ще се появят на бял фон.

Могат да се дадат още много описания на дизайните на домашните любители на радиолюбителите, стари или нови, добри или лоши, но всички те бяха направени почти в единични екземпляри. Съвременните магазини са напълно затрупани с електроника, произведена в Китай. Дори новогодишните гирлянди и онези са китайски, освен че сега са безценни. Нека да видим какво е скрито вътре.

Контролер на китайската новогодишна гирлянда

Външно всичко изглежда много просто. Малка пластмасова кутия с един бутон, която включва захранващ кабел с тапа и четири гирлянди излизат.Когато включите гирляндата, те веднага започват да показват всички светлинни ефекти на свой ред. Има 8 от тези ефекти, както е посочено от надписите под бутона. С натискането на бутон можете просто да превключите директно към желаната светлинна картина.

Ако отворите кутията, тогава всичко вътре също е доста просто, както е показано на фигура 5.

Фигура 5

Тук можете да разгледате всички подробности. Микроконтролерът, както винаги, е направен под формата на капка черно съединение, близо до него контролен бутон, т.е. електролитен кондензатор, един диод и три изходни тиристора.

На таблото има място за четвъртия тиристор и ако го спойкате, получавате още един допълнителен канал. В контролера този канал по правило също мига. Просто нашите китайски приятели спасиха един тиристор. Тези, които някога са отваряли такива контролни блокове, уверяват, че в някои кутии са запечатани само два тиристора. Икономиката трябва да е икономична! Нашият все още съветски лозунг.

Въпреки толкова малки размери, тиристорите PCR406 имат обратно напрежение 400V и преден ток 0.8A. Ако приемем, че натоварването консумира ток от само 25% от максималното, тогава при напрежение 220V, можете да превключите мощност 220 * 0,2 = 44 (W).

Фигура 6 показва отпечатано окабеляване, според което можете да скицирате схема, която е направена многократно. Тук можете да видите дупките за четвъртия тиристор, само този, който беше запазен.

Фигура 6

Спестяването се отрази и на диодния мост: вместо четири диода, на тази платка се използва само един. И всичко останало съответства на схемата, показана на фигура 7.

Фигура 7

Основното напрежение се коригира от диодния мост VD1 ... VD4 и чрез гасещия резистор R1 се подава към 10-ия изход на микроконтролера. За да се изглади пулсацията на изправеното напрежение, тук също е свързан електролитен кондензатор С1. Настоящата консумация на микроконтролера е много малка, така че в бъдеще вместо мост от четири диода китайците решиха да направят такъв.

Малка забележка за увеличаване на надеждността на цялата верига като цяло. Ако диод на Зенер със стабилизационно напрежение от 9 ... 12 V е споено успоредно с кондензатора C1, тогава вероятността от неизправност на микроконтролера или просто експлозии на тиристор ще намалее много.

Резисторът R7, свързан към щифт 1 на микроконтролера директно от мрежовия проводник, заслужава специално внимание. Това се прави, за да се синхронизира с мрежата, за да се контролира фазата на захранването. Точно това работи, когато лампите на гирляндите светят или угасват.

От дясната страна на микроконтролера има контролни изходи на тиристора и контролен бутон, който беше описан по-горе. Тиристорите се включват в момента, когато се появи високо ниво на съответния изход на МК, тогава съответната гирлянда светва.

Понякога се изискват новогодишни гирлянди с висока мощност, от няколкостотин вата и повече. В този случай разглежданата схема може да се използва като "мозък", достатъчно е просто да я допълни с мощни триакови клавиши. Как да направите това е показано на фигура 8.

Фигура 8. Схема на новогодишната гирлянда с голяма мощност (кликнете върху снимката, за да я увеличите)

Тук трябва да обърнете внимание на факта, че захранването на МК се извършва от отделен източник, галванично изолиран от мрежата.

LED светлини

Те използват един и същ контролер с един бутон, същите тиристори, но вместо крушки, гирляндите са съставени от светодиоди в три или четири цвята. Всяка гирлянда съдържа поне 20 светодиода с ограничаващи тока резистори.

Освен това, дизайнът на такава гирлянда е само китайска мистерия: в първата половина на гирляндата към всеки светодиод се споява резистор, а останалите десет парчета са просто свързани последователно. Отново спестете веднага десет резистора.

Този дизайн очевидно може да се обясни с технологията на производство. Например, от едната линия те събират първата половина, която е с резистори, а на другата линия без резистори.Тогава остава само да свържете двете половини в една. Но това е само хич.

Надяваме се, че при вас всичко е наред, поне с новогодишните гирлянди. Ето защо, украсете коледното дърво, покрийте празничната трапеза, поканете гости, отпразнувайте Нова година. Честита Нова година, другари, приятели, господа! Ето това ви харесва повече.

Вижте също по тази тема:Съвети за ремонт на китайски новогодишни гирлянди

Борис Аладишкин