Как работят новогодишните гирлянди
Как се подреждат новогодишните гирлянди?
Новогодишните празници идват както винаги неочаквано и носят със себе си много приятни неприятности. Време е да помислите за подаръци, преди всичко за деца, за възрастни, подредете масата, вземете хубава музика и не забравяйте да поставите коледно дърво, което да се облича, така че гостите да се забавляват и да се чувстват комфортно. И първото нещо, което трябва да бъде окачено на коледната елха, разбира се, гирлянди за коледно дърво. Всички останали играчки, като правило, се окачват след гирляндите. След това ще говорим за устройството на различни много различни новогодишни гирлянди - стари и модерни.
В древни времена, когато нямаше електричество и Нова година вече се празнуваше, на коледната елха бяха запалени специални новогодишни свещи. Тази украса беше много запалима. Но тези времена вече отминаха, всички започнаха да използват електрически гирлянди.
Това бяха обикновени малки крушки от джобно фенерче или от осветяване на скала в радиоприемник, свързани последователно. От такива електрически крушки гирляндите бяха направени от ентусиасти главно със собствените си ръце. Те просто взеха поялник, който, разбира се, знаеше как да го използва, взе жицата и електрическите крушки и след известно време новогодишният гирлянд вече висеше на коледната елха.
Малко по-късно новогодишните гирлянди започнаха да се произвеждат индустриално. В различни дизайни са използвани малки фасунги за лампи и цветни абажури с различни форми. Понякога плафоните бяха направени прозрачни, а самите лампи бяха боядисани.
Мигачи и мигачи
Но спокойното гледане на светещата новогодишна гирлянда е някак тъжно, искам душата да се обърне. Очевидно това се улеснява от известно мигане на гирлянда. Като цяло мигащият гирлянд привлича с красотата си и дори с очакването за някакво чудо или изненада. Ако има няколко гирлянди, тогава е възможнополучете различни светлинни ефекти, като бягащ огън, бягаща сянка, бягащи двойки и тройки и много други интересни ефекти.
Като елементна база бяха използвани микросхеми с ниска степен на интеграция, предимно K155 и K561 и техните разновидности. Като пример можем да цитираме диаграма от радиосписание № 11, 2002 г.
Основата на веригата е брояч DD2 от типа K561IE16, който управлява четири LED гирлянди чрез ключовете на чипа DD3 и транзистори VT4 ... VT7. Най-интересното е, че чипът за музикален синтезатор UMS8-01 се използва като главен осцилатор. Такива микросхеми някога са били използвани за озвучаване на детски играчки и музикални обаждания: те просто са възпроизвеждали мелодиите, записани в тях.
Така че в тази схема изходният звуков сигнал също се използва за часовник на брояча. Човек може само да гадае как ще изглеждат картините, генерирани от светодиодите на фона на този звук. Естествено музиката звучи и през високоговорителя.
Фиг. 1. Схема на автомата за плавно управление на гирлянда
Ако се вгледате внимателно, веригата е триак контролер на мощността, направен на двубазов транзистор KT117A. 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 контролер на мощността, използващ двубазов транзистор KT117.
Микроконтролерно управление на коледна гирлянда
Дизайнът се основава на дъска от дефектен китайски гирлянд. Авторът пише, че е привлечен от оригиналността на изходния етап, управляван директно от MK. Той си спомня тези мигащи светлини, коитоте бяха изградени върху микросхеми от серия K155, мощни тиристори KU202 (просто нямаше други) и като цяло беше възможно да се постави коледната елха на такъв мигач.
Въпреки че този контролер вече е остарял и не се произвежда, той е една от най-добрите разработки на Intel, по-късно произведена от Atmel. Конструкциите на този MK никога не замръзват, те не изискват таймер за наблюдение. Командната система е толкова добра, че все още остава непроменена, въпреки появата на нови модели от семейството MSC-51.
Обикновена LED мигачка
Всеки канал на трицветния светодиод се управлява от собствен релаксиращ осцилатор, монтиран на DB-3. Помислете за работата на веригата, като използвате примера на един канал, например червен.
Кондензаторът C1 през резистора R3 се зарежда от токоизправителя R1, VD1 до напрежението на пробив на динистора VS1 (32V). Веднага след като динисторът се отвори, кондензаторът C1 се разрежда през червения елемент на трицветния светодиод, резистора R4 и динистора VS1. След това цикълът се повтаря.
Червените, зелените и сините елементи на трицветния светодиод имат собствени генератори и работят независимо един от друг. В същото време честотата на всеки генератор е различна от другата, така че светкавиците се появяват с различен период. Дизайнът е поставен в прозрачен калъф и може да се използва например като връх за елха. Ако добавите бял светодиод HL2 към веригата, тогава ще се появят цветни светкавици на бял фон.
Могат да се дадат още много описания на дизайна на домашните радиолюбители, стари или нови, добри или лоши, но всички те са направени почти в единични екземпляри. Модерните магазини са напълно затрупани с електроника, произведена в Китай. Дори новогодишните гирлянди и тези китайските, освен това вече нищо не струват.
Буквално годинапреди време такива новогодишни гирлянди се продаваха на цена от 100 ... 200 рубли, а в навечерието на текущата 2014 г. Нова година те се продават в магазини с името „Всичко за тридесет и осем“. Реалната цена е някъде в "Мега" рубла и половина - две. Да видим какво се крие вътре.
Контролер за гирлянди за китайската Нова година
Външно всичко изглежда много просто. Излиза малка пластмасова кутийка с един бутон, включваща захранващ кабел с щепсел и четири броя гирлянди. Когато се включат в контакта, гирляндите веднага започват да показват последователно всички светлинни ефекти. Има общо 8 от тези ефекти, както е показано от надписите под бутона. С натискане на бутон можете просто незабавно да превключите към желания модел на осветление.
Ако отворите кутията, всичко вътре също е доста просто, както е показано на фигура 5.
Тук можете да видите всички подробности. Микроконтролерът, както винаги, е направен под формата на капка черно съединение, до него има контролен бутон, електролитен кондензатор, един диод и три изходни тиристори.
На платката има място за четвъртия тиристор и ако го запоите, получавате още един допълнителен канал. В контролера този канал, като правило, също мига. Просто нашите китайски приятели спестиха от един тиристор. Тези, които някога са отваряли такива блокове за управление, уверяват, че в някои кутии са запоени само два тиристора. Икономиката трябва да е икономична! Нашият, все още съветски лозунг.
Въпреки такъв малък размер, тиристорите PCR406 имат обратно напрежение от 400V и ток в права посока от 0,8A. Ако приемем, че товарът консумира само 25% от максималния ток, тогава при напрежение 220V е възможно да превключите мощността 220 * 0,2 = 44 (W).
Фигура 6 показва печатна платка, която може да се използва за рисуванепринцип, което е правено многократно. Тук можете да видите отворите за четвъртия тиристор, точно този, който беше запазен.
Мрежовото напрежение се коригира от диодния мост VD1 ... VD4 и се подава през охлаждащия резистор R1 към 10-ия изход на микроконтролера. За да се изгладят пулсациите на ректифицираното напрежение, тук е свързан и електролитен кондензатор C1. Текущата консумация на микроконтролера е доста незначителна, така че в бъдеще, вместо мост от четири диода, китайците решиха да минат с един.
Малка бележка за повишаване на надеждността на цялата верига като цяло. Ако запоявате ценеров диод със стабилизиращо напрежение 9 ... 12V паралелно с кондензатор C1, тогава вероятността от повреда на MK или просто експлозии на тиристори ще намалее много.
Заслужава специално внимание резистор R7, свързан към щифт 1 на микроконтролера директно от мрежовия проводник. Това се прави, за да се синхронизира с мрежата, за да се извърши фазово управление на мощността. Точно това работи, когато лампите на гирляндите плавно светят или изгасват.
От дясната страна на микроконтролера има тиристорни контролни изходи и бутон за управление, който беше описан по-горе. Тиристорите се включват в момента, когато на съответния изход на МК се появи високо ниво, след което светва съответният гирлянд.
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 се допълни с мощни триак превключватели. Как да направите това е показано на фигура 8.
Тук трябва да обърнете внимание на факта, че MK се захранва от отделен източник, галванично изолиран от мрежата.
Те използват същотоконтролер с един бутон, същите тиристори, но вместо електрически крушки гирляндите са съставени от светодиоди от три или четири цвята. Всеки гирлянд съдържа поне 20 светодиода с токоограничаващи резистори.
Освен това дизайнът на такъв гирлянд е просто китайска загадка: в първата половина на гирлянда към всеки светодиод е запоен резистор, а останалите десет парчета просто са свързани последователно. Отново спестяване на десет резистора наведнъж.
Подобен дизайн очевидно може да се обясни с производствената технология. Например първата половина е сглобена на една линия, която е с резистори, а на другата линия без резистори. След това остава само да свържете двете половини в едно цяло. Но това е само предположение.
Остава да се надяваме, че всичко е наред с вас, поне с новогодишните гирлянди. Затова украсете коледната елха, подредете празничната маса, поканете гости, празнувайте Нова година. Честита Нова година, другари, приятели, господа! Така ви харесва. Между другото, не забравяйте да прочетете статията "Съвети за ремонт на китайски новогодишни гирлянди"