Wie sind die Weihnachtslichter?

Neujahrsferien kommen wie immer unerwartet und bringen viele angenehme Probleme mit sich. Es ist an der Zeit, über Geschenke nachzudenken, vor allem für Kinder, für Erwachsene, um den Tisch zu decken, gute Musik zu hören und einen Weihnachtsbaum zu stellen, den sie anziehen können, damit die Gäste Spaß haben und gemütlich sind. Und das erste, was am Baum hängt, sind natürlich Weihnachtsbaumgirlanden. Alle anderen Spielzeuge werden in der Regel nach Girlanden aufgehängt. Als nächstes werden wir über das Gerät einer Vielzahl verschiedener Weihnachtsgirlanden sprechen - alt und modern.

In der Antike, als es keinen Strom gab und das neue Jahr bereits gefeiert wurde, wurden am Weihnachtsbaum spezielle Neujahrskerzen angezündet. Diese Dekoration war sehr brandgefährlich. Aber diese Zeiten sind bereits vorbei, jeder fing an, elektrische Girlanden zu benutzen.

Dies waren gewöhnliche kleine Glühbirnen von einer Taschenlampe oder von der Hintergrundbeleuchtung einer Waage in einem Funkempfänger, die in Reihe geschaltet waren. Von diesen Zwiebeln wurden Girlanden von Enthusiasten hauptsächlich mit ihren eigenen Händen hergestellt. Sie nahmen gerade einen Lötkolben, der natürlich wusste, wie man ihn benutzt, nahm einen Draht und Glühbirnen und nach einer Weile hing die Neujahrsgirlande bereits am Baum.

Wenig später wurden Neujahrsgirlanden industriell hergestellt. Es wurden kleine Lampenfassungen für Lampen und Farbtöne verschiedener Formen verwendet. Manchmal wurden Schirme transparent gemacht und die Lampen selbst bemalt.

Blinkende Lichter und Blinker

Aber ruhig auf die leuchtende Weihnachtsgirlande zu schauen ist irgendwie unglücklich, ich möchte, dass sich meine Seele umdreht. Anscheinend wird dies durch ein Blinken der Girlande erleichtert. Im Allgemeinen zieht eine blinkende Girlande mit ihrer Schönheit und sogar der Erwartung eines Wunders oder einer Überraschung an. Wenn es mehrere Girlanden gibt, ist es möglich, verschiedene Lichteffekte zu erzielen, z. B. Feuer laufen, Schatten laufen lassen, Zweien und Dreifache laufen lassen sowie viele andere interessante Effekte.

Nachdem solche Entwürfe von Funkamateuren entwickelt worden waren, wurden diese Schaltkreise in der Regel in den Novemberausgaben in Amateurfunkmagazinen veröffentlicht. Aber diese Magazine kamen unter den Bedingungen des sozialistischen Missmanagements fast einen ganzen Monat zu spät, so dass bis zum Neujahr nur der letztjährige Blinker hergestellt werden konnte.

Als Elementbasis wurden Mikroschaltungen mit geringem Integrationsgrad verwendet, hauptsächlich K155 und K561 und ihre Sorten. Als Beispiele können wir das Schema aus der Zeitschrift "Radio" Nr. 11 von 2002 anführen.

In dieser Zeitschrift veröffentlichte der Autor I. Potachin mehrere Programme zur gleichzeitigen Verwaltung von Girlanden. Das interessanteste Schema heißt "Musikgirlanden".

Basis der Schaltung ist ein Zähler DD2 Typ K561IE16, der über die Tasten auf dem Chip DD3 und die Transistoren VT4 ... VT7 vier LED-Girlanden steuert. Das Interessanteste ist, dass der Musiksynthesizer-Chip UMS8-01 als Master-Oszillator verwendet wird. Solche Mikroschaltungen wurden einmal verwendet, um Kinderspielzeug und musikalische Anrufe zu äußern: Sie spielten einfach die darin aufgenommenen Melodien.

In dieser Schaltung wird das ausgegebene Tonsignal auch zum Takten des Zählers verwendet. Man kann nur raten, wie die von den LEDs vor dem Hintergrund dieses Tons erzeugten Bilder aussehen werden. Natürlich ertönt Musik auch über den Lautsprecher.

Weiter wurden in derselben Zeitschrift, in demselben Artikel, mehrere weitere Schaltkreise desselben Autors veröffentlicht, die jedoch bereits blinkende LEDs verwendeten. Hier sind die Berechnungen von LED-Girlanden.

In der Zeitschrift "Radio" Nr. 11 von 1995 wurde von A. Chumakov ein Schema unter dem Namen "Automatische Steuereinheit für Girlanden" veröffentlicht. Die Schaltung sorgt für abwechselnd sanftes Zünden und Dämpfen der Girlande bei einer vom Steuergerät festgelegten Geschwindigkeit. Das Gerätediagramm ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Schema der automatischen Steuereinheit für Girlanden

Wenn Sie genau hinschauen, stellt die Schaltung einen Triac-Leistungsregler dar, der auf einem KT117A-Doppelbasis-Transistor hergestellt ist. Nur die Laderate des Kondensators ändert sich nicht manuell mit einem variablen Widerstand, sondern durch Schalten einzelner Widerstände mit einem Zähler - einem K561IE8-Decoder. Zum Vergleich zeigt 2 ein Diagramm eines Phasenleistungsreglers unter Verwendung eines KT117-Transistors mit zwei Basen.

Abbildung 2Leistungsphasen-Schaltplan

Mikrocontroller-Management einer Neujahrsgirlande

Als Strukturen auf Mikrocontrollern in der Amateurfunkkreativität auftauchten, begannen sich auch Weihnachtsblinker oder, wie sie respektvoll als „Lichteffektautomaten“ bezeichnet werden, zu entwickeln auf Mikrocontrollern. Das exotischste Design wurde in der Zeitschrift Radio, Nr. 11, 2012, S. 37, mit dem Titel „Handy fährt eine Weihnachtsgirlande“ von A. Pakhomov veröffentlicht.

Die Grundlage des Entwurfs wurde von einer Tafel aus einer fehlerhaften chinesischen Girlande genommen. Der Autor schreibt, dass er von der Originalität der Ausgangsstufe angezogen wurde, die direkt von MK gesteuert wird. Er erinnert sich an die blinkenden Lichter, die auf Mikroschaltungen der K155-Serie, leistungsstarken KU202-Thyristoren (es gab einfach keine anderen) gebaut wurden, und insgesamt könnte man einen Weihnachtsbaum auf einen solchen Blinker setzen.

Und hier genügte es, den Controller auf der fehlerhaften Karte zu wechseln, ein Programm mit Lichteffekten zu schreiben und es mit einem Bedienfeld zu ergänzen. Diese Fernbedienung war das alte Siemens C60-Telefon, das im Leerlauf herumlag. Als Manager wurde der Mikrocontroller AT89C51 verwendet. Was dabei herauskam, ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3. Mikrocontroller-Steuerungsschema für die Neujahrsgirlande (Klicken Sie auf das Bild, um es zu vergrößern)

Obwohl dieser Controller bereits veraltet und nicht mehr erhältlich ist, ist er eine der besten Entwicklungen von Intel, die später von Atmel veröffentlicht wurden. Designs an diesem MK hängen nie, sie brauchen keinen Wachhund. Das Befehlssystem ist so gut, dass es trotz des Aufkommens neuer Modelle der MSC-51-Familie immer noch unverändert bleibt.

Einfacher LED-Blinker

Etwas höher als der Artikel von A. Pakhomov in derselben Zeitschrift "Radio" Nr. 11, 2012, ein Artikel von I. Nechaev "Aus den Details von CFL. LED-Blinker für ein Weihnachtsspielzeug. " Die Schaltung besteht aus einer dreifarbigen LED und drei symmetrischen DB-3-Dinistoren, die von fehlerhaften Motherboards „extrahiert“ wurden Energiesparlampen.

Abbildung 4. Schema einer einfachen LED-Weihnachtsgirlande

Jeder Kanal einer dreifarbigen LED wird von ihrem Relaxationsgenerator gesteuert, der auf DB-3 montiert ist. Betrachten Sie den Betrieb der Schaltung als Beispiel für einen Kanal, z. B. rot.

Der Kondensator C1 wird über den Widerstand R3 vom Gleichrichter R1, VD1 auf die Durchbruchspannung des Dynistors VS1 (32 V) aufgeladen. Sobald der Dinistor öffnet, wird der Kondensator C1 durch das rote Element der dreifarbigen LED, des Widerstands R4 und des Dinistors VS1 entladen. Als nächstes wiederholt sich der Zyklus.

Die roten, grünen und blauen Elemente der dreifarbigen LED haben ihre eigenen Generatoren und arbeiten unabhängig voneinander. Gleichzeitig unterscheidet sich die Frequenz jedes Generators vom anderen, daher treten Blitze mit einer anderen Periode auf. Das Design befindet sich in einer transparenten Hülle und kann beispielsweise als Weihnachtsbaumkrone verwendet werden. Wenn Sie der Schaltung eine weiße HL2-LED hinzufügen, treten Farbblitze auf weißem Hintergrund auf.

Viele weitere Beschreibungen der Entwürfe von einheimischen Amateurfunkfans, ob alt oder neu, gut oder schlecht, konnten gegeben werden, aber sie wurden alle fast in Einzelexemplaren angefertigt. Moderne Geschäfte sind mit in China hergestellter Elektronik völlig überfordert. Sogar Neujahrsgirlanden und solche sind Chinesen, außerdem sind sie jetzt wertlos. Mal sehen, was sich darin verbirgt.

Controller der chinesischen Neujahrsgirlande

Äußerlich sieht alles sehr einfach aus. Eine kleine Plastikbox mit einem Knopf, die ein Netzkabel mit Stecker enthält, und vier Girlanden kommen heraus.Wenn Sie die Girlande einschalten, werden sofort alle Lichteffekte angezeigt. Es gibt 8 dieser Effekte, wie durch die Beschriftungen unter der Schaltfläche angezeigt. Auf Knopfdruck können Sie einfach direkt zum gewünschten Lichtbild wechseln.

Wenn Sie die Box öffnen, ist auch alles im Inneren recht einfach, wie in Abbildung 5 gezeigt.

Abbildung 5

Hier können Sie alle Details berücksichtigen. Der Mikrocontroller besteht wie immer aus einem Tropfen einer schwarzen Verbindung, daneben einem Steuertaster. Elektrolytkondensatoreine einzelne Diode und drei Ausgangsthyristoren.

Auf der Platine befindet sich ein Platz für den vierten Thyristor. Wenn Sie ihn löten, erhalten Sie einen weiteren zusätzlichen Kanal. In der Steuerung blinkt dieser Kanal in der Regel ebenfalls. Nur unsere chinesischen Freunde haben einen Thyristor gerettet. Diejenigen, die jemals solche Steuereinheiten geöffnet haben, versichern, dass nur zwei Thyristoren in einigen Kisten versiegelt sind. Die Wirtschaft muss wirtschaftlich sein! Unser immer noch sowjetischer Slogan.

Trotz dieser geringen Größe haben PCR406-Thyristoren eine Sperrspannung von 400 V und einen Durchlassstrom von 0,8 A. Wenn wir davon ausgehen, dass die Last nur 25% des Maximums verbraucht, können Sie bei einer Spannung von 220 V die Leistung auf 220 * 0,2 = 44 (W) schalten.

Abbildung 6 zeigt eine gedruckte Verkabelung, nach der Sie einen Schaltplan skizzieren können, der wiederholt durchgeführt wurde. Hier sehen Sie die Löcher für den vierten Thyristor, nur den, der gerettet wurde.

Abbildung 6

Einsparungen wirkten sich auch auf die Diodenbrücke aus: Anstelle von vier Dioden wird auf dieser Karte nur eine verwendet. Und alles andere entspricht der in Abbildung 7 gezeigten Schaltung.

Abbildung 7

Die Netzspannung wird durch die Diodenbrücke VD1 ... VD4 gleichgerichtet und über den Löschwiderstand R1 dem 10. Ausgang des Mikrocontrollers zugeführt. Um die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung zu glätten, ist hier auch ein Elektrolytkondensator C1 angeschlossen. Der Stromverbrauch des Mikrocontrollers ist sehr gering, daher entschieden sich die Chinesen in Zukunft für eine Brücke anstelle von vier Dioden.

Eine kleine Bemerkung zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der gesamten Schaltung als Ganzes. Wenn eine Zenerdiode mit einer Stabilisierungsspannung von 9 ... 12 V parallel zum Kondensator C1 verlötet wird, nimmt die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des Mikrocontrollers oder einfach einer Explosion der Thyristoren stark ab.

Besondere Aufmerksamkeit verdient der R7-Widerstand, der direkt über das Netzwerkkabel an Pin 1 des Mikrocontrollers angeschlossen ist. Dies erfolgt zur Synchronisierung mit dem Netzwerk, um die Stromversorgung phasengesteuert zu steuern. Dies ist genau das, was funktioniert, wenn die Girlandenlampen aufleuchten oder ausgehen.

Auf der rechten Seite des Mikrocontrollers befinden sich Thyristorsteuerausgänge und eine Steuertaste, die oben beschrieben wurde. Thyristoren schalten sich in dem Moment ein, in dem am entsprechenden Ausgang des MK ein hoher Pegel auftritt, und die entsprechende Girlande leuchtet auf.

Manchmal sind Neujahrsgirlanden mit hoher Leistung ab mehreren hundert Watt erforderlich. In diesem Fall kann die betrachtete Schaltung als "Gehirn" verwendet werden. Es reicht aus, sie einfach mit leistungsstarken Triac-Tasten zu ergänzen. Wie das geht, ist in Abbildung 8 dargestellt.

Abbildung 8. Schema der Neujahrsgirlande der Großmacht (zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Hierbei ist zu beachten, dass die Stromversorgung des MK über eine vom Netz galvanisch getrennte separate Quelle erfolgt.

LED leuchtet

Sie verwenden denselben Controller mit einer Taste, dieselben Thyristoren, aber anstelle von Glühbirnen bestehen Girlanden aus LEDs in drei oder vier Farben. Jede Girlande enthält mindestens 20 LEDs mit Strombegrenzungswiderständen.

Darüber hinaus ist das Design einer solchen Girlande nur ein chinesisches Rätsel: In der ersten Hälfte der Girlande wird an jede LED ein Widerstand gelötet, und die verbleibenden zehn Teile werden einfach in Reihe geschaltet. Wieder sofort zehn Widerstände sparen.

Dieses Design kann offenbar durch die Produktionstechnologie erklärt werden. Zum Beispiel sammeln sie auf der einen Leitung die erste Hälfte, die mit Widerständen ist, und auf der anderen Leitung ohne Widerstände.Dann bleibt nur noch die beiden Hälften zu einer zu verbinden. Dies ist jedoch nur eine Vermutung.

Es ist zu hoffen, dass bei Ihnen alles in Ordnung ist, zumindest bei den Neujahrsgirlanden. Dekorieren Sie deshalb den Weihnachtsbaum, decken Sie den festlichen Tisch ab, laden Sie Gäste ein, feiern Sie das neue Jahr. Frohes Neues Jahr, Genossen, Freunde, Herren! So gefällt es dir besser.

Siehe auch zu diesem Thema:Tipps zur Reparatur von chinesischen Neujahrsgirlanden

Boris Aladyshkin