Cum sunt luminile de Crăciun

Sărbătorile de Anul Nou vin ca întotdeauna pe neașteptate și aduc cu ele multe probleme plăcute. Este timpul să ne gândim la cadouri, în primul rând pentru copii, pentru ca adulții să stabilească masa, să ridice muzică bună și să fie siguri că vor pune un brad de Crăciun, care să se îmbrace, astfel încât oaspeții să se distreze și să fie confortabil. Și primul lucru de agățat de copac este, desigur, ghirlandele pomului de Crăciun. Toate celelalte jucării, de regulă, sunt agățate după ghirlande. În continuare, vom vorbi despre dispozitivul unei varietăți de ghirlande diferite de Crăciun - vechi și moderne.

În vechime, când nu exista energie electrică și Anul Nou era deja sărbătorit, pe bradul de Crăciun erau aprinse lumânări speciale de Anul Nou. Această decorare era foarte periculoasă la foc. Dar aceste vremuri au trecut deja, toată lumea a început să folosească ghirlande electrice.

Acestea erau becuri mici obișnuite de la o lanternă sau de la lumina de fundal a unei scări dintr-un receptor radio, conectate în serie. Dintre aceste becuri, ghirlandele erau făcute de entuziaști în principal cu propriile mâini. Au ridicat doar un fier de lipit, care, desigur, a știut să-l folosească, a luat o sârmă și becuri și, după un timp, ghirlanda de Anul Nou era deja agățată de copac.

Puțin mai târziu, ghirlandele de Anul Nou au început să fie produse industrial. S-au folosit lampadere de dimensiuni mici pentru lămpi și nuanțe colorate de diferite forme. Uneori, nuanțele erau transparente, iar lămpile în sine erau vopsite.

Blinkers și clipitori

Dar privirea calmă la ghirlanda strălucitoare de Crăciun este cumva nefericită, vreau ca sufletul meu să se întoarcă. Aparent, acest lucru este facilitat de un fel de clipire a ghirlandei. În general, o ghirlandă clipindă atrage cu frumusețea sa și chiar cu așteptarea unui fel de miracol sau surpriză. Dacă există mai multe ghirlande, atunci este posibil să obțineți diverse efecte de iluminare, de exemplu, apariția focului, rularea umbrei, rularea a două și triplele, precum și multe alte efecte interesante.

Odată ce astfel de modele au fost dezvoltate de radioamatori, aceste circuite au fost publicate în reviste de radio amatori, de regulă, în edițiile din noiembrie. Dar aceste reviste, în condițiile unei gestionări greșite a socialiștilor, au ajuns cu întârziere aproape o lună întreagă, așa că, de Anul Nou, nu s-a putut face decât flacăra de anul trecut.

Ca element de bază, au fost utilizate microcircuite cu un grad mic de integrare, în principal K155 și K561 și soiurile lor. Ca exemplu, putem cita schema din revista „Radio” №11 2002

În această revistă, autorul I. Potachin a publicat mai multe scheme de gestionare a ghirlandelor simultan. Cea mai interesantă schemă se numește „ghirlande muzicale”.

Baza circuitului este un contor DD2 tip K561IE16, care prin tastele de pe cip DD3 și tranzistoarele VT4 ... VT7 controlează patru ghirlande LED. Cel mai interesant lucru este că cipul de sintetizator muzical UMS8-01 este folosit ca oscilator principal. Astfel de microcircuite au fost folosite o singură dată pentru vocerea jucăriilor copiilor și a apelurilor muzicale: pur și simplu au jucat melodiile înregistrate în ele.

Așadar, în acest circuit, semnalul sonor de ieșire este folosit și la ceasul contorului. Se poate ghici doar cum vor arăta imaginile generate de LED-urile pe fundalul acestui sunet. În mod natural, muzica sună și prin difuzor.

Mai departe, în același articol, în același articol, au fost publicate mai multe circuite ale aceluiași autor, dar folosind deja LED-uri intermitente. Iată calculele ghirlandelor cu LED-uri.

În revista „Radio” nr. 11 din 1995, a fost publicată o schemă sub denumirea „Unitate de control automat pentru ghirlandă” de A. Chumakov. Circuitul asigură o aprindere și amortizare lină alternativă a ghirlandei la o viteză specificată de unitatea de control. Diagrama dispozitivului este prezentată în figura 1.

Figura 1. Schema unității de control automat pentru ghirlandă

Dacă priviți cu atenție, circuitul reprezintă un regulator de putere triac realizat pe un tranzistor cu două baze KT117A. Doar rata de încărcare a condensatorului nu se modifică manual folosind un rezistor variabil, ci prin comutarea rezistențelor individuale folosind un contor - un decodificator K561IE8. Pentru comparație, figura 2 prezintă o diagramă a unui regulator de putere de fază folosind un tranzistor cu două baze KT117.

Figura 2Schema circuitului de faze de putere

Gestionarea microcontrollerului unei ghirlande de Anul Nou

Pe măsură ce structurile de pe microcontrolere au apărut în creativitatea radio-amatorilor, flăcările de Crăciun, sau cum sunt numite respectuos „automate cu efecte de iluminare”, au început să fie dezvoltate și pe microcontrolere. Cel mai exotic design a fost publicat în revista Radio, nr. 11, 2012, p. 37, intitulat „Cell Phone Drives a Christmas Garland”, de A. Pakhomov.

Baza proiectării a fost luată de un consiliu dintr-o ghirlandă chineză defectuoasă. Autorul scrie că a fost atras de originalitatea etapei de ieșire, controlată direct de la MK. El își amintește acele lumini intermitente care au fost construite pe microcircuite din seria K155, tiristori puternici KU202 (pur și simplu nu erau alții) și, în ansamblu, puteți pune un pom de Crăciun pe o astfel de fulger.

Și aici a fost suficient să schimbați controlerul de pe placa defectuoasă, să scrieți un program cu efecte de iluminare și să-l suplimentați cu un panou de control. Această telecomandă era vechiul telefon Siemens C60 care se afla în inactivitate. Microcontrolerul AT89C51 a fost folosit ca manager. Ceea ce a apărut este prezentat în figura 3.

Figura 3. Schema de control a microcontrollerului pentru ghirlanda de Anul Nou (faceți clic pe imagine pentru a mări)

Deși acest controler este deja depășit și întrerupt, acesta este unul dintre cele mai bune dezvoltări ale Intel, lansat ulterior de Atmel. Modelele de pe acest MK nu atârnă niciodată, nu au nevoie de un paznic. Sistemul de comandă este atât de bun încât încă rămâne neschimbat, în ciuda apariției de noi modele din familia MSC-51.

Lumini intermitente simple LED

Puțin mai mare decât articolul lui A. Pakhomov din același jurnal „Radio” nr. 11, 2012, un articol de I. Nechaev „Din detaliile CFL. LED-ul clipește pentru o jucărie de Crăciun. " Circuitul este realizat pe un LED în trei culori și trei dinistori DB-3 simetrici „extras” din plăci de bază din defect lămpi cu economie de energie.

Figura 4. Schema unei ghirlande simple de Crăciun cu LED-uri

Fiecare canal al unui LED în trei culori este controlat de generatorul său de relaxare, asamblat pe DB-3. Luați în considerare funcționarea circuitului ca un exemplu de un canal, de exemplu, roșu.

Condensatorul C1 este încărcat prin rezistența R3 de la redresorul R1, VD1 până la tensiunea de avarie a dinastorului VS1 (32V). De îndată ce dinistorul se deschide, condensatorul C1 este descărcat prin elementul roșu al LED-ului în trei culori, rezistența R4 și dinistorul VS1. În continuare, ciclul se repetă.

Elementele roșii, verzi și albastre ale LED-ului în trei culori au generatoare proprii și funcționează independent unul de celălalt. În același timp, frecvența fiecărui generator este diferită față de celălalt, prin urmare apar flash-uri cu o perioadă diferită. Designul este plasat într-o carcasă transparentă și poate fi folosit, de exemplu, ca blat de brad de Crăciun. Dacă adăugați un LED HL2 alb la circuit, atunci pe fundal alb vor apărea licăriri de culoare.

S-ar putea da mai multe descrieri ale desenelor fanilor radio auto amatori, vechi sau noi, bune sau rele, dar toate au fost făcute în exemplare aproape unice. Magazinele moderne sunt complet copleșite de electronice fabricate în China. Chiar și ghirlandele de Anul Nou și acestea sunt chinezești, pe lângă acestea sunt acum inutile. Să vedem ce se ascunde în interior.

Controler al ghirlandei de anul nou chinezesc

În exterior, totul pare foarte simplu. O cutie mică de plastic cu un singur buton, care include un cablu de alimentare cu un dop, și patru ghirlande ies.Când porniți ghirlanda, acestea încep imediat să arate pe rând toate efectele de iluminare. Există 8 dintre aceste efecte, după cum indică legendele de sub buton. La simpla apăsare a unui buton, puteți trece pur și simplu direct la imaginea dorită.

Dacă deschideți caseta, atunci totul în interior este, de asemenea, destul de simplu, așa cum se arată în figura 5.

Figura 5

Aici puteți lua în considerare toate detaliile. Microcontrolerul, ca întotdeauna, este realizat sub forma unei picături dintr-un compus negru, lângă acesta, un buton de control, condensator electrolitic, o singură diodă și trei tiristoare de ieșire.

Există un loc pe tablă pentru cel de-al patrulea tiristor, iar dacă îl vindeți, primiți un alt canal suplimentar. În controler, acest canal este, de obicei, intermitent. Doar prietenii noștri chinezi au salvat un tiristor. Cei care au deschis vreodată astfel de unități de control asigură că doar două tiristoare sunt sigilate în unele cutii. Economia trebuie să fie economică! Sloganul nostru încă sovietic.

În ciuda unei dimensiuni atât de mici, tiristoarele PCR406 au o tensiune inversă de 400V și un curent înainte de 0,8A. Dacă presupunem că sarcina consumă un curent de doar 25% din maxim, atunci la o tensiune de 220V, puteți comuta puterea 220 * 0,2 = 44 (W).

Figura 6 prezintă o cablare imprimată, conform căreia puteți schița o diagramă de circuit, care a fost realizată în mod repetat. Aici puteți vedea găurile pentru a patra tiristor, doar cea care a fost salvată.

Figura 6

Economiile au afectat și podul diodei: în loc de patru diode, doar una este utilizată pe această placă. Și orice altceva corespunde circuitului prezentat în figura 7.

Figura 7

Tensiunea de rețea este rectificată prin puntea diodei VD1 ... VD4 și prin rezistența de stingere R1 este alimentată la a 10-a ieșire a microcontrolerului. Pentru a netezi ondularea tensiunii redresate, aici este conectat și un condensator electrolitic C1. Consumul actual al microcontrolerului este foarte mic, așa că în viitor, în loc de o punte de patru diode, chinezii au decis să facă una.

O mică remarcă despre creșterea fiabilității întregului circuit în ansamblu. Dacă o diodă Zener cu o tensiune de stabilizare de 9 ... 12 V este lipită în paralel cu condensatorul C1, atunci probabilitatea unei defecțiuni a microcontrolerului sau pur și simplu explozii de tiristor va scădea mult.

Rezistența R7 conectată la pinul 1 al microcontrolerului direct din firul de rețea merită o atenție specială. Acest lucru este făcut pentru a sincroniza cu rețeaua pentru a controla în fază puterea. Aceasta este exact ceea ce funcționează atunci când lămpile ghirlandei se aprind sau se sting.

În partea dreaptă a microcontrolerului există ieșiri de control tiristor și un buton de control, care a fost descris mai sus. Tiristorii se aprind în momentul în care apare un nivel ridicat la ieșirea corespunzătoare a MK, apoi ghirlanda corespunzătoare se aprinde.

Uneori sunt necesare ghirlande de Anul Nou cu putere mare, de la câteva sute de wați și mai mult. În acest caz, circuitul considerat poate fi folosit ca „creier”, este suficient să-l suplimentezi pur și simplu cu taste triade puternice. Cum se face acest lucru este prezentat în Figura 8.

Figura 8. Schema de ghirlandă de Anul Nou de mare putere (faceți clic pe imagine pentru a mări)

Aici ar trebui să acordați atenție faptului că alimentarea MK este realizată dintr-o sursă separată izolată galvanic de rețea.

Lumini LED

Ei folosesc același controler cu un singur buton, aceiași tiristori, dar în loc de becuri, ghirlandele sunt compuse din LED-uri în trei sau patru culori. Fiecare ghirlandă conține cel puțin 20 de LED-uri cu rezistențe de limitare a curentului.

Mai mult, designul unei astfel de ghirlande este doar un mister chinezesc: în prima jumătate a ghirlandei, un rezistor este lipit fiecărui LED, iar restul de zece piese sunt pur și simplu conectate în serie. Din nou, economisind imediat zece rezistențe.

Acest design poate fi aparent explicat prin tehnologia de producție. De exemplu, pe o linie colectează prima jumătate, care este cu rezistențe, iar pe cealaltă linie fără rezistențe.Apoi rămâne doar să conectăm cele două jumătăți într-una. Dar aceasta este doar o problemă.

Se speră că totul este în regulă cu tine, cel puțin cu ghirlandele de Anul Nou. Prin urmare, decorați bradul de Crăciun, acoperiți masa festivă, invitați invitați, sărbătoriți Anul Nou. La Anul Nou, tovarăși, prieteni, domnilor! Aceasta este ceea ce îți place mai mult.

Vezi și pe acest subiect:Sfaturi pentru repararea ghirlandelor chinezești de Anul Nou

Boris Aladyshkin