Śnieżynka LED

Śnieżynka LED

Jest wiele symboli Świąt Bożego Narodzenia. Jednym z nich są śnieżynki. Dlatego w oczekiwaniu na dzień przyozdabiania świątecznego drzewka proponujemy czytelnikom EP wykonanie prostego układu Śnieżynki LED.

Dwa zestawy diod LED w „modnych” kolorach niebieskim i białym migają w zmiennym rytmie, zapewniając interesujący efekt. Ten niewielki gadżet będzie interesującą dekoracją chociażby biurka w pracy. Zasilanie bateryjne z pewnością ułatwi użycie układu w takiej roli. Śnieżynka pozwoli wprowadzać świąteczny klimat do każdego wnętrza a montaż układu może być doskonałym pretekstem, aby wspólnie z rodziną zrobić coś niecodziennego.
Budowa i działanie
Schemat ideowy pokazano na rysunku 1. Podstawą działania opisywanego „mrygacza” jest klasyczny przerzutnik astabilny – multiwibrator zbudowany z tranzystorów T3, T4. Tranzystory otwierają się i zatykają na przemian, zaświecając niebieskie i białe diody LED. Częstotliwość pracy wyznaczona jest głównie przez wartość elementów R7, R8, C3, C4. Rezystory R7, R8 nie zostały dołączone do dodatniego bieguna zasilania, tylko do punktu połączenia R5 i R6 – przekształca to omawiany przerzutnik w generator o częstotliwości sterowanej napięciem. Częstotliwość migania diod LED zależy także od napięcia w punkcie połączenia R5, R6, a napięcie to zmienia się w rytm pracy drugiego multiwibratora zbudowanego z tranzystorów T1, T2. Z uwagi na znaczną pojemność C1, C2, jego częstotliwość pracy jest znacznie mniejsza niż częstotliwość migania diod LED. Zróżnicowanie wartości R2 i R3 sprawia, że przebieg sterujący jest niesymetryczny, a zbliżone wartości rezystorów R1...R4 powodują, że przebieg na kolektorach tranzystorów znacznie odbiega kształtem od prostokątnego. W rezultacie częstotliwość pracy multiwibratora T1, T2 jest mała, przebieg jest niesymetryczny, a napięcie na kolektorze T2 łagodnie opada – w efekcie w specyficzny sposób moduluje to częstotliwość migania diod LED, dając niespotykany efekt świetlny. Rysunek 2 pokazuje schematycznie pracę Śnieżynki LED.
Montaż i uruchomienie
Wzór obwodu drukowanego został pokazany na rysunku 3. Układ należy zmontować na płytce drukowanej, której obrys zmieści się w okręgu o średnicy 50 mm. Większość elementów przewidziana jest do montażu powierzchniowego (SMD), dlatego do tej czynności niezbędna będzie lutownica z ostrym grotem i trochę wprawy. Montaż rozpoczynamy od wlutowania rezystorów R1…R14 oraz kondensatorów C3 i C4. W kolejnym etapie montujemy tranzystory T1…T4 oraz kondensatory C1 i C2 zgodnie z polaryzacją. Koszyk baterii BAT1 wraz z przełącznikiem SW1 wlutować należy po przeciwnej stronie płytki. Na koniec należy wlutować diody LED niebieskie LD1…LD3 oraz białe LD4…LD6.
Po zmontowaniu obwodu drukowanego trzeba bardzo starannie skontrolować, czy elementy nie zostały wlutowane w niewłaściwym kierunku lub w niewłaściwe miejsca, a przede wszystkim czy podczas lutowania nie powstały zwarcia punktów lutowniczych. Urządzenie zmontowane bezbłędnie, z użyciem sprawnych elementów będzie działało od razu po włączeniu napięcia zasilającego.
Do zasilania śnieżynki najlepiej skorzystać z baterii CR2032 lub dwóch CR2016, co daje nam poprawny zakres pracy przy napięciu 3…6 V. Przy zastosowaniu dwóch baterii CR2016 należy odizolować elektrycznie „łapkę” utrzymującą je w koszyku za pomocą np. taśmy izolacyjnej naklejonej w miejscu jego styku z dolną baterią. Można też wygiąć „łapkę” w łuk, co wyeliminuje problem niepotrzebnego zwarcia przy wymianie baterii – rysunek 4. Zmontowany układ jest pokazany na fotografii tytułowej a widok od strony baterii pokazuje fotografia 5.
Po włączeniu zasilania Śnieżynka LED będzie migała szybko, stopniowo przechodząc do coraz wolniejszych zmian, aż ponownie zacznie migać z pełną prędkością. Dla ułatwienia zawieszenia śnieżynki w jej górnej części znajdują się niewielkie otwory do przewleczenia nitki albo drucika. Tak wykonana śnieżynka, jako efektowny i oryginalny gadżet stanie się doskonałą świąteczną dekoracją. Przy zasilaniu dwiema bateriami CR2016 układ podczas testów pracował bez przerwy ok 30 godzin, co w zupełności wystarczy to tego, aby „cieszył oko” przez całe święta.
Mavin
mavin@op.pl

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik październik 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje październik 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna październik 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów