Retroilluminazione per bicicletta multifunzionale basata su CD4017: 15 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Questo circuito è realizzato applicando un circuito LED CD4017 molto comune, chiamato chaser LED.

Ma può supportare diversi metodi di lampeggio dei LED collegando i cavi di controllo in modi diversi.

Forse può essere utilizzato come retroilluminazione della bicicletta o indicatore visivo di circuiti Raspberry Pi o Arduino.

Passaggio 1: schema LED lampeggiante

drive.google.com/file/d/1Z4FH0IRD5WQrCQYCD…

***

Come puoi vedere nel video sopra, i LED bicolore lampeggiano in modo rimbalzante.

Prima lampeggiano 4 LED rossi uno e poi in senso orario.

Successivamente 4 LED verdi lampeggiano in senso antiorario.

Questo schema operativo è un esempio tra le diverse altre possibilità che vedrai in seguito.

Iniziamo a fare questo.

Fase 2: Schemi

Questo circuito funziona da solo con la propria sorgente di clock NE555 senza alcun controllo di controller esterno come Raspberry Pi o Arduino.

È un circuito chaser LED molto tipico e comune (accendendo i LED uno in modo sequenziale) che utilizza CD4017 (Decade Counter IC).

Pertanto, le spiegazioni dettagliate non saranno necessarie per il funzionamento del circuito.

Ma qualche spiegazione è ancora necessaria per il circuito di clock NE555 in quanto controlla la velocità di lampeggio dei LED.

I dettagli sono descritti nel passaggio successivo.

Passaggio 3: metodo di generazione dell'orologio

Negli schemi mostrati al passaggio 2, i numeri cerchiati piccoli sono assegnati ai resistori del circuito di clock NE555.

Il 1K (numero 1) è R1 e 100K VR (numero 2) è R2 che definiscono la velocità di clock nella tabella mostrata nell'immagine sopra.

Come puoi vedere, il valore R2 (100K VR) sta diminuendo, la velocità di clock (F, Frequenza) sta aumentando.

Quando il valore VR 100K diventa 10 ohm, la frequenza aumenta fino a 141 al secondo.

Con questa velocità, tutti i LED sembrano lampeggiare contemporaneamente, come puoi vedere nel video qui sopra.

Al contrario, il lampeggio del LED diventa lento quando si aumenta il valore VR 100K.

È possibile scegliere qualsiasi valore del condensatore (10uF), VR (100K) e R1 (1K) quando F (Frequenza) può essere compreso tra 1 e 100 come mostrato nella tabella sopra.

Passaggio 4: parti

Per realizzare questo circuito, gli accessori PCB come la testa del perno lungo e la testa del perno IC sono importanti per supportare una facile modifica dello schema di lampeggio del LED. (Spiegherò più tardi)

Altre sono parti comuni che puoi facilmente acquistare negli e-store su Internet.

- CD4017 (IC contatore di decadi a 16 pin) x 1

- CI timer NE555 x 1

- Condensatori: 10uF x 1, 0.1uF x 1

- Resistenze: 220ohm x 1 (limitazione di corrente LED), 1K (controllo della temporizzazione dell'orologio) x 1, 100K (definizione della frequenza di lampeggio del LED)

- LED bicolore x 4 (è richiesto il tipo a catodo comune)

- Dimensioni dei fori della scheda universale 30 (L) per 20 (H) (puoi tagliare qualsiasi dimensione della scheda universale per adattarla a questo circuito)

- Filo di stagno (farò un esempio in dettaglio nella "Parte 2: creazione del disegno PCB" per l'utilizzo di questa parte)

- Testa a spillo lunga (3 pin) x 5 (spiegherò più avanti)

- Testa IC 3 pin per il collegamento di LED bicolore x 4

- Cavi jumper (presa femmina ad un'estremità) x 8 e cavi di cablaggio colore rosso/blu

Passaggio 5: creazione del disegno PCB

Come prima, creiamo un disegno PCB che mostri lo schema di cablaggio e la posizione di ciascuna parte.

E può supportare una facile saldatura e ridurre al minimo eventuali errori di cablaggio/saldatura.

Quando il cavo non viene utilizzato, lo schema di cablaggio diventa un po' complesso, come mostrato nell'immagine sopra.

Quando tutto è pronto, iniziamo a saldare le parti sul PCB universale.

Passaggio 6: saldatura della scheda principale

Questa è la scheda PCB principale che include i circuiti integrati CD4017 e NE555.

Poiché il CD4017 non è inserito nella presa con testa a pin IC, è possibile vedere la lunghezza di 8 pin della presa a testa con pin IC.

Questa testa del pin IC verrà utilizzata come presa LED bicolore nella scheda PCB figlia che verrà realizzata nel passaggio successivo.

Per far lampeggiare i vari LED, ogni uscita del CD4017 è etichettata e numerata come mostrato nell'immagine sopra.

Vedrai l'importanza di questi numeri scritti sul segmento del nastro magico poiché il controllo del lampeggiamento del LED dipende fortemente da questi numeri contrassegnati.

Sebbene il disegno del PCB sia realizzato in modo diverso dai cablaggi della scheda principale, la connessione fisica è la stessa illustrata nel disegno del PCB.

Passaggio 7: saldatura della scheda figlia

La scheda PCB figlia sarà collegata alla scheda principale in posizione di 90 gradi (montata in modo perpendicolare).

Puoi vedere la differenza tra il tipo lungo a testa di spillo e quello corto nella foto sopra.

La testa del perno lungo deve essere inserita dal lato anteriore del PCB e saldata sul lato posteriore della scheda figlia.

Sul retro, la presa femmina del codice del ponticello deve essere inserita nel conduttore a testa lunga saldato.

Quando si utilizza uno corto, il collegamento del codice del ponticello diventa difficile poiché la parte del conduttore della testa del pin rimanente è troppo corta.

Di solito può verificarsi un cattivo contatto quando si utilizza un connettore a testa corta.

Pertanto, utilizzare una lunghezza maggiore del connettore a testa pin.

Visto che tutto è pronto, facciamo funzionare questo circuito.

Passaggio 8: schema CROCE ROSSO/VERDE

drive.google.com/file/d/10GUxaYRg1T7JUtFGL…

***

Sei cristiano?

Allora questo schema lampeggiante avrà un significato per te.

I LED rossi seguono il segno della croce.

Successivamente i LED verdi seguono lo stesso percorso del rosso.

Come questo è possibile?

Passaggio 9: cablaggio per creare un motivo a CROCE ROSSA/VERDE

In precedenza ho menzionato i tag numerati.

È possibile collegare cavi jumper femmina numerati ai conduttori a testa pin situati nella scheda figlia come sopra.

Poiché non ho realizzato un disegno dettagliato del PCB della scheda figlia, l'assegnazione dei pin è diversa da ciò che pensavo inizialmente.

Successivamente ho trovato il layout effettivo dei pin come mostrato nell'immagine sopra.

Ecco perché il disegno del PCB è importante e necessario per rendere il PCB saldato lo stesso con il design del circuito previsto.

Passaggio 10: modello di iterazione circolare

drive.google.com/file/d/1UnpWFnv1i3iyffFcM…

***

Sei buddista?

Allora il tuo mondo itera all'infinito con la reincarnazione. (Naturalmente la reincarnazione è finita quando diventi Buddha)

Ad ogni modo, modificando le connessioni dei pin, è possibile modificare del tutto lo schema di lampeggio del LED.

Quale sarà la connessione dei pin per il modello di iterazione circolare?

Passaggio 11: cablaggio per la creazione di un modello di iterazione circolare

Come mostrato nell'immagine sopra, è possibile collegare i cavi del codice jumper per creare uno schema di iterazione circolare.

OK. Facciamo un altro schema di lampeggio del LED.

Passaggio 12: un altro modello lampeggiante

La connessione del codice jumper è come nell'immagine sopra.

Che tipo di schema lampeggiante è questo?

Passaggio 13: rimbalzo del motivo lampeggiante da sinistra a destra

drive.google.com/file/d/1GF2B72geCZU0viZDY…

***

Questo schema lampeggiante è già stato visto all'inizio di questa storia.

Ma mi piace lo schema lampeggiante finale come mostrato nel passaggio successivo.

In effetti mi piace….

E se lo fai lampeggiare più velocemente… Il meglio…..

Passaggio 14: modello del caos

drive.google.com/file/d/1cYqHHA-jccuytb2_n…

***

Sebbene questo circuito possa cambiare il suo schema operativo, per la finalizzazione dovrebbe essere deciso un solo tipo di schema di lampeggio.

Ancora non assemblo la scheda madre con la scheda figlia.

Entrambe le schede possono essere collegate con un connettore a testa pin e saldate insieme per il completamento.

Passaggio 15: finalizzazione

In qualche modo molti IC CD4017 e LED bicolore sono memorizzati nel mio inventario delle parti.

Non so quando li ho comprati e perché.

Comunque ne uso diversi con questo progetto.

Ma molti sono rimasti fermi…

Introdurrò altre idee sui circuiti in seguito utilizzando il CD4017 memorizzato e il LED bicolore.

Grazie per aver letto questa storia.