Enkel rullning RGB LED-krets

En enkel RGB (röd, grön, blå) rörlig eller rullande LED-skärm kan göras med några 4017 IC. Låt oss lära oss proceduren i detalj.

Förstå RGB LED

RGB-lysdioder har blivit ganska populära dessa dagar på grund av dess tre-i-ett-färgfunktion, och eftersom dessa kan köras oberoende med hjälp av tre distinkta försörjningskällor.

Jag har redan diskuterat en intressant RGB-färgblandarkrets , som kan användas för att manuellt ställa in ljusintensiteten för lysdioderna för att producera unika färgkombinationer genom gradvisa övergångar.

I den föreslagna RGB-rullande LED-kretsen innehåller vi samma LED för att implementera effekten.

Följande bild visar en standard RGB-LED med oberoende uttag för att styra de tre inbäddade RGB-lysdioderna.

Vi kommer att kräva 24 av dessa lysdioder för att producera avsedd rullningseffekt.

Som man kan se är katoderna alla gemensamma och jordade via individuella 100 ohm motstånd (anslutna till den negativa matningen i kretsen).

Anodändarna kan ses betecknade med några relevanta nummer som måste anslutas på lämpligt sätt med respektive utgångsuttag för IC 4017-kretsen, såsom visas i följande figur:

Hur kretsfunktionerna fungerar

Kretsfunktionen kan förstås med hjälp av följande punkter:

Vi kan se fyra IC 4017, 10-stegs Johnsons decennieräknare / delare som är kaskad på ett speciellt sätt så att den avsedda rullningseffekten uppnås från designen.

Stift nr 14, som är IC-klockans ingång, är alla anslutna och integrerade med en klockkälla, vilket enkelt kan uppnås från vilken som helst standard astabel krets som en IC 555-atable, transistor astable, en 4060-krets eller helt enkelt en NAND grindoscillatorkrets.

Hastigheten för frekvensen som ställs in på den stabila kretsen bestämmer hastigheten för lysdiodernas rullande effekt.

När strömmen slås PÅ tvingar C1 omedelbart stift nr 15 i IC1 att gå högt tillfälligt. Detta drar stift nr 3 i IC1 till ett högt medan de återstående uttagen av IC1 är alla inställda på noll logik.

När stift nr 3 på IC1 går högt orsakar stift nr 15 i IC2 också att gå högt, vilket på samma sätt sätter stift nr 3 i IC2 på en hög logik och alla dess andra utslag på logisk noll ...... detta i sin tur tvingar IC3 och IC4 för att gå igenom en identisk uppsättning pinout-orientering.

Så under strömbrytaren PÅ uppnår alla 4017 IC ovanstående tillstånd och förblir inaktiverade och se till att alla RGB-lysdioder initialt hålls AV.

Men när C1 laddas helt frigörs stift nr 15 av IC1 från det höga som skapats av C1, och nu kan det svara på klockorna, och i processen flyttas den höga logiska sekvensen från stift nr 3 till nästa stift # 2 ... den första RGB-strängen tänds nu (den första RÖDA strängen tänds).

Med stift nr 3 i IC1 blir låg blir IC2 också nu aktiverat och gör på samma sätt redo att svara på den efterföljande klockan vid dess stift # 14.

Därför det ögonblick IC1 logiska sekvensen skiftar längre från sin pin2 till pin4, motsvarar IC2 genom att trycka pinout högt från sin pin # 3 till pin # 4 .... nästa RGB-sträng lyser nu (grön sträng tänds och ersätter den tidigare röd LED-sträng, den röda flyttas till nästa RGB-sträng).

Med de efterföljande klockorna vid stift nr 14 på IC: erna följs samma av IC 3 och IC4, så att RGB-strängen nu verkar röra sig eller rulla över de givna åtta efterföljande LED-remsorna.

När sekvenseringen fortsätter över de 4 kaskadade 4017 IC: erna, vid någon tidpunkt når den sista logiska pulsen stift nr 11 i IC4, så snart detta händer 'hög' logiken vid denna stift omedelbart 'pokes' stift nr 15 av IC1 och tvingar den för att återställa och återgå till sin ursprungliga position, och cykeln börjar på nytt ....

Ovanstående RGB-rullningseffekt kanske inte är för imponerande, eftersom det rörliga mönstret skulle vara på samma sätt som R> G> B ......, det vill säga en färg visas bakom den andra.

För att uppnå ett mer intressant mönster på sättet R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... och så vidare måste vi implementera följande krets visar den en 4-kanals design, för fler antal kanaler kan du helt enkelt fortsätta lägga till IC 4017 IC på samma sätt som förklaras i följande stycken.

RGB-rörelsekrets för rörliga alfabet

Nästa krets är utformad för att generera ett sekvenseringsmönster över en grupp röda, gröna, blåa eller RGB-lysdioder som ger en vacker rörlig eller skiftande övergångseffekt från rött, till grönt, till blått och tillbaka till rött.

Huvudkontrollkretsen för den föreslagna RGB LED-alfabetets chaser-krets kan ses nedan, bestående av 3 Johnsons decennieräknare 4017 IC och en klockgenerator IC 555.

Hur RGB-effekten fungerar

Låt oss först försöka förstå rollen för detta steg och hur det ska utföra den löpande RGB LED-effekten.

555 IC-astabelt klockgeneratorsteg ingår för att generera sekvenseringspulsen för de 3 IC-enheterna, vars stift14 kan ses kombinerat och förenas med utsignalen från IC 555 för den nödvändiga utlösningen.

När strömmen slås PÅ återställer 0.1uF kondensatorn som är ansluten till stift 15 på IC1 4017 denna IC så att sekvensen kan börja från pin3 i denna IC, det vill säga från pin3> 2> 4> 7> 10 ... och så vidare som svar på varje klockpuls vid dess pin14.

Men vid början, när den återställs av 0.1uF-locket, förutom pin3, blir alla dess utgångsstift låga inklusive dess pin11.

Med pin11 på noll kan inte pin15 på IC2 få en jordpotential och därför förblir den inaktiverad, och detsamma händer också med IC3 ... så IC2 och IC 3 förblir inaktiverade för tillfället, medan IC1 börjar sekvensera.

Nu som ett resultat IC1-utgångar börjar sekvensering och producerar en sekvensering (skiftande) 'hög' över sina utgångsstift från pin3 mot pin11, tills slutligen sekvensen högt når pin11.

Så snart pin11 blir högt i ordningen blir pin13 i IC1 också hög vilket omedelbart fryser IC1, och den höga logiken vid pin11 låses .... IC förblir nu i denna position och kan inte göra någonting.

Ovanstående utlöser emellertid den associerade BC547, som omedelbart möjliggör IC2 som nu imiterar IC1 och börjar sekvensera från sin pin3 mot pin11, en efter en .... och helt identiskt så snart pin11 i IC2 går högt, blir den också låst och gör att IC3 kan upprepa proceduren.

IC3 följer också fotspåren från de tidigare IC: erna och så snart sekvenseringslogiken högt når sin pin11 överförs logiken high till pin15 i IC1 .... som omedelbart återställer IC1 och återställer systemet till sin ursprungliga form och IC1 ännu igen börjar sekvenseringsprocessen och cykeln upprepar sig själv.

Kretsschema

Vi lärde oss och förstod hur exakt ovanstående RGB-styrkrets ska fungera med de angivna sekvenseringsprocedurerna, nu skulle det vara intressant att se hur sekvenseringsutgångarna från ovanstående krets kan användas med ett kompatibelt drivsteg för att producera rullning eller rörelse RGB-LED över en vald uppsättning alfabet.

Alla transistorer är 2N2907
Alla SCR är BT169
SCR-grindmotstånd och PNP-basmotstånd är alla 1K
LED-serie motstånd kommer att vara enligt LED-strömmen.

Ovanstående bild visar RGB-drivrutinssteget, vi kan se 8 antal RGB-lysdioder som används (i de skuggade fyrkantiga rutorna), detta beror på att den diskuterade 4017-kretsen är utformad för att producera 8 sekventiella utgångar och därför rymde förarsteget för 8 antal dessa lysdioder.

För att lära dig mer om RGB-lysdioder kan du hänvisa till följande relaterade inlägg:

RGB-färgblandarkrets

RGB-blinkare, styrkrets

SCR: s roll

I konstruktionen kan SCR ses inkluderas i de negativa ändarna med var och en av lysdioderna och även PNP-transistorer över de positiva ändarna på lysdioderna.

I grund och botten är SCR: erna placerade för att låsa LED-belysningen medan PNP är ansluten exakt för det motsatta som är för att bryta spärren.

Sekvenseringen eller snarare den typiska alfabetets rullningseffekt implementeras genom att tilldela de olika lysdioderna i följande mönster:

Hur det fungerar

Alla röda lysdioder från RGB-modulerna kan ses anslutna till IC1-utgångarna, de gröna lysdioderna med IC2-utgångarna och de blå lysdioderna med IC3-utgångarna via motsvarande SCR-grindar. När SCR: er utlöses tänds relevanta lysdioder i en jagande sekvens.

Som förklarats i det tidigare avsnittet, är IC1, IC2 och IC3 riggade på ett sätt som IC: erna svarar på ett kaskad sätt, varvid IC1 börjar sekvensering först, följt av IC2 och sedan IC3, fortsätter cykeln att upprepa sig själv.

Därför när IC1 börjar sekvensera alla de röda lysdioderna i respektive RGB-moduler utlöses och spärras.

När IC2 är aktiverat med sekvenseringen börjar det tända och spärra den gröna lysdioden i matrisen via de berörda SCR: erna, men samtidigt bryter den RÖDA ledade spärren via tillhörande PNP-transistorer. Detsamma utförs av IC3-utgångarna men den här gången för de gröna lysdioderna i RGB-modulerna,

När den gröna LED-sekvensen försvinner ersätts den återigen av IC1 för bearbetning av de röda lysdioderna, och hela proceduren börjar simulera en bländande RGB LED-rullningseffekt.

Scrolling Display Simulation

Den ovan visade animerade simuleringen ger en exakt kopia av rullningen av lysdioderna som kan förväntas från den föreslagna designen.

De angivna löpande vita fläckarna på SCR-grindarna indikerar utlösningen och utförandet av låsningsfunktionen av SCR: erna, medan PNP-basens vita fläckar indikerar att de relevanta SCR-spärrarna bryts.

Enstaka lysdioder visas i sekvensen, men beroende på matningsspänningen kan fler antal serielampor sättas in i var och en av RGB-kanalerna. Till exempel med en 12V-matning kan 3 lysdioder införlivas på var och en av kanalerna, med 24V kan detta ökas till 6 lysdioder på var och en av kanalerna.

Exempel Välkomstrullningssimulering

Hur man konfigurerar ovanstående effekt för att skapa ett löpande eller rörligt RGB LED-alfabet

Ovanstående exempel visar en klassisk RGB-rörlig grafisk alfabetssimulering med ovanstående förklarade krets.

Varje alfabet kan ses med de röda, gröna och de blå lysdioderna från de 8 RGB LED-modulerna.

Serieparallellanslutningarna kan vara lite komplexa och kan kräva viss erfarenhet och skicklighet. Följande artiklar kan studeras för att förstå beräkningarna för kabeldragning av lysdioder i serie och parallell:

Hur man kopplar LED-lampor

Hur man beräknar och ansluter lysdioder i serie och parallell

Många olika innovativa mönster kan designas och implementeras med egna kreativa fantasier och genom att koppla RGB-lysdioderna korrekt över sekvensen.