Простейшие бегущие огни всего на одной микросхеме без программирования

Бегущие огни

Бегущие огни на светодиодах – один из вариантов автоматического устройства, основанного на осветительных приборах типа LED или более простых видах, которые достаточно широко применяются в рекламных световых конструкциях, а также в автомобильной промышленности. По своей сути это устройство, которое управляет светодиодами и приборами на их основе строго в соответствии с программой, заложенной в микросхеме.

Весьма популярны при управлении световыми приборами устройства, построенные на основе программируемых контроллеров. По такому принципу работает большая часть бегущих огней. К числу массовых, наиболее распространенных микросхем управления можно отнести восьмиразрядную микросхему-контроллер с накопителем памяти PIC12F629. И простейший прибор, который можно сделать своими руками с его применением – это реверсивные бегущие огни, т. е. выполняющие попеременное возвратно-поступательное включение светодиодов или иных источников света.

Схема подобного прибора достаточно проста и содержит только управляющее устройство с уже заложенной в память соответствующей программой. Напряжение подается от источника стабилизированного питания пяти или двенадцати вольт с применением дополнительного интегрального стабилизатора.

Простая схема бегущих огней

Шестнадцать светодиодов, выстроенных в любом необходимом мастеру порядке, располагаются на текстолитовой основе и коммутируются в такой последовательности, которая требуется для заданной цели. Такой прибор очень экономичен в энергопотреблении как от 12, так и от 5 вольт с общим током около 20 миллиампер.

Подобные бегущие огни можно с успехом применять в автомобиле в качестве дополнительного стоп-сигнала, т. к. светодиоды будут поочередно включаться до тех пор, пока на устройство будет подаваться питание.

Более сложные устройства

Для устройств со сложными алгоритмами переключения применяются более высокотехнологичные микропроцессоры. Схему бегущих огней на светодиодах подобного типа можно увидеть на рисунке ниже. Для того чтобы сделать их своими руками, понадобится изготовление мультивибратора, основанного на микроконтроллере DD1 K561ЛА7, а также микросхеме-счетчике DD2 К561ИЕ8.

При помощи первого будет создаваться импульс, включаться тот или иной светодиод. Счетчик же будет переключать питание по группам источников света. Таким образом, возможна реализация такого устройства, как бегущие огни с выбором программ.

Ниже приведена схема подобных бегущих огней. Усилитель сигнала основывается на транзисторах VT1 и VT2, которые открываются при подаче напряжения со счетчика. В качестве фильтра используется конденсатор С2 и С3. Ну а С1 регулирует периодичность подачи.

Смонтировать подобное устройство бегущих огней можно на печатной текстолитовой плате размером всего 3.7 х 5 см, т. е. объемом со спичечный коробок.

Схема более сложного устройства

Согласно схеме, светодиоды по группам подключаются к трем выводам. Количество световых элементов зависит от питающей мощности, но не стоит формировать очень большие группы во избежание перегрузки питающей сети.

Желательно также обеспечить защиту транзисторов КТ972А теплоотводящими радиаторами. Кстати, их можно заменить чуть менее мощными аналогами, а именно КТ315 или же КТ815 – все это уже на усмотрение мастера, на изменения в работе самой схемы это никак не влияет.

Такие элементы, как DD1.1 и DD1.2 выполняют функции генерирования импульса, подаваемого на счетчик.

При подборе сопротивления R6 необходимо учитывать, что номинальное его значение не должно быть меньше 1 килоома.

Конечно, сами светодиоды монтируются на отдельной платформе. Хотя если подобное устройство предназначается для использования в качестве бегущих огней на стоп-сигнале автомобиля и заводские огни состоят из светодиодов, можно подключиться непосредственно к ним. Это избавит от лишней работы по монтажу и коммутации новой платформы под световые элементы.

Одна из областей применения бегущих огней – реклама

Заключение

Даже имея незначительный опыт в электротехнике и радиоэлектронике, собрать схему бегущих огней вполне возможно. Но уж если с такими знаниями совсем никак, а установить огни на свой автомобиль есть большое желание, тогда есть смысл приобрести уже готовое устройство. На сегодняшний день на прилавках автомагазинов, да и магазинов электротехники такие приборы представлены в огромном ассортименте. В подобных конструкциях будет присутствовать больше функций, таких, например, как включение или мигание стоп-сигнала при аварийной остановке, движении назад и т. п.

Бегущие огни в стоп-сигналах автомобиля – это не только дань эстетике, но еще и безопасность. Ведь мигающий или двигающийся огонек всегда более заметен, чем статично горящий. А потому установка подобного устройства всегда желательна.

Простейшие бегущие огни всего на одной микросхеме без программирования

Данная статья поможет сделать полезную в быту вещь, порадовать себя и своих близких, разобраться в основах радиотехники. Для изготовления бегущих огней вам понадобится совсем немного времени. Необходимые радиодетали можно купить в специализированных магазинах, и стоят они недорого.

Необходимые материалы и приспособления:

(счетчик на 10 дешифраторов 4017) На Али Экспресс стоит сущие копейки – http://ali.pub/3g7mix.

Схема и принцип действия

Мигающий светодиод выдает один импульс в 0,5 секунды. Этот импульс поступает на вход микросхемы. Микросхема считывает этот импульс и отправляет его поочередно на выходы. Каждый импульс идет на новый выход, последовательно от первого до десятого. После десятого выхода, счетчик сбрасывается, и процесс начинается заново. Таким образом получается эффект бегущих огней.

Изготавливаем простые бегущие огни

Светодиоды могут быть расположены свободно и держаться за счет проводов. Но для удобства, лучше изготовить корпус для наших огней. Возьмем кусок пластика, просверлим в нем десять отверстий. Отрежем излишки, оставив тонкую полоску.

контакт 3 микросхемы припаиваем к первому светодиоду;
контакт 2 – ко второму светодиоду;
контакт 4 – к третьему светодиоду;

Подаем напряжение от 5 до 12 Вольт на выводы схемы. Для этого можно использовать блок питания или обычные батарейки и аккумуляторы. Наслаждаемся результатом.

Смотрите видео

Бегущие огни с выбором программ

Для более четкого представления о работе прибора рассмотрим некоторые его основные узлы. Начнём рассматривать работу бегущих огней с микросхемы К155ЛА3 которая является набором из четырёх логических элементов 2И-НЕ изображённого на рис.1.

1,2,4,5,9,10,12,13 – входы X1-X8;
3 – выход Y1;
6 – выход Y2;
7 – общий;
8 – выход Y3;
11 – выход Y4;
14 – напряжение питания;

Мы используем только два элемента 2И-НЕ. Ниже приведённая схема генератора выдаёт чередование прямоугольных импульсов логического нуля и логической единицы показанных на графике.

На генераторе предусмотрена регулировка скорости и продолжительности чередования логических импульсов с помощью R1 и C1.

Если к выводу 6 подключить светодиод через резистор 1 кОм – то мы увидим, что у нас получилась простая мигалка на микросхеме с регулируемой скоростью мерцания.
Далее рассмотрим микросхему К155ТМ2 – которая включает в себя два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту тактового сигнала, к ней и осуществим подключение тактового генератора.

Условное графическое обозначение К155ТМ2 приведено на рис.2. На рис.3 приведена структурная схема и таблица истинности одного из элементов микросхемы, где каждый элемент состоит из четырёх элементов 2И-НЕ.

А ниже приводится “расшифровка” выводов микросхемы:
1 – инверсный вход установки “0” R1;
2 – вход D1;
3 – вход синхронизации C1;
4 – инверсный вход установки “1” S1;
5 – выход Q1;
6 – выход инверсный Q1;
7 – общий;
8 – выход инверсный Q2;
9 – вход Q2;
10 – инверсный вход установки “1” S2;
11 – вход синхронизации C2;
12 – вход D2;
13 – инверсный вход установки “0” R2;
14 – напряжение питания;

Далее мы кратко рассмотрим работу одного каскада триггера изображённого на рис.4.

Подключим вывод 2 к инверсному выводу 6 и подключим к выводу 3 тактовый генератор. При поступлении логической единицы на вывод 3 на выводе 5 будет переключение на логическую единицу, при прохождении очередной логической единицы на вывод 3 – произойдёт переключение на логический ноль (вывод 5) и так будет происходить переключение до бесконечности. На выводе 6 (который является инверсным) будет зеркальное значение 5-го вывода.

А бегущие огни составим из тактового генератора и четырёх элементов триггера (2 микросхемы К155ТМ2) рис.5

На схеме мы видим не фиксируемую кнопку S2 которая служит для переключения подпрограмм и селектор S1 которым осуществляется переключение основных программ. Если сделать небольшие изменения в схеме – отсоединить вывод идущий к 13 ноге D1.2 и подключить его к выводу 10 D1.2 и сделать то же самое на второй микросхеме, то изменятся и программы индикации (изменение отмечено на схеме пунктиром). Если использовать многосекционный селектор S1, то можно подключить отмеченное пунктиром изменение к селектору и тем самым увеличить число программ.

В схеме используются лампочки напряжением 2.5-3.6 вольта, но если использовать светодиоды, то надобность в транзисторах отпадает (на схеме отмечено красным квадратом) и подключение светодиодов осуществляется к Т,Т1,М,М1,Р,Р1,F,F1 рис.5а.

Если использовать лампы на 220 вольт, то вместо транзисторов нужно подключить симисторы или как их ещё называют симметричные тиристоры, триодный тиристор или триак. Условное графическое обозначение симистора на рис.6

Симистор можно представить двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно. Он пропускает ток в обоих направлениях. Симистор имеет три электрода: один управляющий и два основных для пропускания рабочего тока. Структура этого полупроводникового прибора показана на рис.6а. На рис.6 б внешний вид симистора КУ208.

На Рис.7 показана схема бегущих огней с симисторным управлением.

Собранный девайс изнутри и внешний вид устройства.

Используемые детали в бегущих огнях можно заменить на импортные и отечественные аналоги: К155ЛА3 на SN7400, К155ТМ2 на SN7474N, транзисторы КТ315 на КТ342; КТ503; КТ3102; 2N9014; ВС546В, а КУ208 на BT134; BT136. Светодиоды можно применять любые. Стоимость деталей приблизительно составляет 60 – 100 рублей.

Данную схему легко переработать и изменить алгоритм работы.

Сама схема имеет минимум легкодоступных деталей, легка в сборке и при правильном монтаже в наладке не нуждается.

Бегущие огни на светодиодах своими руками

В продаже имеется огромное количество различных мигающих цветными огоньками светодиодных девайсов, способных сделать ярче любой праздник. Зачем покупать стандартные светодиодные мигалки, когда намного интереснее за несколько часов своими руками собрать оригинальное и полностью функциональное устройство, способное переключать светодиоды в определенной последовательности, тем самым создавая эффект бегущих огней. Для начинающих радиолюбителей, эта самоделка будет замечательным проектом выходного дня.

На этом рисунке изображена схема бегущих огней на светодиодах.

Схема бегущих светодиодных огней на микросхеме NE555, CD4017, CD4022

Устройство состоит из двух микросхем, принцип работы очень простой. Задающий генератор импульсов выполнен на универсальной микросхеме NE555. Сигнал с генератора поступает на вход двоичного счетчика дешифратора CD4017 или CD4022 эти микросхемы аналогичные и полностью взаимозаменяемые. Микросхема имеет 10 выходов, к которым подключены светодиоды. При подаче тактовых импульсов с генератора импульсов на вход счетчика происходит последовательное переключение между выходами микросхемы.

Светодиоды зажигаются в строгой последовательности от 1 до 10 и поэтому получается эффект бегущих огней. Скорость переключения светодиодов регулируется за счет изменения частоты задающего генератора импульсов подстроечным резистором P1. Напряжение питания светодиодов устанавливается подбором сопротивления резистора R1. Схема питается напряжением от 5 до 15 вольт. Так же обратите внимание на нумерацию светодиодов на схеме. Если вы хотите, чтобы светодиоды зажигались один за другим, то разместите их по порядку указанном на схеме.

На этом рисунке изображена печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах.

Печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах своими руками

Детали устройства легко помещаются на печатной плате размером 65х45 мм. Микросхемы для удобства я установил в DIP панельки, стоят копейки, в случае замены микросхемы не надо ничего паять.

Светодиоды с платой соединяются проводами. На каждый канал микросхемы можно подключить не более трех светодиодов. В своей самоделке решил поставить по два светодиода на каждый канал и разместить светодиоды один на против другого таким образом, чтобы получился круговой эффект вращения из двух точек. Вы можете размещать светодиоды в любой последовательности, создавать фигуры, вариантов много, фантазируйте…

Хочу заострить ваше внимание на том, что если будете ставить разноцветные светодиоды. На один канал можно ставить светодиоды, только одного цвета. Все потому, что у разноцветных светодиодов разное сопротивление и поэтому будет светиться только, тот у которого меньшее сопротивление. Конечно можно это дело исправить, если заменить резистор R1 перемычкой, а на каждый светодиод поставить отдельный резистор. Тогда все светодиоды будут светиться, как надо.

Моей задачей было собрать автономное, карманное устройство, которое будет служить световым дополнением к музыкальному «Бумбоксу», поэтому светодиоды и плату с батарейкой, аккуратно разместил в пластиковом корпусе от электромагнитного реле. Светодиоды залил термо клеем. Таким образом приклеил печатную плату. Поставил выключатель и один диод IN4007 для защиты устройства от переполюсовки.

Получилось симпатичное карманное устройство, которое можно взять с собой и наслаждаться бегущими по кругу светодиодными огоньками.

А, что делать если хочется подключить большую нагрузку, например светодиодные ленты? Тогда придется немного усовершенствовать схему. На каждый канал надо поставить транзисторный ключ.

В данной схеме хорошо работают практически любые транзисторы структуры n-p-n например: BD139, TIP41C, MJE13006, MJE13007, MJE13008, MJE13009, КТ815, КТ805, КТ819 и другие аналогичные подберите в зависимости от требуемой нагрузки. Все транзисторы надо закрепить на радиаторе, коллекторы транзисторов по схеме соединяются вместе, поэтому изолировать от радиатора не надо. Резисторы R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 подключите к выходам микросхемы. Питание схемы возьмите от общего источника питания.

Радиодетали для сборки бегущих огней на светодиодах

Микросхема NE555
Микросхема CD4017 или CD4022
Подстроечный резистор P1 на 50К
Резистор R1 1К, R2 22К
Конденсатор С1 220 мкФ 25В, С2 10 мкФ 25В
Светодиоды с напряжением питания от 2 до 12В

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать бегущие огни на светодиодах

Бегущие огни на ATtiny2313

В этой статье мы сделаем акцент на портах ввода/вывода МК ATtiny2313 и заставим их работать на выход. То есть ножка микроконтроллера (МК) будет выдавать сигнал либо логической единички, либо нуля. Приказывать, что выдавать на ножку, будем мы сами, а точнее, программа, которую мы с вами разработаем.

Все начинали изучать AVR c мигания светодиода. Мы даже делали целую гирлянду из 4 светодиодов в этой статье. Но что, если 4 светодиодов нам мало, и мы хотим чего-то большего? Ну раз хочется, то давайте сделаем!

Выбор микроконтроллера

«Подопытным кроликом» у нас будет старый добрый МК ATtiny2313

Долго не думая, находим в интернете на него даташит и смотрим цоколевку

Так как я хочу навесить на него кучу светодиодов и сделать из них что-то подобие бегущей дорожки, для нас важно рассмотреть, какие пины (выводы МК) позволят мне это сделать. Что мне здесь надо найти? Это, конечно же, порты ввода/вывода. В ATtiny2313 их три группы: порт А, порт В и порт D. В группе порта А у нас три пина — это PA0, PA1,PA2. В группе порта В их уже восемь (PB0…PB7) и в группе порта D семь пинов (PD0…PD6). Итого в сумме 18 пинов, на каждый из которых можно навесить по светодиоду. То есть теоретически, наш МК может управлять 18 светодиодами, которые могут светится независимо друг от друга. Про порты ввода/вывода можно подробно прочитать на сайте easyelectronic по этой ссылке.

Характеристики светодиодов

Не забываем, что светодиоды делятся на индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды обладают слабым свечением и используются для индикации каких-либо процессов, происходящих в электронной цепи. Для них характерно слабое свечение и малый ток потребления

Ну и осветительные светодиоды — это те, которые используются в ваших китайских фонариках, а также в LED-лампах

В нашей статье мы будет использовать индикаторные светодиоды. Светодиод — это токовый прибор, т.е. для его нормальной работы требуется номинальный ток, а не напряжение. При номинальном токе на светодиоде падает некоторое напряжение, которое зависит от типа светодиода (номинальной мощности, цвета, температуры). Ниже табличка, показывающая какое падение напряжения бывает на светодиодах разных цветов свечения при номинальном токе:

Поэтому подключать их напрямую к МК с питанием в 5 Вольт запрещено. Для них это обернется летальных исходом. В первую очередь сгорят те, кто требует для своей работы небольшого напряжения: красные, желтые и оранжевые светодиоды. Сгореть могут как светодиоды, так и выход МК. Чтобы такого не произошло, надо последовательно со светодиодом ставить токоограничивающий резистор. Лучше всего такой резистор подобрать с помощью магазина сопротивления, либо с помощью потенциометра, включенного по схеме реостата. После того, как мы добились умеренного свечения светодиода, замеряем наше сопротивление и ставим постоянный резистор близкий к измеренному номиналу.

Если такой возможности нет, то делаем простейший расчет.Например, у вас в арсенале имеются желтые светодиоды. Питание нашего МК 5 Вольт, следовательно, напряжение логической единички также 5 Вольт. Так как на желтом светодиоде у нас падение напряжения составляет примерно 2 Вольта, значит, на токо-ограничивающем резисторе должно упасть 3 Вольта. Ток через светодиод берем в среднем 15-20 мА. Исходя из закона Ома высчитываем значение сопротивления: I=U/R ——> R=U/I=3/15=0,2 килоома или 200 Ом. На практике, резистора, номиналом в 200-500 Ом, хватает за глаза.

Способы подключения светодиода на порт МК

1) Это прямой способ, при котором включение светодиода происходит при наличии высокого логического уровня, то есть единички на выходе порта МК:

2) Инверсный способ, при котором светодиод загорается только тогда, когда на выходе порта будет низкий логический уровень, то есть ноль.

Умеренно-светящийся светодиод потребляет силу тока в 15-20 мА. То есть если запитать одновременно все светодиоды с помощью нашего МК, то скорее всего он не выдержит такого издевательства и испустит белый дымок сгоревшего кремния. Значит, если мы сразу зажжем 18 светодиодов и каждый будет кушать по 15-20 мА, то у в сумме наш МК должен выдать 360 мА. В даташите на него пишут, что максимум, что с него можно «выжать» — это 200 мА (строка в самом низу)

Индикаторные светодиоды, в зависимости от исполнения (SMD или штырьковые), потребляют при номинальном свечении ток от 2-3 мА и до 20-30 мА. Поэтому, все зависит от того, какие светодиоды мы выберем для нашего эксперимента. Но помните, что сумма токов питания светодиодов не должна превышать максимальное значение МК. В нашем случае это 200 мА. Ну а так для повышения надежности долговременной работы радио-электронной аппаратуры (РЭА) рекомендуется использовать нагрузку по мощности 70% от номинала, а по напряжению и току — 80% от номинала. Поэтому, если номинальный ток светодиода 20 мА, то мы будем его пытать на токе 0.7 * 20 = 14 мА. Применимо к МК — это 160 мА вместо 200 мА.

Управление мощной нагрузкой с помощью МК

Если не терпится и хочется поджигать лампочки накаливания, либо мощные осветительные светодиоды, то можно поставить транзисторные ключи на биполярных транзисторах. В этом случае +U_пит может быть больше, чем напряжение питания МК.

Почти та же схема, но включение происходит при логическом нуле на выходе МК. Здесь обратите внимание на то, что при таком инверсном включении +U_пит не должно превышать напряжение питания МК.

Важный момент применимый к обеим схемам — питание нагрузки. Если питаемся от напряжения МК, то схема примитивна: в базовой цепи один резистор (R_Б). Если же нагрузку питаем от внешнего источника питания, например 40 Вольт, то еще добавляем в схему резистор R_бэ . Чаще всего его номинал берут в 1 кОм.

Расчет резистора базы для режима насыщения

Как же рассчитать примерно значение резистора базы? Есть нехитрые формулы. Для того, чтобы их разобрать, рассмотрим вот такую схемку:

Для начала можно найти ток базы:

I_Б — это базовый ток, в Амперах

k_НАС — коэффициент насыщения. В основном берут в диапазоне от 2-5. Он уже зависит от того, насколько глубоко вы хотите вогнать ваш транзистор в насыщение. Чем больше коэффициент, тем больше режим насыщения.

I_K — коллекторный ток, в Амперах

β проще всего измерить с помощью транзисторметра.

Ну а дальше дело за малым

Это самый простой расчет без всяких заморочек. Более подробно читайте в этой статье.

Для управления какой-либо мощной нагрузкой, можно применить схему с транзистором и реле:

О фьюзе RSTDISBL

Ножка PA2 может выполнять функцию не только вывода порта А, но и также участвует при программировании МК. Если с помощью фьюза «RSTDISBL» мы разрешим этому выводу «притвориться» выходом, то потом не сможем перепрограммировать данный МК с помощью ISP программатора, а другой программатор, я к сожалению, пока еще не приобрел. Но если вы собираетесь делать эту конструкцию навека, то можете без проблем поставить галочку на фьюз «RSTDISBL» и повесить на этот вывод светодиод). Поэтому, я не буду задействовать эту ножку МК как выход. То есть в сумме у меня будет 17 светодиодов, вместо 18. Жертвуя одни светодиодом, я даю себе право использовать многократно свой МК, не прибегая к помощи другого программатора.

Пишем программу для чайников

Далее открываем программу Atmel Studio 6 и начинаем писать программу. Эта программа специально написана для новичков, чтобы они уловили суть всего процесса.

Бегущие огни на светодиодах

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики – микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

генератора прямоугольных импульсов;

устройства индикации (16-ти светодиодов).

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 – HL16 начинают последовательно загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3. Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы. Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.1 – DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана – генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм. Поэтому изменять номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 – HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика К155ИЕ5 соединены. При этом микросхема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступивших импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор.

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырёхразрядный код в напряжение логического нуля, который появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, такое объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у неё 16 выходов. Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 2 4 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 0000 до 1111 на выходах 0 – 15 появится логический ноль (светодиод засветится). То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует числу в двоичном коде. По сути это такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичную.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе «0», то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток – светодиод светится. Если на выходе логическая единица «1», то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройства. Схема проверена и исправно работает. Вот короткое видео работающего устройства.

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 (КР142ЕН5А) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ±20%. На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 – HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. “Бегущий огонь” с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

Бегущие под музыку огни

Примечание: можно настроить нижний порог шумов, добавив строчку sound.setTrsh(величина) в блок setup() . По умолчанию порог задан 40, его можно увеличить, чтобы снизить чувствительность системы к шумам.

Вместо яркости-от-громкости будем варьировать все три параметра в пространстве HSV: цвет, насыщенность и яркость. Чем выше громкость – тем больше цвет (например от красного к жёлтому), чем выше громкость – тем меньше насыщенность (от цвета к белому), и наконец чем выше громкость, тем ярче. В FastLED это можно организовать так:

где START_HUE задаёт стартовый цвет (0.. 255), мы его смещаем на громкость / 5 . Насыщенность берём как 255 – громкость / 2 , и яркость по громкости как раньше. Полный код примера:

Более сложный вариант, позволяет выводить на ленту неограниченной длины. Позиции частиц хранятся в массиве, расчёт и отрисовка “хвостов” происходит при каждом выводе. Реакция только на “резкие звуки”.

Видео

Полезный пример?

Следующий >

53 Комментария

Гайвер мега крут.

Было бы круто в этом проекте добавить функцию изменения цвета от частоты звука, т.е. например чтобы басс более темным синим цветом воспроизводился, а вокал более нежным теплым цветом. Или еще круче, чтобы можно было самому настраивать выборку по цветам с шагом допустим в 10Гц от 5 до 100 и увеличивая шаг с ростом частоты, потому что разницу в 1000 и 1010 не услышать практически, а вот на низах эта разница ощутима)
В общем есть в какую сторону улучшить проект))

Тут все упирается в скорость обработки. Не потянет дуинка нано.

Разве что внешние фильтры по частотам сделать.

Чего это, запросто потянет

Всё отлично тянет, подключил по схеме, зашил ардуину и всё отлично работает)

Тут сложнее уже. Преобразование Фурье и т.д.

Здарова, ребята! По моему на схеме не хватает микрофонного модуля?

Выход микрофонного модуля на A0. Ну и питание соответственно

Спасибо, сейчас добавлю! Как то упустил этот момент

Мне кажется что оптимальнее было бы использовать функцию на подобии memmove для сдвига массива в пямяти, либо вообще на прямую менять указатель на первый элемент массива, хоть тут нужно подумать не будет ли проблем с дырами в памяти, поэтому лучше что-то на подобии memmove

Добавил внешнее опорное напряжение через переменный резистор, а то засвечивало ленту и скорость движения уменьшил до 1 для 60 светодиодов, нормально получилось.
А как сделать из центра в разные стороны ?

Крутая штука, моим мелких должна понравится! Только разбираться ещё, чайник я!)

Не понял, как такую длинную ленту (4-5 метров) Гайвер питает с одного конца без проблем с просадками?
В статье про адресную (https://alexgyver.ru/ws2812_guide) ленту читал, что нужно дублировать питание примерно каждый метр.
Или для качественных лент такой проблемы нет? Например если купить в Gigant4?

Alex, добрый день. повторил проект, выглядит ну очень красиво, будет очередным режимом для встроенной в стену ленты, но из-за непонимания алгоритма фильтрации шумов и громкости столкнулся с проблемой: если на протяжении нескольких секунд не издавать никаких звуков, по ленте начинает бесперывно пробегать огоньки в качестве шума, что бы они пропали приходится издать какой то громкий звук. каким образом можно установить нижний порог? повозился с библиотекой VolAnalyzer, потыкал переменные, но так ничего и не удалось

Проблема решена xD. как и предполагалось, всё легко и просто…
Нужно всего лишь поднять значение функции setTrsh() и все шумы пропадают) Спасибо за такой проект.

привет, покаж образец как ты прописал в Скетче (sound.setTrsh) у меня такая же проблема бегают огоньки))))

прописал сам уже ,спс)))

Подскажите а можно ли запитать и ленту и ардуинку одним питанием как в уроке “Игрушка для кота”?

конечно! Поправил схему

Немного поигрался с настройками в этой строчке ( CRGB color = CHSV(START_HUE + vol / -2, 255 – vol / 20, vol) с минусом прикольно и интересный эффект у меня получился а также увеличил чувствительность микрофона до 80 и так как мне нравиться цвет зеленый то нашел его в этой строчке #define START_HUE 80 (-+10)

У меня версии с микролед работают всего на нескольких светодиодах в начале, правда звук брал просто с колонки… А первые два варианта работают отлично, после вывода добавляю небольшой delay

Вот респект, все работает как часики то что надо под потолком протянул ленту
режим эквалайзера

а можно как ко скоректировать скрипт что бы именно змейки бежали заноцветные без нахлестов, у гайвера 60 на метр у меня 30 на метр и змейка как то не особо смотрится на 6 метрах у него видно что на 60 диодов она пробегает по половине метра. надеюсь смысл понятен, адаптация на 30 диодов на метр надо

использовал
MicroLED + асинхронный АЦП

для наглядности короткое видео на яндекс

Привет, хочу прикрепить в спортзале к боксерской груше, и соответственно вместо микрофона использовать датчик вибрации. Как думаете, как для человека без опыта программирования задача посильная?

Добрый день! При прошивки в ардуино пишет ошибку.

подскажите, как дописать код, что бы в паузе более X сек включался режим автоматического какого-то бегущего эффекта. а то без музыки грустно )

или вообще сделать беззвуковой вариант разного рода световых эффектов для улицы.

Уже было, что Гайвер крут?)))

А без микрофонного модуля никто не пробовал?А то он явно не успеет приехать до праздников.С обычным диамиком от мобилки явно нехватает амплитуды.Работает только при очень большой громкости.Надо предуселитель мудрить.

Для использования поточной версии скетча: как выглядит подключение нескольких светодиодных лент, например, 3 по 5 м?

Собрал. При заливке скетча на последних версиях Arduino IDE программа ругалась на библиотеки красным цветом (матом) и не грузилась. Только на версии 1.8.5 вроде загрузилась и ругалась белым цветом. Ленту разместил на стене в виде елки. Очень интересный эффект получается- огоньки хаотично плавают в контуре елки, круто. Не знаю как здесь можно прикрепить видео. Спасибо, Александр.

может кто помочь с пошаговым обьяснением как шить ардуино под эти проэкты? А то всё купил а прошить не могу

читать первый блок инструкций к набору

Вот и у меня проблема, эти проекты не хочет шить. После проверки пишет ошибку и всё. Другие пробовал шьёт без проблем.
Кто подскажет где косяк?
С уважением Эдик.

И как скачать только одну библиотеку( бегущий огонёк под музыку)?

Arduino: 1.8.19 (Windows Store 1.8.57.0) (Windows 10), Board: “Arduino Uno”

sketch_jan05a:13:10: fatal error: VolAnalyzer.h: No such file or directory

Nicht benutzt: C:UsersflaumDocumentsArduinolibrariesFastLED-master

VolAnalyzer.h: No such file or directory

Я тоже не могу программировать! всегда эта ошибка.

Разобрался, нехваткой библиотек!

Сдвиг массива стоит сделать линейным:
for (int i = LEDS_AM – 1; i >= P_SPEED; –i) leds[i] = leds[i – P_SPEED];
>

В основном для образовательных целей, для избегания квадратичных алгоритмов там, где они не нужны.
Экономия на практичных значениях P_SPEED и LEDS_AM копеечная: сотни наносекунд.

Стандартная функция memmove
memmove(&leds[P_SPEED], &leds[0], sizeof(CRGB) * (LEDS_AM – P_SPEED));
по факту работает примерно вдвое медленнее приведенного цикла.

Подключил… Закачал скетч на MicroLed…
У меня WS2815 на 12В, так, что подключал 5В на микрофон отдельно от макетной платки…
Но при подключении лента просто переливается и на микрофон не реагирует…
Но когда подключил GND от микрофона не к “-” 5В, а к GND на Arduino nano, то микрофон не реагирует, а когда рукой трогаешь провод Gain – то дорожка бежит.
Может не так подключаю, подскажите кто может…
PS: “+” 12В подключаю к VIN на Arduino nano

Алекс подскажи пжл, что б на 4 ленты одновременно работало, как надо сделать? А то 2 без проблем, подключаю ещё 2 и горят только первые пару диодов на всех лентах и на этом всё

Собрал проект. Прошилась только MicroLED. Подключил так называемые пиксельные диоды ( те же адресные только в колпачках). Из 150 в работе немного больше 100 штук и последние просто горят. Как заставить все работать?

Вряд ли ты получишь ответ… В любом случае на самый крайний случай можешь заказать себе SP107E контроллер там около 200 световых программ настраиваемых с телефона. Я сам собрал оба проекта с видео Алекса на Arduino и уже через неделю они приелись И я заказал себе новый контроллер и ни капли не пожалел, т.к. Алекс уже собирал блутуз управляемые гирлянды не раз и писал под них разные свето-программы, но увы не в этом проекте, хотя, как по мне он самый жизнеспособный и занимает заслуженное место в видео подборке топ проектов автора.

Подскажите, пожалуйста, что надо сделать, чтобы подключить 12В ленту ? Ардуина 12В проглотит, а микрофон ?

Приветствую! Собрал из gyverkit pro по схеме, загрузил версию прошивки с FastLED, все прекрасно работало! Но после того как загрузил прошивку MicroLED + асинхронный АЦП перестало работать корректно. Теперь даже загружаю первую прошивку “с FastLED” стало работать наоборот т.е. постоянно идут полосы в цвете а при звуке(хлопке и т.д.) диоды затухают, в чем может быть проблема? Я вставил другую ардуинку из набора и прошил первой прошивкой, работала она корректно секунд 20 и после так же изменила реакцию на звуковой сигнал…

в потоковой версии,чем громче тем меньше комет,когда наваливаешь до максимум,то вообще нет. Это можно исправить?