Светодиодный кубик на 27 светодиодов - Своими руками
Своими руками

Светодиодный кубик на 27 светодиодов

>

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

Наступил август, дни становятся короче, вечера холоднее и дольше – а значит, самое время начать собирать забавные светодиодные эффекты, которые “согреют” атмосферу своим мерцанием в вечернем полумраке. Светодиодные эффекты, представленные в виде схем для сборки в интернете обычно бывают либо сложными и очень масштабными, управлением которыми производится с помощью микроконтроллера, либо наоборот, слишком простыми и примитивными, построенными на нескольких транзисторах. К последним можно отнести, например, всем известный, и, кстати, не устаревающий мультивибратор. Микроконтроллеры и их программирование доступными не каждому, поэтому часто приходится ограничиваться их отсутствием. Однако среди светодиодных эффектов есть альтернатива, представленная в описываемой статье – светодиодный LED-кубик, состоящий из 27-ми светодиодов, и управляемый всего двумя доступными микросхемами, которым не требуется программирование. Между тем, по эффектности такой кубик практически не уступает микроконтроллерным системам. Его схема представлена ниже.
Светодиодный кубик на 27 светодиодов Смысл заключается в том, что из 27-ти светодиодов составляется кубик с гранями 3 на 3 светодиода. При включении схемы они начинают затейливым образом перемигиваться, создавая некое подобие 3D эффекта. Формируют эти перемигивания всего две микросхемы.
Первая из них – очень популярный таймер NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1), представляет собой генератор прямоугольных импульсов. Продаётся в любом магазине радиодеталей и стоит пару десятков рублей, вид микросхемы представлен ниже. Выпускается в корпусе DIP8, существует также и в SMD-корпусе, но в данном случае использование SMD не оправданно.

Светодиодный кубик на 27 светодиодов Вторая микросхема – 14-ти разрядный счётчик-делитель К561ИЕ16, её полный аналоги CD4020, MC14020 также можно использовать в схеме. Микросхема имеет вход, на который подаётся прямоугольные импульсы с таймера NE555, а также несколько выходов, на которых поочерёдно появляется напряжение в такт приходящим на вход импульсам. К выходам микросхемы подключаются сами светодиоды кубика, которые будут загораться в определённых последовательностях. Вид микросхемы ниже.

Светодиодный кубик на 27 светодиодов Также для сборки схемы потребуются 27 светодиодов любого цвета, резистор на 33 кОм и электролитический конденсатор на 10 мкФ. Для удобства в цепь питания ставится кнопка с фиксацией, которая будет включать и отключать кубик.

Светодиодный кубик на 27 светодиодов Главная сложность в сборке конструкции даже не пайка самой схемы, а сборка кубика из светодиодов. Состоять он будет из 3-х этажей, на каждом из этажей будет по 9 светодиодов. Сперва вместе спаиваются отдельные этажи, а затем они совмещаются. Держаться светодиоды будут за счёт собственных выводов, которыми они припаиваются друг к другу. Для центральных светодиодов следует сделать отдельные перемычки из отрезков медной проволоки. При пайке кубика важно соблюсти указанную на схеме полярность каждого из 27-ми светодиодов, если перепутать полярность хоть одного – кубик будет светиться неправильно. Если используются новые светодиоды, определить их полярность довольно просто – короткий вывод всегда будет катодом, а длинный – анодом. Ниже приведены фотографии процесса изготовления кубика. Чем ровнее получится его собрать – тем аккуратнее и приятнее будет смотреться вся конструкция в целом.

Светодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодов
Для монтажа электронной схемы следует изготовить печатную плату, на которую также будет устанавливаться и сам кубик. Автор использует для рисования дорожек на текстолите маркер – в дальнейшем плата будет погружена в травильный раствор, при этом вся медь вокруг дорожек растворится. Останется стереть с платы сам маркер и просверлить отверстия в нужных местах под выводы деталей. При рисовании платы также не стоит забывать под место для кубика. Поэтому его стоит изготовить в первую очередь, и уже затем, когда будут известные его конечные размеры, нарисовать на плате контактные площадки под его установку. Ниже представлены фотографии процесса изготовления платы.

Светодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодов
Микросхемы на обязательно впаивать прямо на плату – можно использовать панельки, которые впаиваются на плату, и уже на них сверху ставится микросхема. Такой способ позволит избежать необходимости выпаивать микросхему, если она вдруг сгорит из-за переполюсовки или превышении напряжения питания. Кубик запаивается на плату в последнюю очередь – после микросхем и перемычек. Также на плате следует предусмотреть контакты для подключения проводов питания. Напряжение питания схемы составляет 9В – это оптимальное значение, так как при 12В может оказаться многовато для микросхемы-счётчика. Потребляемый ток зависит, в первую очередь, от светодиодов, и составляет 40-80 мА. В качестве пробного источника питания подойдёт Крона, однако спустя пару часов работы кубика она сядет.

Светодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодов
Таким образом, получилась простая “конструкция выходного дня”, собрать которую можно просто ради интереса и тренировки навыков пайки. Преимуществом схемы является отсутствие необходимости в какой-либо настройке и программировании микроконтроллеров. Удачной сборки!

Светодиодный кубик на 27 светодиодовСветодиодный кубик на 27 светодиодов

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.