간단한 스크롤 RGB LED 회로

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몇 개의 4017 IC를 사용하여 간단한 RGB (빨간색, 녹색, 파란색) 이동 또는 스크롤 LED 디스플레이를 만들 수 있습니다. 절차를 자세히 알아 보겠습니다.

RGB LED 이해

RGB LED는 3-in-one 컬러 기능과 세 가지 다른 공급 소스를 사용하여 독립적으로 구동 할 수 있기 때문에 요즘 꽤 인기가 있습니다.



나는 이미 흥미로운 것을 논의했습니다 RGB 컬러 믹서 회로 , 점진적 전환을 통해 고유 한 색상 조합을 생성하기 위해 LED의 색상 강도를 수동으로 설정하는 데 사용할 수 있습니다.

제안 된 RGB 스크롤링 LED 회로에서 우리는 효과를 구현하기 위해 동일한 LED를 통합합니다.



다음 이미지는 3 개의 임베디드 RGB LED를 제어하기위한 독립적 인 핀아웃이있는 표준 RGB LED를 보여줍니다.

의도 한 스크롤 효과를 내기 위해 24 개의 LED가 필요하며, 일단 조달되면 다음 이미지와 같이 직렬로 조립 될 수 있습니다.

알 수 있듯이 음극은 모두 공통으로 만들어지며 개별 100ohm 저항기를 통해 접지됩니다 (회로의 음극 전원에 연결됨).

양극 끝은 다음 그림과 같이 IC 4017 회로의 각 출력 핀아웃과 적절하게 연결되어야하는 몇 가지 관련 번호로 지정되어있는 것을 볼 수 있습니다.

회로 기능

회로 기능은 다음 사항을 통해 이해할 수 있습니다.

의도 된 스크롤 효과가 설계에서 달성되도록 특별한 방식으로 계단식으로 연결된 4 개의 IC 4017, 10 단계 Johnson의 10 진 카운터 / 분할 장치를 볼 수 있습니다.

IC의 클록 입력 인 핀 # 14는 모두 함께 연결되고 클록 소스와 통합되어 IC 555 atable, 트랜지스터 불안정, 4060 회로 또는 단순히 NAND와 같은 표준 불안정 회로에서 쉽게 달성 할 수 있습니다. 게이트 발진기 회로.

불안정한 회로에 설정된 주파수의 속도는 LED 스크롤 효과의 속도를 결정합니다.

전원이 켜지면 C1은 즉시 IC1의 15 번 핀을 순간적으로 높게 설정합니다. 이것은 IC1의 핀 # 3을 하이로 끌어 올리고 IC1의 나머지 핀아웃은 모두 제로 로직으로 설정됩니다.

IC1의 3 번 핀이 하이가되면 IC2의 15 번 핀도 하이가되며, 마찬가지로 IC2의 3 번 핀은 하이 로직에, 다른 모든 핀아웃은 로직 0에 배치됩니다. 및 IC4는 동일한 핀아웃 방향 세트를 통과합니다.

따라서 전원 스위치를 켜는 동안 모든 4017 IC는 위의 조건에 도달하고 비활성화 상태를 유지하여 처음에 모든 RGB LED가 꺼진 상태로 유지되도록합니다.

그러나 C1이 완전히 충전되는 순간 IC1의 15 번 핀이 C1에 의해 생성 된 하이에서 해제되고 이제 클럭에 응답 할 수 있으며이 과정에서 핀 3의 하이 로직 시퀀스가 ​​다음 핀으로 이동합니다. 2 .... 첫 번째 RGB 문자열이 켜집니다 (첫 번째 빨간색 문자열이 켜짐).

IC1의 3 번 핀이 낮아짐에 따라 IC2도 활성화되고 매우 유사하게 14 번 핀의 후속 클록에 응답 할 준비가됩니다.

따라서 IC1 로직 시퀀스가 ​​핀 2에서 핀 4로 더 이동하는 순간 IC2는 핀 출력을 핀 # 3에서 핀 # 4로 밀어서 대응합니다. 이제 다음 RGB 문자열이 켜집니다 (녹색 문자열이 켜지고 이전 빨간색 LED 문자열, 빨간색은 다음 RGB 문자열로 이동).

IC의 14 번 핀에있는 후속 클록을 사용하면 동일한 뒤에 IC 3과 IC4가 따라 오므로 RGB 문자열이 주어진 8 개의 후속 LED 스트립에서 이동하거나 스크롤되는 것처럼 보입니다.

4 개의 캐스케이드 된 4017 IC에서 시퀀싱이 진행됨에 따라 특정 시점에서 마지막 로직 펄스가 IC4의 핀 # 11에 도달하면이 핀의 하이 로직이 즉시 IC1의 핀 # 15를 '찌르고'강제 실행합니다. 재설정하고 초기 위치로 돌아 가면주기가 새로 시작됩니다 ....

위의 RGB 스크롤 효과는 너무 인상적이지 않을 수 있습니다. 움직이는 패턴이 R> G> B ......, 즉 한 색상이 다른 색상 뒤에 표시되기 때문입니다.

R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... 등의 방식으로 더 흥미로운 패턴을 얻으려면 다음을 구현해야합니다. 더 많은 수의 채널에 대해 다음 단락에서 설명하는 것과 같이 동일한 방식으로 IC 4017 IC를 추가하기 만하면됩니다.

RGB 움직이는 알파벳 디스플레이 회로

이 다음 회로는 빨간색, 녹색, 파란색 또는 RGB LED 그룹에 걸쳐 시퀀싱 패턴을 생성하여 빨간색에서 녹색으로, 파란색으로, 다시 빨간색으로 아름다운 이동 또는 이동 전환 효과를 생성하도록 설계되었습니다.

제안 된 RGB LED 알파벳 체이서 회로의 주 제어 회로는 3 개의 Johnsons 10 년 카운터 4017 IC와 클록 발생기 IC 555로 구성되어 있습니다.

RGB 효과의 작동 방식

먼저이 단계의 역할과 실행중인 RGB LED 효과를 수행하는 방법을 이해해 보겠습니다.

555 IC 불안정한 클록 발생기 스테이지는 3 개의 IC에 대한 시퀀싱 펄스를 생성하기 위해 포함되며, 핀 14는 필요한 트리거링을 위해 IC 555의 출력과 결합되고 결합 될 수 있습니다.

전원이 켜지면 IC1 4017의 15 번 핀에 연결된 0.1uF 커패시터가이 IC를 재설정하여이 IC의 핀 3, 즉 pin3> 2> 4> 7> 10에서 시퀀싱을 시작할 수 있습니다. 핀 14의 모든 클록 펄스에 대한 응답으로 계속됩니다.

그러나 시작시 0.1uF 캡으로 재설정되면 pin3을 제외하고 모든 출력 핀은 pin11을 포함하여 낮아집니다.

핀 11이 0에 있으면 IC2의 핀 15는 접지 전위를 얻을 수 없으므로 비활성화 상태로 유지되며 IC3에서도 마찬가지입니다. 따라서 IC2와 IC 3은 잠시 동안 비활성화 상태를 유지하고 IC1은 시퀀싱을 시작합니다.

결과적으로 IC1 출력은 최종적으로 시퀀스 하이가 pin11에 도달 할 때까지 핀 3에서 핀 11로 출력 핀에 걸쳐 '하이'시퀀스를 생성하기 시작합니다.

pin11이 순서대로 high가 되 자마자 IC1의 pin13도 high가되어 IC1을 즉시 동결시키고 pin11의 high logic이 잠 깁니다 .... 이제 IC는 아무것도 할 수없는이 위치에 남아 있습니다.

그러나 위의 내용은 관련 BC547을 트리거하여 이제 IC1을 모방하고 핀 3에서 핀 11을 향해 하나씩 시퀀싱을 시작하는 IC2를 즉시 활성화하고 IC2의 핀 11이 높아지 자마자 마찬가지로 잠기 게됩니다. IC3가 절차를 반복 할 수 있도록합니다.

IC3는 또한 이전 IC의 풋 프린트를 따르고 시퀀싱 로직 하이가 핀 11에 도달하자마자 로직 하이가 IC1의 핀 15로 전송됩니다 .... 이는 IC1을 즉시 재설정하여 시스템을 원래 형태로 되돌리고 IC1은 아직 다시 시퀀싱 프로세스를 시작하고주기가 계속 반복됩니다.

회로도

IC 4017을 사용하는 간단한 RGB 스크롤 디스플레이 회로

우리는 위의 RGB 컨트롤러 회로가 규정 된 시퀀싱 절차와 정확히 어떻게 작동해야하는지 배우고 이해했습니다. 이제 위 회로의 시퀀싱 출력이 스크롤링 또는 이동을 생성하기 위해 호환되는 드라이버 단계와 함께 사용되는 방법을 보는 것이 흥미로울 것입니다. 선택한 알파벳 세트에 대한 RGB LED.

스크롤링 LED 연결 다이어그램

모든 트랜지스터는 2N2907입니다.
모든 SCR은 BT169입니다.
SCR 게이트 저항기 및 PNP 기본 저항기는 모두 1K입니다.
LED 직렬 저항은 LED 전류에 따릅니다.

위의 이미지는 RGB 드라이버 단계를 보여줍니다. 우리는 8 개의 RGB LED가 사용 된 것을 볼 수 있습니다 (음영 된 사각형 상자에서). 이것은 논의 된 4017 회로가 8 개의 순차적 출력을 생성하도록 설계 되었기 때문에 드라이버 단계가 8 개의 숫자를 수용하기 때문입니다. 이 LED.

RGB LED에 대해 자세히 알아 보려면 다음 관련 게시물을 참조하십시오.

RGB 컬러 믹서 회로

RGB 점멸기, 컨트롤러 회로

SCR의 역할

디자인에서 SCR은 각 LED와 함께 음극 끝 부분에 포함되어 있으며 LED의 양극 끝 부분에있는 PNP 트랜지스터도 볼 수 있습니다.

기본적으로 SCR은 LED 조명을 래 칭하기 위해 배치되고 PNP는 래치를 끊기 위해 정확히 반대 방향으로 연결됩니다.

시퀀싱 또는 일반적인 알파벳 스크롤 효과는 다음 패턴으로 다양한 LED를 할당하여 구현됩니다.

작동 원리

RGB 모듈의 모든 빨간색 LED는 해당 SCR 게이트를 통해 IC1 출력, IC2 출력이있는 녹색 LED 및 IC3 출력이있는 파란색 LED와 연결된 것을 볼 수 있습니다. SCR이 트리거되면 관련 LED가 추적 순서로 켜집니다.

이전 섹션에서 설명했듯이 IC1, IC2 및 IC3는 IC가 계단식 방식으로 응답하는 방식으로 리깅됩니다. 여기서 IC1은 먼저 시퀀싱을 시작한 다음 IC2, IC3 순으로 시작하면 사이클이 계속 반복됩니다.

따라서 IC1이 시퀀싱을 시작하면 각 RGB 모듈의 모든 빨간색 LED가 트리거되고 래치됩니다.

IC2가 시퀀싱과 함께 활성화되면 관련 SCR을 통해 어레이의 녹색 LED가 켜지고 래치되기 시작하지만 동시에 관련 PNP 트랜지스터를 통해 RED LED 래치도 중단됩니다. IC3 출력에서도 동일하게 수행되지만 이번에는 RGB 모듈의 녹색 LED에 대해

녹색 LED 시퀀싱이 경과하면 빨간색 LED를 처리하기 위해 IC1로 다시 대체되고 전체 절차가 눈부신 RGB LED 스크롤 효과를 시뮬레이션하기 시작합니다.

스크롤링 디스플레이 시뮬레이션

스크롤링 LED GIF 시뮬레이션

위에 표시된 애니메이션 시뮬레이션은 제안 된 설계에서 예상 할 수있는 LED 스크롤의 정확한 복제를 제공합니다.

SCR 게이트에 표시된 실행중인 흰색 점은 SCR에 의한 래칭 기능의 트리거링 및 실행을 나타내는 반면, PNP 기본 흰색 점은 관련 SCR 래치의 중단을 나타냅니다.

단일 LED가 순서대로 표시되지만 공급 전압에 따라 각 RGB 채널에 더 많은 수의 직렬 LED를 삽입 할 수 있습니다. 예를 들어 12V 전원의 경우 3 개의 LED가 각 채널에 통합 될 수 있으며 24V의 경우 각 채널에서 6 개의 LED로 증가 할 수 있습니다.

환영 스크롤 시뮬레이션 예

달리기 또는 움직이는 RGB LED 알파벳을 만들기 위해 위의 효과를 구성하는 방법

스크롤

위의 예는 위에서 설명한 회로를 사용하여 고전적인 RGB 움직이는 그래픽 알파벳 시뮬레이션을 보여줍니다.

각 알파벳은 8 개의 RGB LED 모듈에서 빨간색, 녹색 및 파란색 LED로 연결되어있는 것을 볼 수 있습니다.

직렬 병렬 연결은 약간 복잡 할 수 있으며 약간의 경험과 기술이 필요할 수 있습니다. 직렬 및 병렬로 LED를 배선하는 것과 관련된 계산을 이해하기 위해 다음 기사를 연구 할 수 있습니다.

LED 조명 배선 방법

직렬 및 병렬로 LED를 계산하고 연결하는 방법

독창적 인 상상력을 사용하고 시퀀스에 걸쳐 RGB LED를 적절하게 배선하여 다양한 혁신적인 패턴을 설계하고 구현할 수 있습니다.




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