CD4017-basierte multifunktionale Fahrrad-Hintergrundbeleuchtung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Diese Schaltung wird durch Anwenden einer sehr verbreiteten CD4017-LED-Schaltung hergestellt, die als LED-Chaser bezeichnet wird.

Es kann jedoch verschiedene LED-Blinkmethoden unterstützen, indem Steuerkabel auf unterschiedliche Weise angeschlossen werden.

Vielleicht kann es als Fahrrad-Hintergrundbeleuchtung oder als visuelle Anzeige von Raspberry Pi- oder Arduino-Schaltungen verwendet werden.

Schritt 1: LED-Blinkschema

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

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Wie Sie im obigen Video sehen können, blinken zweifarbige LEDs auf hüpfende Weise.

Zuerst blinken 4 rote LEDs nacheinander im Uhrzeigersinn.

Danach blinken 4 grüne LEDs im Gegenuhrzeigersinn.

Dieses Betriebsschema ist ein Beispiel unter diversen anderen Möglichkeiten, die Sie später sehen werden.

Beginnen wir damit.

Schritt 2: Schaltpläne

Diese Schaltung arbeitet selbst mit einer eigenen NE555-Taktquelle ohne Steuerung eines externen Controllers wie Raspberry Pi oder Arduino.

Es handelt sich um eine sehr typische und übliche LED-Chaser-Schaltung (Einschalten der LED nacheinander) mit CD4017 (Decade Counter IC).

Daher sind detaillierte Erläuterungen für den Schaltungsbetrieb nicht erforderlich.

Für die Taktschaltung des NE555 sind jedoch noch einige Erklärungen erforderlich, da sie die Blinkgeschwindigkeit der LEDs steuert.

Die Details sind wie im nächsten Schritt beschrieben.

Schritt 3: Takterzeugungsmethode

In den in Schritt 2 gezeigten Schaltplänen werden den Widerständen der NE555-Taktschaltung kleine eingekreiste Zahlen zugewiesen.

Die 1K (Nummer 1) ist R1 und 100K VR (Nummer 2) ist R2, die die Taktgeschwindigkeit in der Tabelle im obigen Bild definieren.

Wie Sie sehen können, nimmt der Wert von R2 (100K VR) ab, die Taktrate (F, Frequenz) steigt.

Wenn der VR 100K-Wert 10 Ohm beträgt, steigt die Frequenz auf bis zu 141 pro Sekunde.

Bei dieser Geschwindigkeit scheinen alle LEDs gleichzeitig zu blinken, wie Sie im obigen Video sehen können.

Umgekehrt wird das LED-Blinken langsam, wenn Sie den VR 100K-Wert erhöhen.

Sie können einen beliebigen Kondensatorwert (10uF), VR (100K) und R1 (1K) wählen, wenn F (Frequenz) im Bereich von 1 bis 100 liegen kann, wie in der obigen Tabelle gezeigt.

Schritt 4: Teile

Für die Herstellung dieser Schaltung ist PCB-Zubehör wie langer Stiftkopf und IC-Stiftkopf wichtig, um eine einfache Änderung des LED-Blinkschemas zu unterstützen. (Erkläre ich später)

Andere sind übliche Teile, die Sie leicht in Internet-E-Shops kaufen können.

- CD4017 (16-poliger Dekadenzähler-IC) x 1

- NE555 Timer-IC x 1

- Kondensatoren: 10uF x 1, 0,1uF x 1

- Widerstände: 220 Ohm x 1 (LED-Strombegrenzung), 1K (Taktsteuerung) x 1, 100K (Definition der LED-Blinkrate)

- Zweifarbige LED x 4 (gemeinsamer Kathodentyp ist erforderlich)

- Universalplatine 30 (W) mal 20 (H) Lochgröße (Sie können jede Universalplatine für diese Schaltung zuschneiden)

- Zinndraht (ich werde ein Beispiel in "Teil 2: Erstellen von PCB-Zeichnungen" für die Verwendung dieses Teils erläutern)

- Langer Stiftkopf (3 Stifte) x 5 (ich werde später erklären)

- IC 3-Pin-Kopf zum Anschluss von zweifarbigen LED x 4

- Überbrückungskabel (Buchse an einem Ende) x 8 und rote/blaue Kabelkabel

Schritt 5: PCB-Zeichnung erstellen

Lassen Sie uns wie zuvor eine PCB-Zeichnung erstellen, die das Verdrahtungsmuster und die Position jedes Teils zeigt.

Und es kann einfaches Löten unterstützen und Verdrahtungs- / Lötfehler minimieren.

Wenn kein Kabel verwendet wird, wird das Verdrahtungsmuster etwas komplex, wie im Bild oben gezeigt.

Wenn alles fertig ist, können Sie mit dem Löten von Teilen auf der Universalplatine beginnen.

Schritt 6: Hauptplatine löten

Dies ist die Hauptplatine mit den ICs CD4017 und NE555.

Da CD4017 nicht in die IC-Stiftkopfbuchse eingesteckt ist, können Sie die 8-Pin-Länge der IC-Stiftkopfbuchse sehen.

Dieser IC-Stiftkopf wird als zweifarbige LED-Buchse in der Tochterplatine verwendet, die im nächsten Schritt hergestellt wird.

Um verschiedene LED-Blinkmuster zu erstellen, wird jeder Ausgang des CD4017 wie in der Abbildung oben gezeigt markiert und nummeriert.

Sie werden sehen, wie wichtig diese Nummern auf dem Magic Tape-Segment sind, da die Steuerung des LED-Blinkens stark von diesen markierten Nummern abhängt.

Obwohl die PCB-Zeichnung anders ist als die Hauptplatinenverdrahtung, ist die physische Verbindung dieselbe wie in der PCB-Zeichnung.

Schritt 7: Löten der Tochterplatine

Die Tochterplatine wird in einer 90-Grad-Position an der Hauptplatine befestigt (senkrecht montiert).

Sie können den Unterschied zwischen langem und kurzem Steckkopf im Bild oben sehen.

Der lange Stiftkopf sollte von der Vorderseite der Platine eingesetzt und an der Rückseite der Tochterplatine angelötet werden.

Auf der Rückseite wird die Buchse des Jumper-Codes auf den angelöteten langen Stiftkopfleiter gesteckt.

Wenn Sie einen kurzen verwenden, wird das Stecken des Jumpercodes schwierig, da der verbleibende Leiterabschnitt des Stiftkopfes zu kurz ist.

Normalerweise kann es zu einem schlechten Kontakt kommen, wenn Sie einen kurzen Stiftkopf verwenden.

Verwenden Sie daher bitte lange Stiftkopfstecker.

Wenn alles bereit ist, lassen Sie uns diese Schaltung in Betrieb nehmen.

Schritt 8: ROTES / GRÜNES KREUZmuster

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

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Bist du Christ?

Dann hat dieses Blinkmuster eine Bedeutung für Sie.

Rote LEDs folgen dem Kreuzzeichen.

Anschließend folgen grüne LEDs dem gleichen Pfad von Rot.

Wie ist das möglich?

Schritt 9: Verdrahtung für die Herstellung von ROTEN / GRÜNEN KREUZmustern

Zuvor habe ich nummerierte Tags erwähnt.

Sie können wie oben nummerierte weibliche Überbrückungskabel an die Stiftkopfleiter anschließen, die sich in der Tochterplatine befinden.

Da ich keine detaillierte PCB-Zeichnung der Tochterplatine gemacht habe, unterscheidet sich die Pinbelegung von dem, was ich ursprünglich dachte.

Später fand ich das eigentliche Pin-Layout wie im Bild oben gezeigt.

Aus diesem Grund ist die PCB-Zeichnung wichtig und notwendig, damit gelötete PCBs mit dem beabsichtigten Schaltungsdesign übereinstimmen.

Schritt 10: Kreisförmiges Iterationsmuster

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

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Bist du Buddhist?

Dann iteriert deine Welt endlos mit Reinkarnation. (Natürlich ist die Reinkarnation beendet, wenn du Buddha wirst)

Wie auch immer, indem Sie die Pin-Verbindungen ändern, können Sie das LED-Blinkmuster insgesamt ändern.

Was wird die Stiftverbindung für das kreisförmige Iterationsmuster sein?

Schritt 11: Verdrahtung zum Erstellen eines kreisförmigen Iterationsmusters

Wie im Bild oben gezeigt, können Sie Jumper-Code-Kabel anschließen, um ein kreisförmiges Iterationsmuster zu erstellen.

OK. Lassen Sie uns ein weiteres LED-Blinkmuster erstellen.

Schritt 12: Ein weiteres Blinkmuster

Der Jumper-Code-Anschluss ist wie im Bild oben.

Was ist das für ein Blinkmuster?

Schritt 13: Blinkmuster von links nach rechts springen

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

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Dieses Blinkmuster sieht man bereits am Anfang dieser Geschichte.

Aber ich mag das letzte Blinkmuster, wie es im nächsten Schritt gezeigt wird.

Eigentlich mag ich es….

Und wenn Sie es sind, blinkt dieser schneller…. Je besser…..

Schritt 14: Chaos-Muster

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

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Obwohl diese Schaltung ihr Betriebsmuster ändern kann, sollte nur eine Art von Blinkmuster zur Fertigstellung bestimmt werden.

Trotzdem baue ich kein Mainboard mit Daughterboard zusammen.

Beide Platinen können mit Stiftkopfsteckern verbunden und zur Komplettierung zusammengelötet werden.

Schritt 15: Finalisierung

Irgendwie lagern in meinem Teilebestand viele CD4017 IC und zweifarbige LEDs.

Ich weiß nicht, wann ich diese gekauft habe und warum.

Jedenfalls verwende ich mehrere von ihnen mit diesem Projekt.

Aber ziemlich viele blieben stehen…

Ich werde später einige weitere Schaltungsideen vorstellen, indem ich den gespeicherten CD4017 und die zweifarbige LED verwende.

Vielen Dank für das Lesen dieser Geschichte.