Схема предназначена для системы постоянного тока 12 В с девятью небольшими светодиодными фонарями, напоминающими боковые габаритные огни (потребляемая сила тока не указана).
Светодиодные фонари должны быть расположены горизонтально слева направо (позиции 1–9). Все огни включаются на максимальную яркость, запуская цикл. Если все источники света начинают работать с максимальной яркостью, впоследствии их яркость должна уменьшиться примерно до 50%. Затем яркость света 1 увеличивается до максимальной, а затем снижается, когда яркость света 2 достигает максимальной, и так далее.
После одного или двух циклов постепенного увеличения/уменьшения яркости всех огней, все фонари на короткое время переключаются на максимальную яркость на короткий период (например, 5 секунд), прежде чем снова войти в фазу постепенного увеличения/уменьшения. Этот рисунок повторяется непрерывно, создавая волнообразный эффект светодиодов.
Цель состоит в том, чтобы добиться волнообразного эффекта с помощью светодиодных светильников, и контроллер должен способствовать этому, организуя циклы изменения яркости светильников.
Схемотехника и работа
Работу схемы можно понять по следующим пунктам:
Здесь IC 4017 сконфигурирован как 9-ступенчатый генератор последовательного сдвига для переключения 9 светодиодов, подключенных к его выходным контактам. Последовательный сдвиг логического уровня на выходах IC 4017 происходит в ответ на каждый тактовый импульс, подаваемый на его вывод № 14 нестабильным генератором IC 555.
При первом включении питания микросхема IC 555 первоначально остается отключенной путем заземления ее вывода сброса контакта № 4 через C4.
Он остается отключенным в течение нескольких секунд в зависимости от значений R16 и C4. Это гарантирует, что тактовые импульсы не будут поступать на тактовый вход № 14 микросхемы IC 4017, а переключение светодиодов останется отключенным.
При этом напряжение питания, проходящее через верхние вертикальные диоды 1N4148 и конденсатор емкостью 220 мкФ, освещает светодиоды полной яркостью.
Последовательный резистор сопротивлением 220 Ом ограничивает ток до безопасных пределов, которые можно изменить для создания оптимального 100% освещения светодиодов во время первоначального включения питания.
После полной зарядки конденсатора емкостью 220 мкФ уровень освещенности светодиодов со 100% снижается примерно до 50% из-за присутствия R1. R1 можно соответствующим образом настроить для получения желаемого снижения уровня светодиодов на 50%.
В это время контакт №4 микросхемы 555 включен, что позволяет микросхеме 555 свободно колебаться и подавать тактовые импульсы на контакт №14 микросхемы 4017.
Это приводит к тому, что выходы IC 4017 начинают последовательность с выходами с высоким логическим уровнем. В связи с этим светодиоды теперь начинают мигать один за другим от существующего уровня освещенности 50% до полного освещения 100%.
Это создает волнообразную имитацию светодиодов, поскольку они последовательно переключаются от первоначального тусклого освещения к яркому.
Волнообразный эффект продолжается до тех пор, пока не загорится последний 8-й светодиод на контакте №9. При следующей последовательности на выводе № 11 транзистор Т1 включается, что снова заставляет всю матрицу светодиодов включаться с максимальной яркостью.
В то же время высокий уровень логики на выводе № 11 микросхемы IC 4017 удерживает процесс последовательности отключенным, поддерживая высокий уровень на выводе через конденсатор C1 емкостью 220 мкФ.
Значение C1 можно соответствующим образом отрегулировать для поддержания необходимого 5-секундного полного свечения светодиодов в конце каждого последовательного цикла.
Светодиоды снова начинают переключаться с низкой яркости на высокую с перерывами, создавая желаемый волновой эффект, подобный светодиодному световому эффекту.