DIY набор “Светодиодная волна” представляет собой электронное устройство, демонстрирующее визуальный эффект в виде бегущей точки красного цвета, состоящее из 10 светоизлучающих диодов, на которых и создается визуальный эффект.
Для обеспечения работы устройства необходимы дополнительные электронные компоненты, которые поставляются в комплекте для сборки устройства. Конструктивно DIY набор для сборки “Бегущий огонь” выполнен в виде сборки компонентов на печатной плате.
DIY конструктор предназначен для самостоятельной сборки. Это позволяет изучить общие принципы работы электронных компонентов, получить навыки пайки электронных устройств.
Устройство содержит в себе следующий набор элементов:
Изучим более подробно работу двух микросхем, входящих в состав diy набора для сборки “Светодиодная волна”.
Микросхема NE555 – одна из самых популярных и универсальных микросхем, используемых в радиолюбительских и учебных проектах. Она служит для формирования прямоугольных импульсов – сигналов, которые периодически включают и выключают ток. NE555 задает точный ритм для мигания светодиодов.
Основой работы микросхемы является процесс заряда и разряда конденсатора. Когда питание подается, конденсатор начинает заряжаться через резистор, и напряжение на нём постепенно растёт. Как только оно достигает определенного уровня (около 2/3 напряжения питания), внутренняя схема NE555 срабатывает и переключает состояние выхода, одновременно открывая разрядный транзистор. В этот момент конденсатор начинает разряжаться, и напряжение на нём падает. Когда оно опускается примерно до 1/3 напряжения питания, схема снова меняет состояние — конденсатор снова заряжается. Этот цикл повторяется непрерывно, создавая стабильную последовательность импульсов.
Частота импульсов (скорость мигания светодиода) зависит от номиналов резисторов и ёмкости конденсатора. Если уменьшить сопротивление – ток через цепь потечет быстрее, конденсатор будет быстрее заряжаться и разряжаться, а значит, частота импульсов возрастает. Напротив, при большем сопротивлении процесс замедляется, и мигание становится реже. Именно этим принципом удобно пользоваться при настройке схемы: изменяя всего один резистор, можно плавно регулировать частоту генерации.
Благодаря простоте принципа и надежной работе NE555 применяется в самых разных устройствах – от простых мигалок до генераторов звуковых сигналов и блоков питания. Особенно наглядно её работа демонстрируется в DIY-наборе «Светодиодная волна», где микросхема управляет скоростью и последовательностью зажигания светодиодов. В результате создается эффект плавного движения светового потока, напоминающий бегущую волну. Такая схема помогает начинающим радиолюбителям понять основы работы таймеров и генераторов импульсов.
Схема NE555 таймер
В diy наборе “Бегущий огонь”, микросхема NE555 работает в паре с цифровым счетчиком-делителем CD4017, создавая эффект плавно бегущего света. В этой связке:
Каждый импульс с выхода NE555 воспринимается CD4017 как команда «сдвинуться на один шаг вперёд».
Внутри CD4017 находится десятичный счётчик с десятью выходами. При подаче первого импульса активируется первый выход, затем второй, третий и до десятого. Затем счетчик автоматически возвращается к первому выходу, цикл повторяется. Подключив к каждому выходу по светодиоду, можно увидеть, как они загораются по очереди, создавая визуальный эффект «волны» или «бегущего огня».
Такое сочетание микросхем демонстрирует, как простая генерация импульсов (NE555) и логическая обработка сигналов (CD4017) совместно формируют динамическое световое шоу. Изменяя частоту NE555, можно регулировать скорость движения световой волны.
Благодаря простоте схемы и наглядности результата, diy набор «Светодиодная волна» является одним из самых популярных обучающих наборов для начинающих радиолюбителей.
Выводы микросхемы серии CD4017
Для управления микросхемой счётчика используется несколько основных выводов
Carry-out – вывод переполнения счётчика, применяется для каскадирования
Clock Enable – вход разрешения работы счётчика
Clock Input – вход тактовых импульсов с генератора
Reset – сброс счетчика в начальное состояние
В качестве индикаторов в DIY наборе “Светодиодная волна” применены светодиоды красного цвета. Светодиод является нелинейным элементом, для ограничения тока в цепи и для обеспечения рабочего режима светодиода применяется токоограничивающий резистор. Средний ток светодиода примерно 10 мА.
Комплект поставки DIY набор “Светодиодная волна” состоит из следующих деталей:
| Поз. обозначение | Наименование | Кол-во, шт. | Примечание |
| Микросхемы | |||
| U1 | NE555 | 1 | SO-8 |
| U2 | CD4017 | 1 | SO-16 |
| Конденсаторы | |||
| С1 | 0603 1 мкФ 50В | 1 | |
| С2 | 0603 1 мкФ 50В | 1 | |
| Резисторы | |||
| R1 | 0603 1 кОм 5% | 1 | |
| R2 | 0603 2 кОм 5% | 1 | |
| R3 | 0603 10 кОм 5% | 1 | |
| R4 | YL-1117 50 кОм | 1 | |
| R5…R13 | 0603 1 кОм 5% | 10 | |
| Светодиод 3 мм | 10 | ||
| Разъём PLS-2 угловой | 1 |
Для выполнения пайки конструктора рекомендуем применять следующие инструменты:
Рекомендуется соблюдать следующий порядок монтажа элементов на печатную плату:
Пайка DIY наборов во время занятий
Схема набора «Светодиодная волна» показывает, как соединены между собой светодиоды, резисторы, микросхема и другие элементы. На ней обозначены все дорожки печатной платы и контактные площадки, что помогает правильно расположить детали и избежать ошибок при монтаже. Обычно схема содержит пояснения к каждому элементу – его обозначение, номинал и полярность подключения.
Благодаря этой схеме сборка набора становится понятной даже для начинающих радиолюбителей. Она позволяет увидеть, как формируется эффект «волны» – плавного перемещения света от одного светодиода к другому. Следуя схеме, можно не только успешно собрать устройство, но и лучше понять принцип работы электронных цепей и основы светодиодной индикации.
Схема принципиальная DIY набора
Перед тем как приступить к сборке DIY конструктора ответьте самостоятельно на следующие вопросы:
