Wskaźnik wysterowania dwubarwnych diod LED LM 3914.pdf

(205 KB) Pobierz

M I N I P R O J E K T Y

Wskaźnik wysterowania na dwubarwnych LED

Wszelkiego rodzaju

wskaüniki napiÍcia

i†wysterowania zbudowane

z†diod úwiec¹cych LED

zawsze cieszy³y siÍ

zainteresowaniem

CzytelnikÛw EP. Trudno

siÍ temu dziwiÊ, s¹ to

uk³ady najczÍúciej bardzo

efektowne w†dzia³aniu,

niezbyt kosztowne i†przy

tym uøyteczne. OpisÛw

uk³adÛw takich wskaünikÛw

opublikowano juø sporo, ale

proponowany uk³ad jest

doúÊ nietypowy

i†z†pewnoúci¹ jego

wykonanie zainteresuje

wielu CzytelnikÛw.

Zdaniem autora, typowe

wskaüniki wysterowania

zbudowane z†szeregÛw diod

LE D w y gl ¹ d a j¹ ni e ki e dy

doúÊ smutno. Przy braku lub

przy ma³ym sygnale na wej-

úciu, kiedy nie pali siÍ øad-

na dioda lub tylko jedna,

wskaünik taki staje siÍ ma³o

efektowny. W†proponowa-

nym uk³adzie zawsze pali

siÍ dziesiÍÊ diod, a†poziom

napiÍcia na wejúciu obrazo-

wany jest przez zmianÍ ko-

loru úwiecenia s³upka o†d³u-

goúci proporcjonalnej do

wartoúci tego napiÍcia.

Opis

uk³adu

Schemat

elektryczny

wskaünika pokazany zosta³

rys.1.

Prawie wszystkie

elementy

zastosowane

w†uk³adzie s¹ juø znane

z†poprzednich konstrukcji

publikowanych w†EP - z†jed-

nym wyj¹tkiem: dwubarw-

nych diod LED. Diody takie

nie by³y jak dot¹d stosowane

w†naszych projektach, naj-

wyøszy wiÍc czas na wyprÛ-

bowanie tego elementu.

Jeøeli dioda dwubarwna

nie jest do³¹czona do zasila-

nia, to rÛøni siÍ od znanych

nam diod LED jedynie liczb¹

wyprowadzeÒ, ktÛrych ma

trzy: wspÛln¹ katodÍ i†dwie

anody (patrz rysunek 1).

W†zaleønoúci od tego, do

ktÛrej z†anod doprowadzimy

napiÍcie zasilania, dioda

moøe úwieciÊ w†kolorze

czerwonym lub zielonym.

Produkowane s¹ takøe

diody trÛjbarwne, úwiec¹ce

w†kolorach czerwonym, zie-

lonym i†øÛ³tym. Najprawdo-

podobniej produkowane s¹

juø takøe diody w†kolorach

RGB (ang. Red, Green, Blue),

ktÛre ze wzglÍdu na moøli-

woúÊ uzyskiwania za ich po-

moc¹ dowolnych kolorÛw by-

³yby marzeniem kaødego

konstruktora. Na razie chyba

jednak nie ma co pytaÊ

w†sklepach o†takie elemen-

ty. Wszyscy wiemy, jak hor-

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 8/97

M I N I P R O J E K T Y

za³o siÍ konieczne dodanie

do uk³adu dziesiÍciu tran-

zystorÛw PNP, ktÛre wyste-

rowywane z†wyjúÊ LM3914

bÍd¹ w³¹czaÊ diody od stro-

ny plusa zasilania. Poniewaø

zastosowane tranzystory na-

leø¹ do najtaÒszych i†naj³at-

wiejszych do zdobycia, opi-

sana rozbudowa uk³adu nie

wp³ynie znacz¹co na koszt

jego wykonania.

Sercem uk³adu jest oczy-

wiúcie

uk³ad

scalony

LM39XX. Kostka ta jest juø

dobrze znana Czytelnikom

EP, poniewaø by³a wykorzys-

tywana w†kilku naszych pro-

jektach. Uk³ad LM39XX pra-

cuje w†typowej dla niego

konfiguracji, tylko zamiast

diod LED wysterowuje on ba-

zy dziesiÍciu tranzystorÛw

PNP- T1..T10, ktÛre z†kolei

zasilaj¹ od strony plusa

struktury dziesiÍciu diod

czerwonych.

SzczegÛ³owy opis uk³a-

dÛw LM39XX moøna znaleüÊ

w†biuletynie USKA RTV

i†AV 1/95, tak wiÍc ograni-

czymy siÍ jedynie do skrÛ-

towej informacji o†tej nie-

zwykle interesuj¹cej kostce.

LM39XX (LM3914, LM3914

i†LM3915) jest prostym

w†stosowaniu wskaünikiem

poziomu napiÍcia. Wizuali-

zacja wskazaÒ odbywa siÍ

za pomoc¹ 10 diod LED,

a†w†najprostszej aplikacji

uk³ad wymaga zastosowania

zaledwie jednego rezystora

i†dziesiÍciu diod LED. Czym

rÛøni¹ siÍ od siebie trzy wy-

øej wymienione uk³ady?

LM3914 posiada charakte-

rystykÍ liniow¹, LM3915

charakterystykÍ logaryt-

miczn¹ ze skokiem co 3dB,

a†LM9316 jest wskaünikiem

wyskalowanym w†jednost-

kach VU (ang. Volume

Unit), co sprawia, øe jest to

idealny wskaünik wystero-

wania do sprzÍtu audio

i†w³aúnie ten uk³ad bÍdzie

dostarczany w†kicie. Wszys-

tkie te uk³ady mog¹ praco-

waÊ zarÛwno w†trybie pun-

ktowym jak i†linijkowym,

a†wyboru rodzaju wyúwiet-

lania dokonujemy przez do-

³¹czenie wejúcia MODE do

plusa zasilania lub przez

pozostawienie

ìwisz¹cymî w†powietrzu.

Aplikacje wszystkich tych

uk³adÛw s¹ absolutnie iden-

tyczne, tak øe istnieje moø-

liwoúÊ zmiany trybu wy-

úwietlania przez prost¹ wy-

mianÍ kostki w†podstawce.

Dzia³anie

naszego

wskaünika jest chyba dla

wsz y st k i c h oc zywi st e -

w†miarÍ wzrostu napiÍcia na

wejúciu IC1 kolejne jego wyj-

úcia zostaj¹ zwierane do ma-

sy. Powoduje to w³¹czanie

kolejnych

tranzystorÛw

i†w†konsekwencji zapalanie

czerwonych struktur dwubar-

wnych LED, a†tym samym

gaszenie zielonych.

Pozosta³a czÍúÊ uk³adu to

typowy, chyba najprostszy

z†moøliwych, prostownik

jednopo³Ûwkowy. WartoúÊ re-

zystora R23 podana na sche-

macie jest w³aúciwa dla

przypadku do³¹czenia do

wejúcia uk³adu wzmacniacza

pracuj¹cego z†moc¹ ok. 1W.

Jeøeli bÍdziemy nasz wskaü-

nik do³¹czaÊ do wzmacnia-

czy o†wiÍkszej mocy, to re-

zystor ten naleøy dobraÊ (za-

stosowaÊ wiÍksz¹ wartoúÊ).

Od wartoúci kondensatora C2

zaleøy szybkoúÊ "reakcji"

wskaünika na zmiany napiÍ-

cia wejúciowego, toteø kaødy

moøe poeksperymentowaÊ

i dobraÊ w zaleønoúci od

potrzeb jego wartoúÊ.

Jeøeli zastosujemy nasz

wskaünik do wizualizacji po-

ziomu napiÍcia, a†nie jako

wskaünik

wysterowania

wzmacniacza, to kondensa-

tor C2, dioda D11 i†rezystor

R23 okaø¹ siÍ zbÍdne. Na ich

miejsce trzeba bÍdzie praw-

dopodobnie

zastosowaÊ

dzielnik rezystorowy, w³aú-

ciwy dla wartoúci mierzone-

go napiÍcia, ktÛrego wartoúÊ

Czytelnicy bÍd¹ musieli sa-

mi obliczyÊ.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

PR1: potencjometr

montażowy 4,7kΩ

R1 R10: 680Ω

R11 R20: 3,3kΩ

R21: 1,5kΩ

R22: 100kΩ

R23: 560Ω

Kondensatory

C1: 100µF/16V

C2: 4,7µF/16V

C3: 100nF

Półprzewodniki

D1 D10: dwubarwne diody

LED

D11: 1N4148 lub

odpowiednik

IC1: LM3916/15/14 *)

T1..T10: BC557 lub

odpowiednik

Różne

JP1: jumper + 2 goldpiny

Z1: ARK3

*) Uwaga: układ IC1 nie

wchodzi w skład kitu

i należy go zamówić

oddzielnie.

Rys. 2.

rendalnie wysokie s¹ ceny

zwyk³ych niebieskich diod,

tak wiÍc o†diodach RGB pÛki

co lepiej zapomnieÊ.

rys.2

widzimy typowy

uk³ad zasilania dwubarwnej

diody z†wspÛlnym rezysto-

rem do³¹czonym do katody.

CzÍúÊ struktury úwiec¹ca

w†kolorze zielonym zosta³a

na sta³e do³¹czona do plusa

zasilania, natomiast czerwo-

n¹ moøemy do³¹czyÊ do za-

silania za pomoc¹ prze³¹cz-

nika. Przy rozwartym prze-

³¹czniku úwieci dioda zielo-

na, natomiast po jego zwar-

ciu tylko czerwona. Nie

úwiec¹ siÍ obydwie diody,

poniewaø zielona zgas³a. Ja-

ka jest przyczyna takiego za-

chowania siÍ dwubarwnej

diody? Ca³a tajemnica pole-

ga na rÛønicy napiÍÊ odk³a-

d a j¹ c y c h si Í na kaød ej

z†diod. Przy pr¹dzie ok.

20mA napiÍcie na diodach

zielonych wynosi ok. 2,2V,

a†na czerwonej tylko ok.

1,8V. Tak wiÍc dioda zielona

zosta³a po prostu zwarta

przez czerwon¹!

Tak wiÍc wiemy juø, w†ja-

ki sposÛb uzyskujemy efekt

zapalania siÍ diod czerwo-

nych na zielonym tle. Po

prostu do³¹czymy wszystkie

zielone struktury diod na

sta³e do napiÍcia zasilaj¹ce-

go, a†w†miarÍ wzrostu pozio-

mu sygna³u, na wejúciu za-

palaÊ siÍ bÍd¹ kolejne struk-

tury czerwone, gasz¹c zielo-

ne.

Podczas projektowania

uk³adu napotkano tylko je-

den problem. WiÍkszoúÊ

dwubarwnych diod LED pro-

dukowanych jest z†wspÛln¹

katod¹, przy ktÛrej naleøy

umieúciÊ rezystor szeregowy

ograniczaj¹cy pr¹d p³yn¹cy

przez struktury diod. Nato-

miast najpopularniejszy ste-

rownik s³upka diod LED ja-

kim jest uk³ad LM3914

(LM3915, LM3916) zasila

diody od strony minusa za-

silania (ma na wyjúciu niski

stan aktywny). Tak wiÍc oka-

Kompletny uk³ad i p³ytk i

d r uko w a n e s ¹ d o s t Í pn e

w†ofercie AVT pod oznacze-

niem AVT-1153.

Montaø

i†uruchomienie

Mozaika úcieøek p³ytki

drukowanej wykonanej na la-

minacie jednostronnym oraz

rozmieszczenie na niej ele-

mentÛw zosta³o pokazane na

rys. 3.

Montaø wykonujemy

w†tradycyjny sposÛb, rozpo-

czynaj¹c od najmniejszych

elementÛw. Pod uk³ad

scalony koniecznie na-

leøy zastosowaÊ pod-

stawkÍ. Ma to na celu

umoøliwienie dokony-

wania ewentualnych

eksperymentÛw z†rÛø-

nymi typami uk³adu

LM39XX.

Nieco k³opotu spra-

wi byÊ moøe niektÛrym

Czytelnikom rÛwne

wlutowanie szeregu

diod. Najpierw lutuje-

my tylko po jednej nÛø-

ce kaødej z†diod, pil-

nie uwaøaj¹c, aby dio-

dy umieszczone zosta-

³y dok³adnie w†iden-

Rys. 3.

tycznej odleg³oúci od p³ytki.

NastÍpnie wyrÛwnujemy ca-

³y szereg i†lutujemy pozosta-

³e nÛøki diod. Anody struk-

tur czerwonych zosta³y za-

znaczone na stronie opiso-

wej przez ukoúne úciÍcie ob-

rysu dwubarwnej diody.

Zmontowany ze spraw-

dzonych elementÛw uk³ad

nie wymaga uruchamiania,

ale jedynie prostej regulacji

za pomoc¹ potencjometru

montaøowego P1.

Z elementami o wartoú-

ciach podanych na schema-

cie uk³ad wymaga zasilania

+5V DC.

Zbigniew Raabe, AVT

Elektronika Praktyczna 8/97

Plik z chomika:

walbo48

Inne pliki z tego folderu:

Zdalny wlacz wylacz 4 urządzenia.pdf (169 KB)
Zdalnie sterowany regulator oświetlenia 1.pdf (393 KB)
Zdalnie sterowany regulator oświetlenia.pdf (138 KB)
Zdalne sterowanie swiatlem.pdf (417 KB)
Wzmacniacz tranzystorowy o dużym wzmocnieniu.pdf (43 KB)

Wskaźnik wysterowania dwubarwnych diod LED LM 3914.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: