Конструктор «цветные бегущие огни»

Интересный и недорогой конструктор даст возможность потренироваться в пайке и получить забавный результат. В основе схемы конструктора довольно популярная зарубежная цифровая микросхема CD4017. По своему функциональному назначению микросхема является десятичным счетчиком с дешифратором. После удачной сборки будем наблюдать эффект «цветные бегущие огни». Их создают включающиеся по кругу светодиоды. Скорость включения зависит от частоты и амплитуды звуковых сигналов. Стоимость комплекта 0,65$

Конструктор «цветные бегущие огни» из Китая

Описание

В своей структуре микросхема имеет пятикаскадный счетчик Джонсона и дешифратор, позволяющий переводить код из двоичной системы счисления в электрический сигнал, появляющийся на одном из десяти выходов.
Счетчик имеет 10 выходов, от 0 до 9. Декодер обеспечивает логическую единицу только на одном выходе в любой момент времени. При подаче тактовых импульсов на 14 вывод, единица последовательно передвигается с одного выхода на другой. После девятого выхода единица окажется снова на нулевом.

В нашем случае управляющие сигналы формируются звуковыми колебаниями от микрофона. Затем усиливаются транзистором S9014 и попадают на 14 вывод микросхемы.
Выводы 8 и 16 — питающие, к 8 подключается минус, а к 16 плюс источника питания. Выводы 1-7 и 9-11 (Q0…Q9) — выходы счетчика.

12 вывод микросхемы – «Перенос». Данный вывод используются при создании многокаскадного счетчика из нескольких аналогичных микросхем. При этом вывод 12 первого счетчика соединяют с тактовым входом 14 второго.

13 (Стоп) – позволяет останавливать или запускать работу счетчика. Если необходимо остановить работу CD4017.

14 (Счет) – предназначен для подачи счетных тактовых импульсов. Переключение выходов идет по положительному фронту сигнала на 14 выводе микросхемы. Максимальная частота составляет 2 МГц.

15 (Сброс) — счетчик сбрасывается в нулевое состояние при поступлении на данный вывод сигнала логической единицы.

Напряжение питания микросхемы, В +3…+18

Комплектация

В комплектацию набора входит:
— 10 светодиодов (5 различных цветов),
— Электре́тный микрофон,
— транзистор S9014
— электролитические конденсаторы (100мкФ и 1 мкФ)
— резисторы 470 Ом – 1шт, 20 кОм – 2 шт, 2 Мом – 1 шт.
— панелька под микросхему DIP-16
— микросхема CD4017BE
— плата двухслойная

комплектация. Конструктор «цветные бегущие огни» из Китая

Сборка

Конструктор «цветные бегущие огни»
Схема для сборки конструктора

Сборку лучше начинать с центральной части. Сначала припаять резисторы, затем панельку под микросхему или сразу микросхему, если вы уверены, что не придется ее менять. Место установки каждого элемента подписано на плате. Под микросхемой нарисован прямоугольник с углублением с одной стороны, указывающий что место отсчета выводов ножек находится здесь. Номиналы резисторов проще всего определять мультиметром. У кого нет мультиметра смотрите по цветовой маркировке на рисунке ниже:

Номиналы резисторов на плате.
Конструктор «цветные бегущие огни»

Определить положение транзистора легко. Соответствующий контур нанесён на плате. Ножки транзистора находятся очень близко на плате. Припаивать придется ювелирно под увеличительным стеклом.

Конструктор «цветные бегущие огни» из Китая. Контакты транзистора на плате.
Ножки транзистора расположены очень близко

Рисунок на плате, где должен размещаться микрофон, повторяет линии проводников снизу микрофона, которые соединяются с его корпусом. Линии на плате и микрофоне должны совпадать. Это минус микрофона.
Заштрихованная область под конденсатором также означает минус и должна совпадать с соответствующей маркировкой на конденсаторе.

Светодиоды припаиваются по кругу. Возле каждого светодиода на плате нарисован маленький плюсик под ножку анода. В это отверстие необходимо вставить более длинный проводник светодиода. Порядок чередования цветов на ваше усмотрение. С первого по пятый одни цвета, с шестого по 10 — те же.
Например, так:

Размещение светодиодов. Конструктор «цветные бегущие огни» из Китая

Некоторые особенности

Будьте осторожны при откусывании лишних частей ножек. Дорожки на плате очень нежные. Даже разгибание уже припаянной ножки для откусывания может создать микротрещину. Потом придется выяснять причину неработоспособности.

микротрещина.
На плате видно образовавшуюся микротрещину

Для подачи напряжения к контактам питания можно аккуратно подпаять USB-разъем и подавать питание с любого зарядного для мобильного телефона или с USB-порта компьютера.

При питании от 5 вольт резистор на 20 кОм, обозначенный на схеме как R3, лучше заменить на резистор 5,1 кОм или установить подстроечный резистор на 10-20 кОм. С учетом того, что измеренное β транзистора равно 369 такой номинал транзистора будет оптимальным. Бегущий огонек заработает как небольшая цветомузыка под ритм мелодии.