Luz de fundo multifuncional para bicicleta com base no CD4017: 15 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Este circuito é feito aplicando-se um circuito de LED CD4017 muito comum, denominado perseguidor de LED.

Mas pode suportar diversos métodos de piscar de LED, conectando cabos de controle de maneiras diferentes.

Talvez possa ser utilizado como luz de fundo de bicicleta ou indicador visual de circuitos Raspberry Pi ou Arduino.

Etapa 1: Esquema de LED piscando

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

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Como você pode ver no vídeo acima, os LEDs bicolores estão piscando de forma intermitente.

Primeiramente 4 LEDs vermelhos piscam um e depois no sentido horário.

Depois disso, 4 LEDs verdes piscam no sentido anti-horário.

Este esquema operacional é um exemplo entre diversas outras possibilidades que você verá mais tarde.

Vamos começar a fazer isso.

Etapa 2: esquemas

Este circuito está operando sozinho com a própria fonte de relógio NE555 sem nenhum controle de controlador externo como Raspberry Pi ou Arduino.

É um circuito chaser de LED muito típico e comum (ligando o LED de uma maneira sequencial) usando CD4017 (IC do contador de décadas).

Portanto, não são necessárias explicações detalhadas para a operação do circuito.

Mas alguma explicação ainda é necessária para o circuito de clock do NE555, já que ele controla a velocidade de piscar dos LEDs.

Os detalhes são descritos na próxima etapa.

Etapa 3: Método de geração de relógio

Nos esquemas mostrados na etapa 2, pequenos números circulados são atribuídos aos resistores do circuito de relógio NE555.

O 1K (número 1) é R1 e 100K VR (número 2) é R2 que estão definindo a velocidade do clock na tabela mostrada na imagem acima.

Como você pode ver, o valor de R2 (100K VR) está diminuindo, a velocidade do clock (F, Frequency) está aumentando.

Quando o valor VR 100K torna-se 10 ohm, a frequência aumenta até 141 por segundo.

Com essa velocidade, todos os LEDs parecem piscar ao mesmo tempo, como você pode ver no vídeo acima.

Inversamente, o LED piscando torna-se lento quando você aumenta o valor de VR 100K.

Você pode escolher qualquer valor de capacitor (10uF), VR (100K) e R1 (1K) quando F (frequência) pode estar na faixa de 1 a 100, conforme mostrado na tabela acima.

Etapa 4: peças

Para fazer este circuito, acessórios de PCB como cabeça de pino longa e cabeça de pino IC são importantes para facilitar a modificação do esquema de piscar do LED. (Eu vou explicar mais tarde)

Outros são peças comuns que você pode comprar facilmente em lojas virtuais na Internet.

- CD4017 (IC do contador da década de 16 pinos) x 1

- NE555 Timer IC x 1

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

- Resistores: 220ohm x 1 (limitação de corrente do LED), 1K (controle de temporização do relógio) x 1, 100K (definindo a taxa de intermitência do LED)

- LED bicolor x 4 (é necessário o tipo de cátodo comum)

- Placa universal de 30 (W) por 20 (H) tamanho dos orifícios (você pode cortar qualquer tamanho de placa universal para caber neste circuito)

- Fio de estanho (vou dar um exemplo de detalhes na "Parte 2: fazer o desenho do PCB" para uso desta parte)

- Cabeça de pino de comprimento longo (3 pinos) x 5 (explicarei mais tarde)

- Cabeça IC de 3 pinos para conectar LED bicolor x 4

- Cabos de jumper (soquete fêmea em uma extremidade) x 8 e cabos de fiação de cor vermelha / azul

Etapa 5: Fazendo o desenho do PCB

Como antes, vamos fazer um desenho de PCB que mostra o padrão de fiação e a localização de cada peça.

E pode suportar uma soldagem fácil e minimizar quaisquer erros de fiação / soldagem.

Quando o cabo não é usado, o padrão de fiação se torna um pouco complexo, conforme mostrado na imagem acima.

Como tudo está pronto, vamos começar a soldar as peças no PCB universal.

Etapa 6: Placa Principal de Solda

Esta é a placa PCB principal, incluindo CD4017 e ICs NE555.

Como o CD4017 não está inserido no soquete de cabeça de pino do IC, você pode ver o comprimento de 8 pinos do soquete de cabeça de pino do IC.

Esta cabeça de pino IC será utilizada como soquete de LED bicolor na placa filha PCB que será feita na próxima etapa.

Para fazer vários padrões de LED piscando, cada saída do CD4017 é marcada e numerada conforme mostrado na imagem acima.

Você verá a importância desses números escritos no segmento de fita mágica, pois o controle do piscar do LED é altamente dependente desses números marcados.

Embora o desenho do PCB seja feito de maneira diferente da fiação da placa principal, a conexão física é a mesma que a representada no desenho do PCB.

Etapa 7: Placa filha de solda

A placa filha do PCB será conectada à placa principal na posição de 90 graus (montada de maneira perpendicular).

Você pode ver a diferença entre o tipo de cabeça de alfinete longa e o curto na imagem acima.

A cabeça do pino longo deve ser inserida na parte frontal da placa de circuito impresso e soldada na parte posterior da placa filha.

No lado posterior, o soquete fêmea do código do jumper deve ser inserido no condutor de cabeça de pino longo soldado.

Quando você usa um curto, conectar o código do jumper torna-se difícil, pois a parte do condutor da cabeça do pino restante é muito curta.

Normalmente, o mau contato pode acontecer quando você usa um conector de cabeça de pino curto.

Portanto, use um conector de cabeça de pino de comprimento longo.

Como tudo está pronto, vamos colocar esse circuito em operação.

Etapa 8: Padrão CRUZ VERMELHO / VERDE

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Você é cristão?

Então, esse padrão de piscar terá um significado para você.

LEDs vermelhos seguem o sinal da cruz.

Posteriormente, os LEDs verdes seguem o mesmo caminho do vermelho.

Como isso é possível?

Etapa 9: Fiação para fazer o padrão RED / GREEN CROSS

Anteriormente, mencionei tags numeradas.

Você pode conectar cabos de jumper fêmea numerados aos condutores de cabeça de pino localizados na placa filha como acima.

Como eu não fiz os detalhes do desenho do PCB da placa filha, a atribuição dos pinos é diferente do que eu estava pensando originalmente.

Mais tarde, descobri o layout real do pino, conforme mostrado na imagem acima.

É por isso que o desenho do PCB é importante e necessário para fazer com que o PCB soldado seja o mesmo com o design do circuito pretendido.

Etapa 10: Padrão de Iteração Circular

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

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Você é budista?

Então, seu mundo está iterando infinitamente com a reencarnação. (Claro que a reencarnação termina quando você se torna Buda)

De qualquer forma, alterando as conexões de pino, você pode modificar o padrão de piscar do LED completamente.

Qual será a conexão de pino para o padrão de iteração circular?

Etapa 11: Fiação para fazer o padrão de iteração circular

Conforme mostrado na imagem acima, você pode conectar cabos de código de jumper para fazer um padrão de iteração circular.

OK. Vamos fazer outro padrão de LED piscando.

Etapa 12: Outro padrão de intermitência

A conexão do código do jumper é como na imagem acima.

Que tipo de padrão de piscar é esse?

Etapa 13: Padrão de intermitência saltando da esquerda para a direita

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

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Este padrão de piscar já é visto no início desta história.

Mas eu gosto do padrão de piscar final, conforme mostrado na próxima etapa.

Na verdade eu gosto….

E se você fizer este piscar mais rápido … O melhor…..

Etapa 14: padrão de caos

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

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Embora este circuito possa alterar seu padrão operacional, apenas um tipo de padrão de intermitência deve ser decidido para finalização.

Mesmo assim, eu não monto a placa-mãe com a placa filha.

Ambas as placas podem ser conectadas com um conector de cabeça de pino e soldadas juntas para conclusão.

Etapa 15: Finalização

De alguma forma, muitos IC CD4017 e LEDs bicolores estão armazenados em meu estoque de peças.

Não sei quando comprei e por quê.

De qualquer forma utilizo vários deles com este projeto.

Mas muitos permaneceram parados …

Apresentarei mais algumas idéias de circuito posteriormente, usando o CD4017 armazenado e o LED bicolor.

Obrigado por ler esta história.