AVT2679 - Wyświetlacz Star Trek.pdf

(461 KB) Pobierz
Star Trek@.qxd
+
W y śś ś św i e t l a c z
S t a r Tr e k
2 6 7 9
Do czego to służy?
W filmach sf takich jak Star Trek czy Star
Wars, scenografowie wykazują się dużą po-
mysłowością w kreowaniu futurystycznych
wnętrz kosmicznych statków przyszłości.
Uwagę przyciągają tablice chaotycznie mi-
gających kolorowych lampek. Umieszczone
na ścianach i pulpitach sterowniczych most-
ków kapitańskich wyświetlają niesamowite
wzory. Oglądający ma wrażenie, że ten wzór
jest efektem pracy komputera, zobrazowa-
niem danych jakie właśnie przetwarza. Wy-
gląda to bardzo efektownie i przykuwa uwa-
gę. Pomyślałem więc, czy aby nie zbudować
takiej tablicy? Mogłaby się nieźle prezento-
wać gdzieś obok komputera, a może nawet
wbudowana w jego obudowę? Tuning kom-
putera jest ostatnio bardzo modny. Podświe-
tlanie blue-ledami czy indywidualizowanie
wyglądu obudowy wykonuje coraz więcej
osób. Wszystko po to, aby wyróżnić swój
„grey-box” z tłumu reszty mu podobnych.
Nic też nie stoi na przeszkodzie, aby taka ta-
blica intrygowała znajomych i przyjaciół
w innym miejscu, np. na biurku czy półce.
Sam efekt wizualny oferowany przez
opisany układ jest trudny do zobrazowania
słowami. Dlatego napisałem prosty progra-
mik komputerowy (Display.exe), który go
Wam zaprezentuje. Jeżeli mój dotychczaso-
wy opis nie przekonał Was do budowy tego
układu, to zapraszam do ściągnięcia tego
programu ze strony internetowej EdW
z działu FTP.
dwóch generatorów U2A–U2F i U2B–U2C,
dwóch liczników binarnych połączonych ka-
skadowo U4A–U3A i U4B–U3B oraz tran-
zystorów T1-T8 i T9-T16. Dlatego też opisa-
ny zostanie tylko jeden z tych bloków, a da-
lej drobna różnica między nimi.
Negatory U2A i U2F stanowią wraz z to-
warzyszącymi elementami generator sygnału
prostokątnego. Jest on wykorzystywany jako
sygnał zegarowy przez liczniki binarne
U4A i U3A. Potencjometrem P1 można
zmieniać jego częstotliwość w pewnych gra-
nicach. Kontrowersje może budzić zastoso-
wanie kondensatora elektrolitycznego C1 za-
miast kondensatora stałego. Jest to oczywi-
ście związane ze zmianą polaryzacji, jaka bę-
dzie na nim następować. Jednak nie ma to
większego znaczenia (kondensator to przeży-
je), a jest to rozwiązanie często spotykane
w literaturze.
Rys. 1 Schemat ideowy matrycy
Jak to działa?
Schemat podzielony jest na dwie części.
Pierwszą część ( rysunek 1) stanowi matryca
złożona z 64 diod świecących D1-D64.
Zkażdą z nich współpracuje odpowiedni re-
zystor R1-R64. Ogranicza on prąd płynący
przez diodę do bezpiecznej dla niej wartości.
Druga część ( rysunek 2 ) to układ stero-
wania matrycą. Można powiedzieć, że zbu-
dowany jest z dwóch podobnych bloków:
52
Elektronika dla Wszystkich
387008133.051.png 387008133.062.png 387008133.066.png 387008133.067.png 387008133.001.png 387008133.002.png 387008133.003.png 387008133.004.png 387008133.005.png 387008133.006.png 387008133.007.png 387008133.008.png 387008133.009.png 387008133.010.png 387008133.011.png 387008133.012.png 387008133.013.png 387008133.014.png 387008133.015.png 387008133.016.png 387008133.017.png 387008133.018.png 387008133.019.png 387008133.020.png
Liczniki U4A i U3A połączone są kaskadowo. W takt im-
pulsów zegarowych z generatora, na ich wyjściach pojawiają
się kolejne sekwencje słowa 8-bitowego. Wydajność prądowa
wyjść liczników jest niewielka i nie jest w stanie obsłużyć za-
potrzebowania prądowego diod świecących matrycy. Dlatego
zastosowany został bufor zbudowany na tranzystorach
T9-T16.
Do tego miejsca opis był wspólny dla obydwu bloków
układu. Elementy drugiego bloku pełnią te same funkcje.
Różnica tkwi tylko w sposobie sterowania matrycą. Negato-
ry dołączone do wyjść liczników U4A i U3A odwracają sy-
gnały logiczne tak, aby tranzystory T9-T16 mogły sterować
pracą diod świecących w matrycy od strony ich anod. Do
liczników U4B i U3B tranzystory podłączone są bezpośre-
dnio i sterują pracą diod świecących w matrycy od strony ich
katod.
I jeszcze kilka ogólnych wyjaśnień. Kondensator C5 jest
potrzebny do przeprowadzenia resetu liczników 4520. Dzięki
niemu, za każdym włączeniem zasilania zostaną one wyzero-
wane, czyli będą zliczać od zera. To z nim poniekąd związana
jest obecność „tajemniczego” rezystora R86. Na pierwszy rzut
oka nie robi on nic poza zużywaniem prądu. Tak jest w isto-
cie, ale ma to swoje uzasadnienie. Bez niego, po wyłączeniu
zasilania kondensator C3 nie rozładowywał się do zera przez
dobrą chwilę. Włączenie w tym czasie zasilania nie powodo-
wało wyzerowania liczników U3 i U4. Dzięki obecności tego
rezystora kondensator rozładowuje się niemal natychmiast po
wyłączeniu zasilania, a ponownemu załączeniu układu towa-
rzyszy reset liczników.
Rys. 2 Schemat ideowy układu sterowania matrycą
Rys. 3 Schemat montażowy matrycy
Elektronika dla Wszystkich
53
387008133.021.png 387008133.022.png 387008133.023.png 387008133.024.png 387008133.025.png 387008133.026.png 387008133.027.png 387008133.028.png 387008133.029.png 387008133.030.png 387008133.031.png 387008133.032.png 387008133.033.png 387008133.034.png 387008133.035.png 387008133.036.png 387008133.037.png 387008133.038.png 387008133.039.png 387008133.040.png 387008133.041.png 387008133.042.png 387008133.043.png 387008133.044.png 387008133.045.png 387008133.046.png 387008133.047.png 387008133.048.png
Przełącznik S1 pozwala na wybór pracy
układu. Liczniki 4520 mogą być sterowane
niezależnymi generatorami lub sygnałem
z jednego generatora. Wybranie pierwszej
opcji jest jednoznaczne z rozjeżdżaniem się
zliczeń sygnału zegarowego i chaotycznego
wyświetlania wzorów przez ledy. Wykorzy-
stanie jednego generatora powoduje, że wy-
świetlany wzór jest bardziej symetryczny
i uporządkowany.
Po tych wstępnych zabiegach można wre-
szcie chwycić za lutownicę i rozpocząć luto-
wanie. Zaczynamy od kilku zwór, których
nie dało się uniknąć. Dalej montujemy rezy-
story, podstawki pod układy scalone i gnia-
zda złocone CON1 i CON2. Kondensatory
elektrolityczne C1-C3 lutujemy obowiązko-
wo na leżąco.
Montaż płytki z diodami wymaga więk-
szej uwagi i staranności. Najpierw lutujemy
rezystory R1-R64. Przed wlutowaniem diod
świecących warto każdą z nich sprawdzić.
Czasami zdarza się, że niektóre nie świecą,
a wylutowywanie elementów z płytki dwu-
stronnej z metalizacją otworów nie należy do
przyjemności. Z tej też przyczyny warto
zwrócić baczną uwagę na biegunowość luto-
wanych diod. Łatwo bowiem przy lutowaniu
tylu diod pomylić się i wlutować diodę od-
wrotnie.
Uzyskanie odpowiednie-
go efektu wymaga staranne-
go montażu. Diody powinny
być lutowane w tej samej od-
ległości od płytki. Najłatwiej
osiągnąć to, lutując najpierw
cztery narożne diody D1,
D8, D57 i D64 na wybranej
(tej samej) odległości od
płytki. Ale uwaga! Tylko
jedną nóżkę. Drugiej na razie
nie lutujemy!
Pozostałe diody najlepiej
lutować rzędami, tzn. wkła-
damy diody w przewidziane dla nich miejsce
w pierwszym rzędzie. Odwracamy płytkę
stroną lutowania do góry i korygując położe-
nie wyprowadzeń diod, wyrównujemy je.
Wcześniej przylutowane cztery narożne dio-
dy dopilnują, żeby pozostałe diody lutowane
były w tej samej odległości od płytki.
Zwrócić trzeba uwagę na to, aby lutowane
diody opierały się o podłoże. Lutujemy tylko
po jednej nóżce każdej diody. Jest to bardzo
ważne. Pozwoli to na precyzyjne wyrówna-
nie diod w taki sposób, aby tworzyły równe
rzędy.
W ten sam sposób lutujemy kolejne rzędy
diod. Gdy wszystkie diody zostaną przyluto-
wane, odwracamy płytkę diodami do góry,
przeprowadzamy korekcję ich położenia. Cho-
dzi o to, aby wszystkie diody znajdowały się
w jednej linii, patrząc z każdego boku. Gdy już
wszystkie diody będą odpowiednio wyrówna-
ne, możemy obrócić płytkę stroną lutowania
do góry i przylutować drugą nóżkę każdej
diody.
Na końcu lutujemy wtyki CON1 i CON2
od strony druku (!). Jest to ważne, bo pozwo-
li na połączenie obu płytek „w kanapkę”. Do-
datkowo za pomocą śrub, nakrętek i ewentu-
alnie tulejek dystansowych skręcamy obie
płytki ze sobą. Cała konstrukcja stanie się
przez to bardziej odporna na uszkodzenia
mechaniczne.
I na koniec jeszcze jedna uwaga. W mo-
delu wszystkie diody są zielone, ale nic nie
stoi na przeszkodzie, aby zastosować inne
kolory diod. Można też użyć diod w różnych
kolorach.
Montaż i uruchomienie
Cały układ montuje się na dwóch płytkach
przedstawionych na rysunkach 3 i 4 . Na
płytce z układami scalonymi znajdują się do-
datkowe otwory pod potencjometrami P1
i P2. Będzie można przez nie wsadzać śrubo-
kręt i regulować potencjometry po złączeniu
obu płytek.
Wykaz elementów
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF
Półprzewodniki
D1-D64 .LED o dowolnym kolorze
T1-T8 . . . . . . . . . . . . . . . .BC548
T9-T16 . . . . . . . . . . . . . . .BC558
U1,U2 . . . . . . . . . . . . . .CD4069
U3,U4 . . . . . . . . . . . . . .CD4520
Rezystory
R1-R64 . . . . . . . . . . . . . . . .1k Ω
R65-R80 . . . . . . . . . . . . . .4,7k Ω
R81-R84 . . . . . . . . . . . . . .47k Ω
R85 . . . . . . . . . . . . . . . . .100k Ω
P1,P2 . . . . . . . . . . . . . . .100k Ω
Kondensatory
C1,C2 . . . . . . . . . . . .10 Ω F/16V
C3 . . . . . . . . . . . . . .100 µ F/16V
C4 . . . . . . . . .100nF ceramiczny
Inne
CON1,CON2 . .złącze krawędziowe
S1 . . . .przełącznik dwupozycyjny
Komplet podzespołów z płytką jest dostępny
w sieci handlowej AVT jako kit szkolny AVT-2679
Rys. 4 Schemat mon-
tażowy
sterownika
Dariusz Drelicharz
dariuszdrelicharz@interia.pl
54
Elektronika dla Wszystkich
387008133.049.png 387008133.050.png 387008133.052.png 387008133.053.png 387008133.054.png 387008133.055.png 387008133.056.png 387008133.057.png 387008133.058.png 387008133.059.png 387008133.060.png 387008133.061.png 387008133.063.png 387008133.064.png 387008133.065.png
 

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin