AVT2743 - Sterownik dyskotekowy.pdf

(545 KB) Pobierz
E2000 KuchtaSuperefekt.qxd
HH
Do czego służy?
Układ, który przedstawię, jest wyjątkowo efek−
townym urządzeniem dyskotekowym, zbudo−
wanym z powszechnie dostępnych elementów.
Zastosowano w nim tylko 3 najbardziej popu−
larne, a co za tym idzie najtańsze, układy sca−
lone. Mimo to uzyskano tak dużą ilość efektów,
że podobny układ zbudowany na mikroproceso−
rze miał tu niezłą konkurencję. Urządzenie to
umożliwia uzyskanie efektów działających za−
równo w takt muzyki, jak i w takt wbudowanego
w układ generatora o zmiennej częstotliwości.
Jak to działa?
Schemat ideowy sterownika pokazany został
na rysunku 1 . Układ sterownika posiada dwa
bloki. Jeden analogowy, zbudowany na TL074,
służy do wzmacniania, filtrowania oraz formo−
wania impulsów z dźwięków pochodzących
Rys. 1 Schemat ideowy
57240930.051.png 57240930.062.png 57240930.073.png 57240930.084.png 57240930.001.png 57240930.002.png 57240930.003.png 57240930.004.png 57240930.005.png 57240930.006.png 57240930.007.png 57240930.008.png 57240930.009.png 57240930.010.png 57240930.011.png 57240930.012.png 57240930.013.png 57240930.014.png 57240930.015.png 57240930.016.png 57240930.017.png 57240930.018.png 57240930.019.png 57240930.020.png 57240930.021.png 57240930.022.png 57240930.023.png 57240930.024.png 57240930.025.png 57240930.026.png 57240930.027.png 57240930.028.png 57240930.029.png 57240930.030.png 57240930.031.png 57240930.032.png 57240930.033.png 57240930.034.png 57240930.035.png 57240930.036.png 57240930.037.png 57240930.038.png 57240930.039.png 57240930.040.png 57240930.041.png 57240930.042.png 57240930.043.png 57240930.044.png 57240930.045.png 57240930.046.png 57240930.047.png 57240930.048.png 57240930.049.png 57240930.050.png 57240930.052.png 57240930.053.png 57240930.054.png 57240930.055.png 57240930.056.png 57240930.057.png 57240930.058.png 57240930.059.png 57240930.060.png 57240930.061.png 57240930.063.png 57240930.064.png 57240930.065.png 57240930.066.png 57240930.067.png 57240930.068.png
z mikrofonu. Drugi zaś to układ typowo cyfro−
wy, odpowiednio reagujący na te impulsy.
Blok analogowy został dokładnie przerysowa−
ny z sierpniowego numeru EdW (2001r.), a to
z dwóch powodów. Po pierwsze, prosty układ
filtrowania dźwięku i formowania impulsów
zbudowany przeze mnie nie miał aż tak do−
brych parametrów jak ten z EdW (chociaż
miał wystarczające, aby mógł poprawnie dzia−
łać w większości przypadków). Po drugie,
układ z EdW posiada duże możliwości zmian,
co powoduje, że opisywany projekt staje się
jeszcze bardziej uniwersalny i atrakcyjny dla
większej rzeszy Czytelników.
ułatwieniem jest fakt, że nazwałem elementy
tak samo jak Autor.
Po przejściu przez filtr sygnał trafia na
układ formowania impulsów, zbudowany na
U1D, który przy braku lub zbyt niskim pozio−
mie sygnału daje na wyjściu logiczną jedynkę,
a gdy sygnał jest wystarczająco mocny, logicz−
ne zero, przez czas zależny od C3. Sygnał taki
trafia do inwertera U2B, a następnie do cyfro−
wej części układu. Zasada działania cyfrowej
części układu jest następująca (za−
kładam, że przełączniki są ustawione
tak jak na schemacie i nie ma włożo−
nego żadnego jumperka): gdy przyj−
dzie impuls z części analo−
gowej, wtedy licznik dzie−
siętny CD4017 zwiększy
swą wartość i spowoduje
wybranie innej matrycy diod
niż dotychczas. Generator
efektu stroboskopowego,
zbudowany na U2C, spowo−
duje, że tranzystor T1 będzie
się bardzo szybko otwierał i
zamykał tak długo, jak długo
na wyjściu U2B będzie lo−
giczna jedynka. Spowoduje
to oczywiście bardzo szyb−
kie miganie wy−
branej przez U3
matrycy diodo−
wej. Wszystko to
dzieje się w takt
muzyki. W mo−
mencie gdy prze−
łączymy przełącznik S3
na pozycję 1, czyli gene−
rator, wówczas wszyst−
kie efekty będą zależeć
od szybkości generatora,
zbudowanego na U2A,
no i oczywiście od
położenia
przełączników S1, S2, i S4. Częstotliwość te−
goż generatora, a tym samym szybkość efek−
tów możemy zmieniać za pomocą potencjo−
metru PR2. Przełącznik S4 przy tym generato−
rze służy do tego, aby otrzymać z niego krótki
stroboskopowy impuls, lub nieco dłuższy, po−
trzebny m.in. do stworzenia efektu superstro−
boskopowego (również do stworzenia efektu
stroboskopów policyjnych). Zmiana stanu
przełącznika S1 spowoduje, że poszczególne
Tabela 1
Rys. 3
Rys. 2
Sygnał muzyki pochodzący z mikrofonu
zostaje wzmocniony na wzmacniaczu opera−
cyjnym U1A. Jego wzmocnienie, a zarazem
i czułość układu, reguluje się potencjometrem
PR1. Po wzmocnieniu sygnał trafia do pod−
wójnego filtru dolnoprzepustowego, zbudo−
wanego na U1B i U1D. Filtr jest podwójny,
ponieważ chodziło o jak najlepsze odseparo−
wanie niepożądanych sygnałów, a pozosta−
wienie jedynie basów. Tu należy
wspomnieć, że jeśli ktoś chciał−
by, aby jego układ reago−
wał nie na basy, a np. na
tony wysokie, to bez
problemu może to zmie−
nić, zmieniając elementy
w torze filtru według ry−
sunku 2 . Więcej szcze−
gółów na temat tego fil−
tru można znaleźć
w EdW w artykule
z sierpnia 2001 roku,
pt. „Niezwykła ilumi−
nofonia”, autorstwa
Piotra Góreckiego.
Tam wszystko wy−
jaśniono dokładnie,
a
dodatkowym
57240930.069.png 57240930.070.png 57240930.071.png
matryce będą świecić tak długo, jak długo będzie trwał impuls
na nóżce 9 U2 (czyli przy muzyce zależnie od kondensatora
C3, a przy generatorze zależnie od ustawienia S4 oraz od częs−
totliwości generatora). Z kolei zmiana stanu S2 na 1, czyli na
świecenie, spowoduje, że jedna z matryc zawsze będzie za−
świecona. Która, to zależy od aktualnego stanu na wyjściach
U3. Podstawowe efekty, jakie można otrzymać, są przedsta−
wione w tabeli 1 . Dlaczego podstawowe? Ponieważ poprzez
zastosowanie diod D7−D16 możliwe jest łączenie ze sobą mat−
ryc w czasie działania, co powoduje, że można uzyskać zaska−
kujące, nowe i ciekawe efekty, zależne jedynie od pomysło−
wości Czytelnika.
Zastosowane jumperki służą głównie do skracania cyklu
licznika U3, ponieważ niektórzy zapewne nie będą potrzebo−
wać aż dziesięciu wyjść na stworzenie ciekawych efektów
(w prototypie wykorzystano jedynie 6 z nich, a efekty były na−
prawdę świetne). Jeśli skrócimy cykl licznika do 1, czyli wsta−
wimy jumperka na JMP1, wówczas otrzymamy najzwyklejszy
stroboskop. Z kolei gdy jumperek umieścimy na JMP3 i do wyj−
ścia nr 1 podłączymy matrycę z diod czerwonych, a do wyjścia
nr 2 matrycę z diod niebieskich, otrzymamy efekt stroboskopu
policyjnego. Pozostałe efekty pozostawię Waszej wyobraźni.
Schemat matrycy diodowej jest przedstawiony na rysunku
3 . Matryca została tak zaprojektowana, aby można było do niej
przylutować diody w dowolnym kolorze (w przypadku diod
czerwonych lub żółtych należy zmienić wartości rezystorów
na 220
Rys. 4 Schemat montażowy
Wykaz elementów
Rys. 5 Schemat montażowy
Sterownik
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
! !! Ω
Ω
Ω
"""" Ω
"" Ω
# Ω #$%&'(
# Ω #$%&'(
#,--.&
/!//0
// "1
/!/0
2..3/%43/
2!2 ..3*3/
%4.563/
7 28
7 */
7 */
#--
9" 9)
"!" 9)
:!: .-(!.-'&
;.5$<&
=4%&"!
>&/3
można było szybko połączyć ze sobą dowolną
liczbę matryc w każdym momencie (również
w czasie działania). Powoduje to, że możemy
uzyskać matrycę o naprawdę dużych rozmia−
rach, a zastosowanie diod superjasnych spra−
wia, że ilość światła jest tak duża, że spokojnie
wystarczy na niewielką dyskotekę. Liczbę
matryc połączonych ze sobą nie jest, niestety,
nieograniczona. Ograniczenie nakładają tran−
zystory na wyjściach, które w wersji podsta−
wowej (tranzystory serii BC) mogą wycisnąć
prąd tylko dla jednej, maksymalnie dwóch,
w porywach do czterech matryc. Dlatego też
płytka została tak zaprojektowana, aby można
było wlutować w nią również tranzystory
o większej wydajności prądowej.
Matryca LED
/!/8/%.5
! Ω
?%',-6&6! Ω @
AA 6.(&B
AA 6.6.B
)
** +
* µ +
* +
** +
** µ +
** µ +
""+
""+
C&-%&5$8/$!
$/&.-912!D$'$,&E
Komplet podzespołów z płytką jest dostępny w sieci handlowej AVT jako kit szkolny AVT−2743/1
). Ktoś mógłby się zdziwić, dlaczego w matrycy są
zastosowane aż 4 złącza (2 gniazda i 2 wtyki) i to w dodatku
8−pinowe. Otóż zostało to tak przemyślnie zrobione, aby
Ω
57240930.072.png 57240930.074.png 57240930.075.png 57240930.076.png 57240930.077.png 57240930.078.png 57240930.079.png 57240930.080.png 57240930.081.png
Montaż i uruchomienie
Na rysunku 4 pokazana jest płytka drukowa−
na sterownika, a na rysunku 5 – matrycy
LED. Montaż wykonujemy w sposób jak naj−
bardziej typowy (zworki, podstawki, rezysto−
ry itd.). Układ nie wymaga uruchamiania i po
włączeniu zasilania od razu działa. Należy jed−
nak umieścić go w jakiejś obudowie. Płytka ste−
rownika została tak zaprojektowana, aby ideal−
nie zmieściła się do białej obudowy Z−59. Na
wierzchu obudowy wiercimy otwory pod dwa
potencjometry i cztery przełączniki, a na jed−
nym z większych boków wycinamy otwór pod
gniazdo DB25. Zastosowanie gniazda powodu−
je łatwy montaż i demontaż, co ułatwia szybkie
załączanie efektu. Do gniazda DB25 przyluto−
wujemy wszystkie wyjścia z płytki, a także za−
silanie. Tu należy zauważyć, iż wyjścia na płyt−
ce nie są umieszczone po kolei, bo tak łatwiej
było zaprojektować płytkę. Przełączniki i poten−
cjometry łączymy krótkimi przewodami z płyt−
ką. Gdy całość jest gotowa, montujemy matryce
z diodami. Diody najlepiej montować wkładając
pod nie pasek tektury o szerokości 0,5cm i na
początek lutować tylko jedną nóżkę każdej dio−
dy. Spowoduje to w miarę proste przylutowa−
nie diod. Następnie lutujemy złącza do płytek.
Kątowe goldpiny montujemy stroną odwrotną
niż zwykle, a po przylutowaniu wyciągamy z
nich czarne elementy. Gniazda pod goldpiny
najpierw trochę przycinamy z jednej strony,
tak jak na rysunku 6 , a następnie wyginamy
końcówki pod kątem prostym. Układ został
przetestowany na sobotnim grillu i mówić, że
zdał egzamin, to mało − układ zrobił furorę
wśród moich znajomych, ponieważ przy od−
powiednim zestawie nagłośnieniowym można
było się poczuć jak w niewielkiej dyskotece!
Możliwości zmian
Wykonanie matryc z diod superjasnych, które
nie są niestety tanie, wiąże się ze sporym wy−
datkiem, szczególnie jeśli chcemy mieć ich
dużo. Dlatego można użyć również zwykłych
żarówek. Oczywiście nie dadzą one takiego
efektu jak diody, ponieważ mają zbyt dużą
bezwładność, ale uzyskany efekt i tak jest cał−
kiem przyzwoity. Moc żarówek należy dobrać
w zależności od mocy użytych tranzystorów.
Dobrze jest zastosować tranzystory Darlingto−
na o jak największej mocy, a najlepiej jakieś
MOSFETY, np. BUZ11 (jeden taki pracuje
w układzie modelowym – do testów). Umożli−
wi to użycie żarówek o względnie dużej mocy,
bez konieczności stosowania radiatorów. Przy
większych mocach warto przylutować sreb−
rzankę 0,8...1mm do szerszych (mocowych)
ścieżek − zapobiegnie to przepaleniu ścieżek.
Układ był testowany na żarówkach samocho−
dowych 12V/10W. Wystarczyły tranzystory
BD139 (oczywiście w roli T1 musi być tran−
zystor o większej mocy, np. BD680 − ze
względu na to, iż pracuje on najczęściej i naj−
bardziej się grzeje − BD140 grzał się tak, że
parzył) bez użycia radiatorów.
Rys. 6
Rafał Kuchta
dj_RaV@interia.pl
57240930.082.png 57240930.083.png 57240930.085.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin