Маячок на микросхеме

Собираем светодиодный маячок

Маячок на микросхеме Такой маячок можно собрать как завершённое сигнальное устройство, например, на велосипед или просто ради развлечения.

Маяк на микросхеме устроен проще некуда. В его состав входит одна логическая микросхема, яркий светодиод любого цвета свечения и несколько элементов обвязки. После сборки маячок начинает работать сразу после подачи на него питания. Настройки практически не требуется, за исключением подстройки длительности вспышек, но это по желанию. Можно оставить всё как есть.

Вот принципиальная схема «маячка».



Итак, поговорим об используемых деталях.

Микросхема К155ЛА3 представляет собой логическую микросхему на базе транзисторно-транзисторной логики – сокращённо называемой ТТЛ. Это означает, что данная микросхема создана из биполярных транзисторов. Микросхема внутри содержит всего лишь 56 деталей — интегральных элемента.

Существуют также КМОП или CMOS микросхемы. Вот они уже собраны на полевых МДП-транзисторах. Стоит отметить тот факт, что у микросхем ТТЛ энергопотребление выше, чем у КМОП-микросхем. Но зато они не боятся статического электричества.

В состав микросхемы К155ЛА3 входит 4 ячейки 2И-НЕ. Цифра 2 означает, что на входе базового логического элемента 2 входа. Если взглянуть на схему, то можно убедиться, что это действительно так. На схемах цифровые микросхемы обозначаются буквами DD1, где цифра 1 указывает на порядковый номер микросхемы. Каждый из базовых элементов микросхемы также имеет своё буквенное обозначение, например, DD1.1 или DD1.2. Здесь цифра после DD1 указывает на порядковый номер базового элемента в микросхеме. Как уже говорилось, у микросхемы К155ЛА3 четыре базовых элемента. На схеме они обозначены как DD1.1; DD1.2; DD1.3; DD1.4.

Конденсатор C1 – электролитический, ёмкостью 470 микрофарад (мкФ). Рабочее напряжение этого конденсатора может быть любым (10V, 16V, 25V,…). Главное, чтобы оно было не меньше 6,3 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора указывается на его корпусе. Также напомним, что электролитический конденсатор является полярным элементом, поэтому впаивать его в схему нужно с соблюдением полярности.

Светодиод (обозначен на схеме как HL1) может быть любым на напряжение 3 вольта. Можно установить красный индикаторный светодиод, но лучше применить яркий светодиод красного, синего или зелёного цвета свечения. У ярких светодиодов, как правило, прозрачный корпус и большая светоотдача, чем у обычных индикаторных. В темноте вспышку такого светодиода можно заметить на приличном расстоянии.



Если в мастерской радиолюбителя имеется беспаечная макетная плата, то на ней можно быстро собрать маячок буквально за пару минут. Так, например, сделал и я. В качестве светодиода был использован яркий светодиод белого и красного свечения. Менять длительность вспышки светодиода можно и с помощью конденсатора C1. Правда, при этом длительность будет меняться ступенчато, а не плавно, как это можно сделать с помощью переменного резистора, установленного вместо постоянного R1. В схему можно устанавливать конденсатор C1 ёмкостью от 100 мкФ до 2200 мкФ. При этом с увеличением ёмкости С1 светодиод будет светить дольше. Чем больше ёмкость, тем дольше длительность вспышки.



В качестве источника питания можно использовать регулируемый блок питания, собранный своими руками или промышленный. На его выходе необходимо выставить напряжение 4,5 – 5 вольт. Подавать более 5 вольт на схему не рекомендуется, так как микросхема может сгореть. Максимальное напряжения питания, которое выдерживает микросхема К155ЛА3, составляет 6 вольт, но при этом эксплуатационные параметры не гарантируются. Поэтому подавать на микросхему больше 5,5 вольт просто опасно.

Также можно запитать схему от трёх последовательно включенных батареек по 1,5 вольт каждая. Подойдут, например, "пальчиковые" батарейки типоразмера АА (LR6). На схеме, как раз, и изображена составная батарея питания GB1 напряжением 4,5 вольта. Перед тем, как собрать составную батарею питания, прочтите статью о том, как правильно соединять батарейки. Пригодится не раз.

Выключатель S1 может быть любым. Можно заменить его кнопкой с фиксацией. Так как схема потребляет незначительный ток, то выключатель может быть любым, по возможности миниатюрным.

Постоянный резистор R1 можно заменить подстроечным или переменным на 1,5 килоома. Это позволит менять длительность вспышки яркого светодиода. О том, как определить основные параметры постоянного резистора, читайте в статье о параметрах резистора.

Если взглянуть на принципиальную схему более внимательно, то можно заметить, что буквенное обозначение резистора R1* имеет звёздочку *. И это неспроста.

Так на схемах обозначаются элементы, номинал которых необходимо подстраивать (подбирать) во время налаживания схемы для того, чтобы добиться нужного режима работы схемы. В данном случае с помощью этого резистора можно настроить длительность вспышки светодиода.

В других схемах, которые вы можете встретить, подбором сопротивления резистора, обозначенного звёздочкой, нужно добиться определённого режима работы, например, транзистора в усилителе. Как правило, в описании схемы приводится методика настройки. В ней описывается, как можно определить, что работа схемы настроена верно. Обычно это делается замером тока или напряжения на определённом участке схемы. Для схемы маяка всё гораздо проще. Настройка производится чисто визуально и не требует замера напряжений и токов.

На принципиальных схемах, где устройство собрано на микросхемах, как правило, редко можно обнаружить элемент, номинал которого нужно подбирать. Да это и не удивительно, так как микросхемы это по сути уже настроенные элементарные устройства. А, например, на старых принципиальных схемах, которые содержат десятки отдельных транзисторов, резисторов и конденсаторов звёздочку * рядом с буквенным обозначением радиодетали можно встретить куда чаще.

Теперь поговорим о цоколёвке микросхемы К155ЛА3. Если не знать некоторых правил, то можно столкнуться с неожиданным вопросом: «А как определить номер вывода микросхемы?» Тут нам на помощь придёт так называемый ключ. Ключ – это специальная метка на корпусе микросхемы, указывающая точку отсчёта нумерации выводов. Отсчёт номера вывода микросхемы, как правило, ведётся против часовой стрелки. Взгляните на рисунок, и вам всё станет ясно.



К выводу микросхемы К155ЛА3 под номером 14 подключается плюс «+» питания, а к выводу 7 – минус «-». Минус считается общим проводом, по зарубежной терминологии обозначается как GND.