Эта статья — отличная возможность создать своими руками красивый и функциональный проект, который станет украшением интерьера или интересным экспериментом. Сборка бегущих огней не только принесёт удовольствие от результата, но и поможет на практике понять базовые принципы работы электронных схем. Все необходимые компоненты доступны и недороги, а сам процесс не займёт много времени.
Что потребуется для сборки
Для реализации проекта вам понадобятся следующие материалы и инструменты:
- Микросхема IC 4017 (десятичный счётчик-дешифратор). Это сердце нашей схемы. Её можно приобрести по очень низкой цене, например, на маркетплейсах.
- Мигающий светодиод красного свечения. Он будет выступать в роли тактового генератора, задающего ритм переключения.
- 10 обычных светодиодов любого цвета свечения для создания основного эффекта.
- Резисторы: один на 330 Ом и один на 470 Ом для ограничения тока.
- Соединительные провода и паяльник с припоем для монтажа.
Как работает схема: принцип действия
Вся магия основана на работе микросхемы-счётчика 4017. Красный мигающий светодиод генерирует электрические импульсы примерно каждые 0,5 секунды. Эти импульсы поступают на вход (вывод 14) микросхемы. Внутри микросхемы находится счётчик, который с каждым новым импульсом поочерёдно активирует один из своих десяти выходов (выводы 1-7, 9-11). Как только сигнал доходит до десятого выхода, счётчик обнуляется, и цикл начинается заново. Таким образом, подключённые к выходам светодиоды загораются и гаснут один за другим, создавая иллюзию бегущего огня.
Пошаговая инструкция по сборке
Светодиоды можно просто соединить проводами, но для аккуратного вида рекомендуется сделать простой корпус. Возьмите полоску пластика или другого изоляционного материала и просверлите в ней десять отверстий на равном расстоянии друг от друга.
Аккуратно разогните выводы светодиодов и вставьте их в подготовленные отверстия.
Для удобства монтажа припаяйте все выводы светодиодов, находящиеся с одной стороны, к общей перемычке (это будет общий провод, например, «минус»).
Лишние части выводов, выступающие за перемычку, можно аккуратно откусить кусачками.
Теперь соберём электрическую схему, следуя соединениям на рисунках и списку ниже. Будьте внимательны при пайке контактов микросхемы.
- Припаяйте вывод 3 микросхемы к первому светодиоду (не к общему проводу, а ко второму выводу).
- Вывод 2 – ко второму светодиоду.
- Вывод 4 – к третьему светодиоду.
- Вывод 7 – к четвёртому светодиоду.
- Выводы 8, 13, 15 соедините перемычкой и подключите к общему минусу («–»). Удобно загнуть их и спаять с обратной стороны платы.
- Вывод 1 – к шестому светодиоду.
- Вывод 5 – к седьмому светодиоду.
- Вывод 6 – к восьмому светодиоду.
- Вывод 10 – к пятому светодиоду.
- Вывод 9 – к девятому светодиоду.
- Вывод 11 – к десятому светодиоду.
- К выводам 14 и 16 микросхемы припаяйте красный мигающий светодиод (соблюдая его полярность).
- К выводу 16 также припаяйте провод, который будет подавать на схему плюс («+»).
- Впаяйте резистор на 470 Ом между общим проводом светодиодов (перемычкой) и минусом схемы.
- Резистор на 330 Ом припаяйте между минусом схемы и выводом 14 микросхемы (к нему же подключён один вывод мигающего светодиода).
- Поздравляем, сборка завершена!
Осталось подать питание. Схема рассчитана на напряжение от 5 до 12 Вольт. Можно использовать блок питания, батарейки типа «Крона» или собрать батарейный отсек из нескольких пальчиковых батареек. Подключите плюс и минус к соответствующим проводам схемы — и наслаждайтесь красивым эффектом бегущих огней!
Полезные советы и рекомендации
Питание: Если вы используете батарейки на 1.5 В, их нужно соединить последовательно (плюс одной к минусу следующей), чтобы получить нужное напряжение. Например, для 6 В потребуется 4 такие батарейки.
Проверка блока питания: Если на блоке нет маркировки, обязательно проверьте его выходное напряжение и полярность с помощью мультиметра. При правильном подключении щупов (красный к плюсу, чёрный к минусу) прибор покажет положительное значение, например, +12В. Если полярность перепутана, значение будет отрицательным (-12В).
Компоненты: Вместо микросхемы 4017 можно использовать её отечественный аналог К561ИЕ8. Для тактового генератора берите именно красный мигающий светодиод, так как у него подходящая амплитуда импульса. Двухцветные или трёхцветные мигающие светодиоды для этой схемы не подходят.
Видеообзор процесса
Важные меры безопасности
- Строго соблюдайте полярность при подключении питания к собранному устройству.
- Никогда не используйте непроверенные или немаркированные блоки питания.
- После сборки и проверки работоспособности рекомендуется поместить схему в корпус или надёжно заизолировать все токоведущие части, чтобы избежать случайных коротких замыканий и повысить безопасность эксплуатации.
