Автомати світлових ефектів для дискотек та свят
Пропоновані нескладні пристрої призначені для створення світлових ефектів на дискотеках та під час проведення різних розважальних заходів.
Генеровані ними сигнали можуть керувати кількома освітлювальними приладами, перемикаючи їх майже випадково Передбачена можливість синхронізації перемикань з ритмом ударних інструментів, що звучать у музичному творі.
Перший з описуваних тут автоматів простіше за конструкцією Він здатний хаотично перебирати 32 комбінації з п'яти включених і вимкнених ламп "хаосу".
Сигнали на виходах автоматів мають логічні рівні мікросхем структури КМОП (високий – лампа включена, низький – вимкнена). Їх подають на входи вузлів керування світловими приладами (УСП).
Мал. 1. Схема першого варіанта автомата світлових ефектів.
Мал. 2. Друкована плата першого варіанта автомата світлових ефектів.
Схема першого автомата показано на рис. 1. На елементах DD1.1 та DD1.2 зібрано генератор тактових імпульсів. Формувач з елементів DD1.3 та DD1.4 вкорочує їх. Далі через інвертор DD2 3 вони надходять на другий генератор (елементи DD2 1 DD2 2 DD2.4) який працює тільки за високого рівня на верхньому за схемою вході елемента DD2 2 видаючи пачки імпульсів Лічильник DD3 підраховує імпульси другого генератора.
Параметри елементів автомата вибрані таким чином, що число імпульсів у пачці в багато разів більше ємності лічильника DD3, і до того ж воно непостійне через нестабільність частоти другого генератора і тривалість дозволяючих імпульсів В результаті число, що залишається в лічильнику по елезакінчення кожної пачки, з деякими застереженнями випадкове.
Тривалість пачки так мала, що миготіння ламп під час рахунку залишається непомітним глядачеві. Він бачить лише комбінації включених ламп, що змінюються з частотою проходження імпульсів першого генератора, яку регулюють резистором R1 в межах 0,8. 7 Гц. Друкована плата пристрою зображена на рис. 2.
Основа другого автомата - ті ж два генератори, що й у попередньому причому на його схемі (рис. 3) збережені позиційні позначення елементів, а на друкованій платі (рис. 4) - їхнє розташування.
Лічильник, на виходах якого утворюється випадковий набір сигналів високого та низького рівнів у цьому випадку реверсивний - мікросхема DD3 К561ІЕ11. Напрямок рахунку визначається логічним рівнем на її вході U.
Мал. 3. Схема другого варіанта автомата світлових ефектів.
Змінюючи його, одержують додаткові ефекти. Вихідні сигнали лічильника надходять на УСП як безпосередньо, а й через дешифратор DD6 К176ИД1 і елементи И-АБО мікросхеми DD7 К561ЛС2. Залежно від рівнів на висновках 9 і 14 DD7 її виходи проходять сигнали лічильника чи дешифратора.
Ще один додатковий вузол, якого не було в попередньому автоматі, - лічильник тактових імпульсів на мікросхемі DD4 К176ІЕ2 з дешифратором DD5 К176ІД1 Сигнали, що знімаються з виходів мікросхем DD4 і DD5, змінюють режим роботи автомата через кожні вісім так. Весь цикл займає 32 такти, потім повторюється.
Мал. 4. Друкована плата другого варіанта автомата світлових ефектів.
Після включення живлення ланцюг R5C4 встановлює лічильник DD4 у вихідний стан. Лог. 0 з його виходу 8 надходить на верхній за схемою вхід елемента DD2 1, що розриває ланцюг зворотного зв'язку другого генератора, перетворюючи його наповторювач тактових імпульсів.
З кожним їх одержиме лічильника DD3 збільшується на 1, оскільки балка. 1, що надходить на вхід U останнього з виходу 0 дешифратора DD5, задає прямий напрямок рахунка За виходами дешифратора DD6 “біжить лог. 1. Вона ж надходить і виходи автомата, оскільки вони пов'язані з дешифратором (на виведенні 14 мікросхеми DD7 - лог 1, на виведенні 9 - лог. 0).
Мал. 5. Схема для прив'язки частоти перемикання лампи до темпу ударних інструментів.
Після восьмого тактового імпульсу балка. 0 на виході 8 лічильника DD4 змінюється лог 1. Ланцюг зворотного зв'язку генератора пачок імпульсів замикається, і стан лічильника DD3 стає псевдовипадковим як і в розглянутому вище простому автоматі. Але всі виходи залишаються з'єднаними з дешифратором DD6, і з них хаотично “блукає” всього одна балка 1.
Починаючи з 17-го такту, діє новий режим, подібний до встановленого в перших восьми тактах, але лог. 1 "біжить" в іншому напрямку, так як на вході U лічильника DD3 встановлений лог 0.
І нарешті, в останніх восьми тактах чотири вихідні ланцюги автомата відключені від дешифру ора DD6 і пов'язані з виходами лічильника DD3, що генерує випадкові коди. Іноді до них додається лог 1 одному з чотирьох виходів, з'єднаних безпосередньо з дешифратором DD6 Далі цикл повторюється.
Для прив'язки частоти перемикання ламп до темпу ударних інструментів можна використовувати синхронізатор, схема якого показана на рис. 5, а креслення друкованої плати – на рис. 6 Його вхід з'єднують із виходом УМЗЧ.
Мал. 6. Друкована плата схеми для миготіння в такт із ударними інструментами.
На транзисторі Т1 зібраний активний ФНЧ із частотою зрізу 100 Гц. Він пригнічує всі спектральні складові звукового сигналу, крім самихнизькочастотні. Вихід фільтра через детектор на діодах VD1 і VD2 з'єднаний з пороговим пристроєм, що складається з підсилювача на транзисторі Т2 та тригера Шмітта із послідовно з'єднаних елементів мікросхеми DD1.
Синхронізатор підключають до описаних вище автоматів через перемикач SA1, як показано на рис. 1 та 3 штриховими лініями. Попередньо в них слід розірвати ланцюги, що з'єднують вихід тактового генератора (висновок 11 елемента DD1) з входами інших мікросхем, видаливши спеціально передбачені на друкованих платах дротяні перемички між 9 висновками 11 мікросхеми DD1.
Підбираючи амплітуду аудіосигналу (вона має становити приблизно 1 В) слід домогтися, щоб при кожному ударі в барабан на виході синхронізатора з'являвся імпульс, що викликає зміну комбінації включених ламп.
Напруга 9 для живлення описуваних пристроїв можна отримати від будь-якого відповідного мережевого блоку живлення або батареї гальванічних елементів. Струм, що споживається будь-яким з автоматів, не перевищує 20. а синхронізатором - 10 мА Особливих вимог до стабільності напруги не пред'являється, але слід пам'ятати, що працездатність мікросхем серії К176 при живленні їх напругою більше 10 або менше 8 не гарантується.
Налагодження автоматів полягає у встановленні меж регулювання тактової частоти, у яких забезпечується суб'єктивно найкращий візуальний ефект. Ці параметри залежать від ємності конденсатора С1 та опору резистора R2.
Друковані плати, зображені на рис. 2, 4 і 6 розраховані на встановлення резисторів МЛТ-0,125 конденсаторів КМ-5, КМ 6. Змінний резистор R1 (див. рис. 1 і 3) - малогабаритний будь-якого типу з лінійною залежністю опору від кута повороту (група А).
Оксидний конденсатор СЗ (див. рис. 5) - К50-6,К50-35 чи подібний.
Діоди Д9 замінні будь-які малопотужні, наприклад, КД521А Замість транзисторів КТ315Б можна застосувати аналогічні, а також серій КТ312, КТ3102 КТ209 з будь-яким буквеним індексом.
Д. Атаєв, м. Стерлітамак, Башкортостан. Р2001, 1.