Målet är att styra 32 olika lysdioder på ett nästan slumpmässigt sätt. Faktum är att dessa lysdioder kommer att delas in i två oberoende grupper om 16 lysdioder, och två av dem kommer att lysa samtidigt. För att förenkla kommer vi bara att beskriva funktionen hos ena halvan av den elektroniska enheten, medan den andra halvan är identisk.
Kärnan i installationen är beroende av användningen av en 16-kanals analog multiplexer/demultiplexer. Denna typ av krets kan liknas vid en vridomkopplare med 16 lägen.
I likhet med sin mekaniska motsvarighet kan multiplexern/demultiplexern endast upprätta en enda anslutning åt gången mellan det gemensamma stiftet och en av de 16 kanalerna.
Rangordningen av anslutningen beror enbart på den binära koden som finns vid dess fyra ingångar: A, B, C och D.
Vanligtvis genereras denna kod av en binär räknare, och sekvensen av anslutningar sker alltid i samma ordning, vilket kan bli monotont med tiden.
I vår applikation styrs varje ingång på multiplexern/demultiplexern oberoende av en lågfrekvent oscillator med en annan tidskonstant.
Resultatet är en kvasi-slumpmässig kombination av anslutningsordningar, särskilt eftersom temperaturvariationer tenderar att öka desynkroniseringen av oscillatorerna.
Kretsbeskrivning
Som vi nämnde i föregående stycke kommer beskrivningen att begränsas till hälften av diagrammet för styrning av 16 lysdioder.
De fyra grindarna i Schmitt-triggerkretsen, var och en associerad med en justerbar komponent, ett motstånd och en kondensator, bildar fyra variabla lågfrekventa oscillatorer.
Dessa är R1, R5, Cl för stift 8, 9, 10 på IC1; R2, R6, C2 för stift 4, 5, 6 i IC1; R3, R7, C3 för stift 1, 2, 3 i IC1; och slutligen R4, R8, C4 för stift 11, 12, 13 på IC1.
Utgångarna 10, 11, 4 och 3 av de fyra oscillatorerna styr de fyra binära ingångarna A, B, C och D på multiplexorn IC2.
Den gemensamma punkten, som analogt representerar markören för en vridomkopplare, är ansluten till strömförsörjningens positiva pol via ett begränsningsmotstånd R9.
De 16 utgångarna är anslutna till anoderna på lysdioderna, och katoderna är anslutna till jord via en gemensam tråd.
Varje analog strömbrytare låter en nominell ström på 25 mA passera, men i verkligheten klarar den en högre maximal ström.
Strömförsörjningen tillhandahålls av ett 9V-batteri, och kondensatorerna C5 och C6 ger stark frånkoppling vid den närmaste punkten i kretsen.
Den andra halvan av diagrammet är identisk, och i nomenklaturen betecknas komponenterna på samma sätt med en primtalssymbol.
Konstruktion
Som du redan har märkt från fotografierna av detta LED-blomprojekt, ligger hela det estetiska intresset i den antagna cirkulära formen.
Tyvärr innebär en cirkulär form ett mer utmanande kretskort (PCB) att skapa, om du inte använder följande metod:
Börja med att skapa kretskortet på en fyrkantig epoxiskiva med någon metod som du är bekant med.
Efter att ha borrat alla komponenthål, fortsätt att borra det centrala hålet med en diameter på 5 eller 6 mm, markerat med en prick.
Rugga sedan ut den cirkulära formen genom att gradvis skära av mindre vinklar och avsluta den med en fil.
När denna fas är klar, sätt in en lång metallskruv med en diameter på 5 eller 6 mm, tillsammans med en mutter och en bricka, i det centrala hålet.
Fäst den i chucken på en borrsats till låg hastighet.
Håll borren stadigt, använd en fast referenspunkt och kör den platta sidan av en fil längs kretskortets periferi.
Detta kommer att resultera i en perfekt cirkulär form som kan justeras ytterligare genom att applicera försiktig kraft med filen i borren.
När kretskortet är färdigt, arrangera de 10 motstånden, 6 kondensatorerna, 8 justerbara komponenterna, och glöm inte de integrerade kretsuttagen.
När elektroniken är klar återstår den rent kreativa delen av projektet.
Modellen använder en bomullstuss, som vanligtvis finns i badrumstillbehör, som kan köpas från en mängd olika butiker. Du har dock friheten att välja en annan modell.
Du kan behöva justera kretskortets dimensioner därefter.
