АВТОМАТ СВЕТОВЫХ ЭФФЕКТОВ

В последние годы широкое распространение получили различные устройства световых и цветовых эффектов, особенно в оформлении реклам и дискотек. Развивается и еще одно направление в использовании световых эффектов — с применением микропроцессорной и лазерной техники. Однако широкое их распространение затруднено из-за их высокой стоимости и некоторых дефицитных деталей.

Предлагаем описание автомата световых эффектов (в дальнейшем АСЭ), построенного из сравнительно доступных деталей и обладающего максимумом возможностей. АСЭ представляет собой устройство «бегущие огни» с заложенными в его память программами.

АСЭ работает в ручном и в автоматическом режимах. Например, применяя аппарат в дискотеке, можно в ручном режиме управлять программами в соответствии с музыкой. В автоматическом режиме устройство незаменимо для оформления различных реклам и новогодних елок. По своим показателям данный автомат не уступает своим промышленным собратьям.

Основные параметры АСЭ:

Количество каналов — 8

программ в памяти — 10

направлений — 3

режимов — 2

Автомат собран на 18 ИМС К155-серии. Имеется возможность ручного и автоматического выбора программ из памяти, ручное и автоматическое изменение режима работы и направления.

Функциональная схема АСЭ — на рисунке 1. В ручном режиме поиск программ ведется с генератора поиска адресов (ГПА); номер программы при этом отражается на индикаторе (И). Устройство выборки программ (УВП) выбирает нужную программу из программируемой матрицы (ПМ) и подключает к преобразователю кода (ПК), с помощью которого параллельный код преобразуется в последовательный и передается на устройство управления регистром (УУРЕГ). Он записывает программу в регистр и по окончании цикла записи отключает ПК и включает регистр в режим кольцевого счетчика. Так как нужная программа в регистр записана, возможен поиск следующей. При этом программа в регистре не меняется. Перезапись новой произойдет только при подаче команды «запись» на УУРЕГ.

Программой, записанной в регистр, можно манипулировать. С помощью УУРЕГ переключаются режимы программ прямой или инверсной, а с помощью реверса и устройства управления реверсом (УУРЕВ) меняется направление перемещения программы.

Для пуска АСЭ в автоматическом режиме в счетчике (СЧ) устанавливаются время перезаписи, время изменения режима и направления. Возможна установка в автоматическом режиме только одного или двух из этих вариантов. После поступления сигнала «запись» в регистр запишется программа, которая была по записи установлена. Дальнейшая работа АСЭ пойдет полностью автоматически. После установленного времени из СЧ подается команда на УУРЕГ, по которой изменяется режим работы. Подобные команды поступают для перезаписи программ на УВП и на УУРЕВ для изменения направления.

По командам из СЧ УВП подключит подряд все программы, а УУРЕГ и УУРЕВ исполнит над программами все манипуляции. На индикаторе высветится номер программы, которая подготовлена к записи или записана в регистр. Генератор тактовых импульсов (ГТИ) синхронизирует работу регистра и СЧ.

Принципиальная схема АСЭ — на рисунке 2. СЧ выполнен на ИМС DD5, DD4. Последняя управляет работой мультиплексора DD6, который составляет ПК. С вывода 8 DD5 снимается сигнал окончания цикла записи, который через элементDD17.2 поступает на УУРЕГ. Выходы DD4 и DD5 подключены к переключателям SА3 — SА5, которыми устанавливается время перезаписи, изменения режима и направления. УВП и ПК выполнены на ИМС DD2, DD3, DD6. Их схемы общеизвестные и подробного описания не требуют. ПН сделана таким образом, чтобы в первый канал при любой программе записывалась 1, а в восьмой — 0. Это дает возможность при восьми каналах обойтись шестью вертикалями. Возможный вариант распайки диодов в ПМ показан на принципиальной схеме. В таблице 1 дано отображение программ.

УУРЕГ построена на ИМС DD16, DD7, DD17.1; на элементах DD16.3 и DD16.4 собран триггер определения окончания цикла записи. При поступлении из СЧ сигнала перезаписи (логический 0) или при нажатии кнопки SВ6 на выходе элемента DD16.4 появляется логическая 1, которая разрешает прохождению информации с мультиплексора DD6 через элемент DD7.2 на регистр. По окончании цикла записи с элемента DD17.2 на второй вход триггера поступает сигнал с лог. 1, который перебрасывает триггер. В этом случае элемент DD7.2 пропускает информацию только с выхода элемента DD7.1, который вместе с элементами DD16.1, DD16.2 является управляемым инвертором и включен в цепи обратной связи регистра. Таким способом создается замкнутый кольцевой счетчик.

Управляемый инвертор работает следующим образом. При управляющем уровне 1, поступающем от SA3, на выходе элемента DD7.1 информация совпадает с информацией на входе инвертора. При управляющем уровне, равном 0, на выходе DD7.1 будет инверсное значение входной информации. Таким образом осуществляется переключение режима работы АСЭ.

Регистр собран на ИМС DD8, DD9, которые постоянно включены в режиме сдвига информации. Подачей на входы 2 нулевого уровня программа в регистр заводится с ввода 1 DD8. С выхода четвертого разряда программа проходит на вход 1 ИМС DD7. А с выхода четвертого разряда DD9 через УУРЕГ обратно на вход 1 ИМС DD8.

УУРЕВ построена на ИМС DD10, DD14. В зависимости от положения переключателя SВ8, на выходах элементов DD14.3, DD14.4 появляются две или три комбинации 0 и 1 при подаче на вход устройства управляющего сигнала или при нажатии кнопки SВ7. При двух 1 на выходах УУРЕВ эффект будет перемещаться сразу в обе стороны встречно. Исключена возможность появления на обоих выходах УУРЕВ одновременно 0.

УР собран на ИМС DD11, DD18, DD12,DD13. Управление УР осуществляется по двум шинам от УУРЕВ. Для пояснения работы УР рассмотрим верхний (по схеме) канал. На вход элемента DD11.1 поступает первый разряд регистра, на вход 2 — восьмой разряд регистра, а на входы 13 и 2 заводятся шины управления. В зависимости от уровня на шинах управления на выходе элемента DD11.1 будет повторяться уровень с первого или восьмого разряда.

ГТИ, ГПА индикатор и устройство выходное УВ сделаны по общеизвестным схемам и особых пояснений не требуют.

АСЭ выполнен на ИМС К155, К133, К130 и других ТТЛ серий. Индикатор можно собрать по любой общеизвестной схеме, например, на широко распространенных ИМС и светодиодах АЛС324, АЛС333. Микросхему К155ЛР1 допустимо заменить двумя К155ЛА3 по схеме, приведенной на рисунке 3. ИМС К155ИД3 можно заменить на К155ИД4 по схеме, приведенной на рисунке 4. ИМС К155ИЕ4 можно заменить любым счетчиком, например, К155ИЕ2, К155ИЕ5, К155ИЕ6, К155ИЕ7. Но при этом меняется время переключений автоматических режимов. Микросхема DD5 должна обязательно считать до 15, иначе нарушится синхронизация АСЭ. Допускается применение К155ИЕ7. ПМ можно изготовить несколько экземпляров, с разными программами, и включить в схему через разъем (например, МРМ-22). Переключатели SВ1,SВ8 c фиксацией; SВ2, SВ8, SВ7 — без фиксации. SA3 — SА5 — любые галетные переключатели или блок П2К с зависимой фиксацией. Вместо светодиодов можно использовать индикатор ИВ28В или подобный, включив его по схеме, приведенной на рисунке 5. В этом случае на индикаторе программа будет отображена в виде единиц. Диоды КД522А, КД521Г можно заменить на любые маломощные импульсные диоды. Транзисторы VТ1 — VТ2 можно заменить на КТ315, КТ312 с любым буквенным индексом. Резисторы марки МЛТ.

Блок питания стабилизированный с током 0,7 А. Тиристоры лучше всего расположить в выносном корпусе или в экране. Это дает возможность с помощью кабеля практически любого типа установить автомат и экран на нужном расстоянии и в удобном для пользования месте. Разъем ХР1, ХS1 — любой маломощный с соответствующим числом контактов; ХР2, ХS2 — с максимальным током, рассчитанным на подключаемую нагрузку.

А. РОМАНОВСКИЙ