В этой статье мы рассмотрим, как своими руками собрать эффектную схему бегущих огней, которая наглядно демонстрирует принцип работы счётчика-дешифратора. Уникальность проекта в том, что для сборки не требуется изготавливать печатную плату, что значительно упрощает и ускоряет процесс. Если всё сделать правильно, схема заработает сразу и не потребует дополнительной настройки.
Для работы вам понадобятся следующие инструменты и материалы:
- Паяльник с тонким жалом для точной работы.
- Легкоплавкий припой.
- Медный провод в лаковой изоляции (например, ПЭВ или ПЭВ-2). Для шин питания лучше взять провод потолще, диаметром около 1 мм, а для межэлементных соединений — такой, чтобы его было легко гнуть и формировать.
- Источник постоянного тока с напряжением от 5 до 15 Вольт.
- Пинцет, ножницы или кусачки.
- Небольшой кусок пластика для крепления светодиодов и дрель со сверлом. Диаметр сверла должен соответствовать размеру светодиодного излучателя.
Необходимые радиодетали
- Микросхема CD4017 — сердце нашей схемы, счётчик-дешифратор.
- Два резистора номиналом от 330 до 470 Ом.
- 10 обычных светодиодов для индикации. Они будут поочерёдно загораться, создавая эффект бегущего огня.
- 1 мигающий светодиод (Blinking LED), например, серии L-314. Это современный компонент со встроенной схемой управления, который в нашем проекте будет работать как генератор тактовых импульсов. Обычно в его маркировке присутствует буква «B».
Перед началом сборки полезно освежить в памяти расположение выводов (цоколёвку) микросхемы и полярность светодиодов.
Пошаговая инструкция по сборке
- Изготовьте основу (обойму) для светодиодов из пластика. Советуем сначала разметить и просверлить все отверстия, а уже потом вырезать пластину нужного размера — так будет удобнее и меньше риск сломать заготовку.
- Аккуратно согните выводы сигнальных светодиодов в противоположные стороны, подготовив их к монтажу.
- Установите все 10 светодиодов в отверстия обоймы. Крайне важно соблюдать единообразие в расположении анодов и катодов (длинная и короткая ножки соответственно).
- Возьмите отрезок толстого медного провода, равный длине обоймы, и залудьте его.
- Припаяйте к этому проводу все катоды светодиодов. Чтобы не перегреть светодиоды, используйте пинцет в качестве теплоотвода, зажав им ножку со стороны корпуса.
- Обрежьте лишние части выводов светодиодов кусачками. Теперь у вас готов десятисегментный индикатор, который нужно соединить с микросхемой.
- Отрежьте кусок тонкого провода длиной 4-5 см и залудьте его концы на 3-5 мм. Это ускорит дальнейшую пайку и защитит компоненты от перегрева.
- Припаяйте этот проводник к аноду первого (крайнего) светодиода, а затем к 3-му выводу микросхемы CD4017 (это вывод Q0).
- Теперь микросхема и индикаторная панель жёстко связаны, что значительно упростит последующие шаги.
- Выполните последовательное соединение остальных выводов микросхемы с анодами светодиодов, используя изолированные проводники подходящей длины:
- Вывод 2 (Q1) – анод 2-го светодиода.
- Вывод 4 (Q2) – анод 3-го светодиода.
- Вывод 7 (Q3) – анод 4-го светодиода.
- Загните внутрь и спаяйте вместе выводы 8, 13 и 15 микросхемы, используя залуженный толстый провод. Он будет служить минусовой шиной питания. Оставьте его конец длиной 5-8 см для удобного подключения к источнику.
- Продолжаем соединения. Изолированными проводниками, изгибая их так, чтобы они не соприкасались, соедините:
- Вывод 1 (Q5) – анод 6-го светодиода.
- Вывод 5 (Q6) – анод 7-го светодиода.
- Вывод 6 (Q7) – анод 8-го светодиода.
- Вывод 10 (Q4) – анод 5-го светодиода.
- Вывод 9 (Q8) – анод 9-го светодиода.
- Вывод 11 (Q9) – анод 10-го светодиода.
- Припаяйте мигающий светодиод между выводами 16 и 14 микросхемы, соблюдая полярность: анод (длинная ножка) к выводу 16, катод — к выводу 14.
- Используйте ножку этого светодиода, припаянную к 16-му выводу, как точку для подключения плюсовой шины питания. Припаяйте к ней отрезок толстой медной проволоки.
- Впаяйте резистор на 470 Ом между общей шиной катодов всех индикаторных светодиодов и минусовой шиной питания (к которой подключены выводы 8, 13, 15).
- Впаяйте резистор на 330 Ом между выводом 14 микросхемы и минусовой шиной питания.
- Внимательно проверьте собранную конструкцию на отсутствие случайных замыканий и непропаянных контактов. После этого можно смело подавать питание от источника 5-15В.
Итоги и рекомендации
Собранная модель — отличный наглядный пример для изучения базовых принципов работы счётчика-дешифратора, хотя и не раскрывает всех его возможностей. Номиналы нагрузочных резисторов (470 Ом и 330 Ом) не критичны для работы логики схемы и могут быть немного изменены в зависимости от яркости светодиодов. Предложенный порядок сборки не является догмой — вы можете адаптировать его под свои инструменты и удобство.
Смотрите видео
