Wirująca gwiazdka

+
W irująca
gwiazdka
Do czego to służy?
Nie wiem jak Wy, ale ja zużywam całkiem
spore ilości cyny. Lutuję dość często i cyna
„znika” w niewiarygodnym tempie. Lubię
kupować cynę we fiolkach, bo jest ona wygodna w użyciu. Po jej skończeniu pozostaje
pusta fiolka, z którą nie bardzo wiadomo co
zrobić. Kiedyś postanowiłem nie wyrzucać
pustych fiolek i uzbierało mi się ich pół szuflady :). Kierowałem się przeczuciem, że kiedyś mogą mi się przydać. I rzeczywiście.
Niedawno przyszedł mi do głowy niebanalny
pomysł ich wykorzystania.
Świecące gwiazdki cieszą się dużą popularnością. Nie jest ona bezpodstawna, bo efekt
wizualny jest zazwyczaj niezwykle imponujący. Generalnie rzecz biorąc, ich konstrukcje
można podzielić na dwa typy: z małą i dużą
liczbą ledów. Każdy z nich ma swoje wady
i zalety. Zaletą pierwszego typu gwiazdek jest
niska cena wynikająca z małej liczby ledów
i słaby efekt wizualny. W drugim typie sytuacja przedstawia się zgoła odmiennie: zaletą
jest efekt (wiele ledów), a wadą cena.
Chciałbym Wam przedstawić złoty środek. Gwiazdkę z małą liczbą ledów i ciekawym efektem. Efekt ten został uzyskany
dzięki przywołanym na początku artykułu
fiolkom po cynie. Diody świecące oświetlają
50
fiolki od środka, a mleczna barwa plastiku
ładnie rozprasza światło. Uzyskany efekt wizualny jest zadziwiająco dobry, jak na prostotę zastosowanych środków.
Jak to działa?
Efekt świetlny jest następujący: po włączeniu
zasilania świecą się dwa przeciwległe ramiona gwiazdki. Powoli, z narastającą prędkością zaczynają „wirować” w lewą stronę.
Osiągają apogeum swej prędkości, po czym
zaczynają zwalniać, aż do całkowitego zatrzymania się. Teraz powoli zaczynają „wirować” w drugą stronę (w prawo), osiągają maksymalną prędkość, następnie powoli zwalniają, by w końcu zatrzymać się całkowicie.
I znów zaczynają „wirować” z narastającą
prędkością w lewo, co zamyka program,
który jest powtarzany w takiej właśnie sekwencji. Powyższy opis nie oddaje w pełni
efektu wizualnego gwiazdki. To trzeba zbudować i zobaczyć na własne oczy!
Drugim, obok uzyskanego efektu wizualnego, atutem gwiazdki jest jej prostota i niski koszt elementów. Wynika on z tego, że
do jej budowy użyto czterech popularnych
układów CMOS. Udowadnia to tezę, że przy
budowaniu efektownych układów nie trzeba
od razu sięgać po mikroprocesory. Ze sta-
rych poczciwych CMOS-ów wciąż daje się
sporo wydusić.
Schemat ideowy gwiazdki przedstawia
rysunek 1. Kolejne układy realizują następujące funkcje:
Układ U1 jest generatorem sygnału zegarowego. Steruje on pracą układu U2 i częściowo układem U3. Układ U2 jest generatorem VCO i odpowiada za zmianę prędkości
„wirowania” gwiazdki. Układ U3 jest odpowiedzialny za zmianę kierunku obrotów
gwiazdki oraz zamiany sygnału zegarowego
z wyjścia układu U2 na słowo dwubitowe.
Układ U4 zamienia słowo dwubitowe na sygnał “jeden z czterech” i bezpośrednio steruje pracą diod świecących D1-D8. Diody te
sterowane są parami: D1-D5, D2-D6, D3-D7
i D4-D8, ale jeden rzut oka na schemat zdradza, że można nimi sterować również pojedynczo. Pozostawiono tę furtkę celowo, aby
umożliwić eksperymentowanie i tworzenie
własnych sterowników dla tej gwiazdki. Jest
to dodatkowo ułatwione sposobem wykonania gwiazdki. Montowana jest ona bowiem
na dwóch płytkach. Na jednej sterownik, a na
drugiej diody świecące wraz z rezystorami
ograniczającymi prąd diod.
Rys. 1 Schemat ideowy
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
Montaż i uruchomienie
Na początek miła wiadomość dla początkujących elektroników. Gwiazdka nie wymaga
żadnych zabiegów uruchamiania czy regulacji. Działa od razu po zmontowaniu i podłączeniu zasilania. Jedynym warunkiem, jaki
trzeba spełnić, aby cieszyć się efektem swej
pracy, jest poprawny montaż i użycie sprawnych elementów.
Gwiazdkę montujemy na płytkach pokazanych na rysunkach 2 i 3. Płytkę z układami scalonymi montujemy w sprawdzony sposób, tzn. rozpoczynając od elementów najmniejszych, a kończąc na elementach największych. Tak więc na pierwszy ogień pójdą
zwory, dalej rezystory, podstawki pod układy
scalone i gniazdo CON1. Kondensatory elektrolityczne C3 i C4 muszą być zamontowane
na leżąco. Jest to absolutnie konieczne, ponieważ płytka z układami scalonymi składana jest z płytką ledów w „kanapkę”.
Montaż płytki z diodami świecącymi będzie wymagać nieco więcej zaangażowania.
Rozpoczynamy od wlutowania rezystorów
R1-R8. Teraz musimy przygotować osiem
fiolek po cynie. W ich niebieskich kapturkach wiercimy otwory o średnicy ledów, czyli 5mm. Z wycentrowaniem otworów pod
wiercenie nie będzie większych problemów,
bo wykorzystamy otwory fabryczne, przez
które wysuwana jest cyna.
Wyprowadzenia diod świecących zaginamy pod kątem 90 stopni, tak aby po włożeniu
do otworów w płytce skierowane były na zewnątrz. Pamiętamy też o poprawnej biegunowości diod, aby po zmontowaniu płytki nie
było potrzeby ich przelutowywania. Jednak
najpierw wkładamy je do otworów wywierconych w kapturkach fiolek i dopiero teraz lutujemy je w płytkę. Dla pewniejszego trzymania
się fiolek na miejscu potrzebne będą dodatko-
Wykaz elementów
Rezystory
R1-R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680Ω
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47kΩ
R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220kΩ
R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .390kΩ
R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510kΩ
Kondensatory
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22nF
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22µF/16V
we obejmy z drutu,
które powinny do nich
dokładnie przylegać.
W modelu wykonane
zostały one ze srebrzanki o średnicy
1mm. Obejmują one
fiolki w dwóch miejscach. Można to zobaczyć na fotografii modelu. Po wlutowaniu
obejm można je trochę
ponaginać, wyrównując tym fiolki tak, aby
tworzyły symetryczne
ramiona gwiazdy. Na
koniec od strony druku
lutujemy wtyk CON2.
Obie płytki składamy w „kanapkę” (łącząc ze sobą złącza
CON1 i CON2) i dodatkowo
skręcamy
dwiema śrubami M3
z wykorzystaniem dodatkowych nakrętek
dystansowych. Jest to
zabieg absolutnie konieczny z uwagi na fakt,
że cała konstrukcja nabiera przez to sztywności. Ich pominięcie, raczej prędzej niż później,
zaowocuje wyłamaniem gniazda CON1.
Rys. 2 Schemat montażowy
Rys. 3 Schemat montażowy
Dariusz
Drelicharz
[email protected]
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220µF/16V
C5 . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
Półprzewodniki
D1-D8LED 5mm (o podwyższonej jasności)
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4060
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4046
U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4029
U4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4051
Pozostałe
CON1 . . . . . . .gniazdo krawędziowe 9 pin
CON2 . . . . . . . . . .wtyk krawędziowy 9 pin
Ciąg dalszy ze strony 47.
Potem należy odłączyć rezystor R1 i wyregulować próg otwierania tranzystora.
Uwaga! Na czas regulacji potencjometru
koniecznie należy rozewrzeć złącze J1, zdejmując jumper. Potencjometr POT1 należy
tak ustawić, żeby wentylator nie pracował.
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
Następnie przy włączonym komputerze i niepracującym wentylatorze należy ręką kontrolować temperaturę radiatora – będzie ona powoli wzrastać. Gdy radiator stanie się wyraźnie ciepły, należy tak ustawić POT1, żeby
wiatrak zaczął się kręcić. Nie jest tu potrzebna duża dokładność – w każdym razie tranzystor powinien się otwierać przy temperaturze
wyższej, niż normalnie ma radiator przy małym obciążeniu procesora.
Po takiej prostej regulacji należy zewrzeć
zworę J1, nakładając jumper.
Sterownik zacznie pełnić przewidzianą
rolę!
Piotr Górecki
51