Схема на микросхеме 4511

Красивый автоматический светодиодный ночник, схема и описание (CD4060, CD4511)

Схема и описание красивого автоматического ночника с семью светодиодами разных цветов. Они расположены рядом, вкруг, и направлены на потолок. В темноте эти светодиоды переключаются по алгоритму семисегментного кода для цифровых индикаторов.

Но внешне это похоже на хаотическое переключение, потому что светодиоды не составлены в цифры. В результате в темной спальне, на потолке образуются причудливые цветные пятна и узоры, постоянно меняющиеся. Выглядит это очень красиво и успокаивающе.

Кроме того есть переменный резистор, которым можно регулировать скорость переключения светодиодов. Ночник включается автоматически, когда в комнате темно и автоматически выключается, если в комнате светло.

Питается ночник от внешнего источника напряжением 5V. в качестве которого используется блок питания для зарядки сотовых телефонов. Но, можно использовать и другой источник питания. Допустимое напряжение от 4V до 15V.

Принципиальная схема

Принципиальная схема показана на рисунке 1. Схема выполнена на двух микросхемах. На микросхеме D1 выполнен генератор двоичного трехразрядного кода.

Микросхема D1 CD4060B, микросхема, состоящая из 14-разрядного двоичного счетчика и мультивибратора. Внешними элементами мультивибратора является RC-цепь C2-R2-R3-R1.

При помощи переменного резистора R3 можно регулировать частоту импульсов, генерируемых мультивибратором, чтобы можно было таким образом регулировать скорость изменения двоичного трехразрядного кода на трех старших выходах счетчика D1.

Рис. 1. Схема автоматического ночника на цветных светодиодах.

Трехразрядный двоичный код с выходов счетчика D1 поступает на вход дешифратора на микросхеме D2. Дешифратор D2 типа CD4511, он десятичный, и предназначен для работы со светодиодным семисегментным цифровым индикатором с общим катодом.

Здесь нужно объяснить почему используется только три его входа. Дело в том. что если использовать все четыре входа, то двоичные коды на входе будут соответствовать цифрам от 0 до 15, а дешифратор CD4511 может обрабатывать коды цифр только от 0 до 9.

Поэтому, в диапазоне от 10 до 15 на выходе дешифратора будут нули, и все светодиоды не будут гореть. Поэтому получается большая периодическая пауза в работе ночника, что крайне не приятно.

Здесь же используются только три разряда, а старший разряд дешифратора соединен с общим минусом, то есть, на него подан нуль Поэтому на него поступают коды цифр от 0 до 7. и никакой паузы в работе не наблюдается.

К выходам дешифратора подключены семь светодиодов. разных цветов. Конечно, цвета повторяются, потому что семи разных цветов нет, есть красный желтый, зеленый, синий, белый.

Ну и еще два каких-то. например, еще один зеленый и еще один красный. Желательно чтобы все светодиоды были повышенной яркости свечения.

Однако, даже у однотипных светодиодов, но разных цветов, яркость свечения может сильно отличаться. Последовательно светодиодам включены токоограничивающие резисторы R4-R10. Подбирая сопротивления этих резисторов можно уровнять яркости свечения светодиодов разных цветов.

Вам понравится:  Схема подключения звукового сигнала уаз хантер

Но делать сопротивления этих резисторов меньше 100 ом не желательно, потому что начинается нагрев микросхемы D2. Оптимальное сопротивление лежит где-то между 100 ом и 1 кОм/

Чтобы ночник автоматически включался с наступлением темноты, в его схеме есть фотореле. Оно состоит из фоторезистора R12 и резистора R11. Вместе они образуют управляемый светом делитель напряжения, поступающего на вывод 4 микросхемы D2.

Вывод 4 микросхемы CD4511 служит для выключения индикации. При подаче на него логического нуля на всех выходах микросхемы устанавливаются логические нули, и все светодиоды не светятся.

Детали и налаживание

Фотореле настраивают подбором сопротивления резистора R1. так чтобы в темноте светодиоды включались, а в светлое время выключались.

Можно сказать еще о двух входах дешифратора CD4511, которые здесь не используются. Вывод 3. — при подаче нуля на него на всех выходах устанавливаются единицы (будут гореть все светодиоды независимо от входного кода). Вывод 5. -при подаче единицы на него микросхема запоминает последнее состояние и отображает его, не реагируя на входной код, пока на вывод 5 снова не будет подан логический ноль.

Рис. 2. Печатная плата для схемы самодельного светодиодного ночника.

Большинство деталей размещено на печатной плате, показанной на рисунке 2. За пределами платы только переменный резистор R3 для регулировки скорости переключения светодиодов.

Источник

Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 A

Следующий набор NM4511 ориентирован на регулировку нагрузки, работающей от относительно небольшого (до 24 В) постоянного напряжения, но потребляющей большой ток. Он найдет применение, например, у автовладельцев и фото- видео операторов.

Основные технические характеристики NM4511:
Напряжение питания 6 – 24 В.
Максимальный ток нагрузки: 50 А.
КПД, не менее: 99 %.
Диапазон регулировки: 0 — 100 %.
Рабочая частота: 500 Гц.
Ток потребления, не более: 1,5 мА.
Размер печатной платы: 40х35 мм.
Схема (рис. 1) состоит из ШИМ генератора на сдвоенном операционном усилителе DA1 (LM358) и мощного полевого транзистора VT1.

Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема NM4511

За счет того, что сопротивление открытого канала транзистора составляет всего 0,008 Ом, при мощности нагрузки 100…150 Вт (10…12 А) он рассеивает очень мало тепла и можно обойтись без радиатора, что существенно повлияет на габариты устройства. При больших мощностях, радиатор все-таки понадобится.
Таблица 1. Перечень компонентов
Позиция Номинал
C1, C2, C5 0,1 мкФ/50 В
C3, C6 22 мкФ/16 В
C4 1 мкФ/50. 100 В
R1, R3 — R6 20 кОм
R2 50 кОм
R7, R8 10 кОм
R9 100 Ом
R10 1 МОм
DA1 LM358
VT1 IRF3205
Печатная плата A451, 40×35 мм

Ну и конечно же, печатная плата (рис. 2 и 3), достаточно хорошо продуманная, что необходимо при изготовлении импульсных устройств.

В качестве нагрузки можно применять любые устройства, работающие от постоянного напряжения – особенно это пригодится в автомобиле. Регулировка яркости ламп или температуры подогрева сидений, плавная регулировка оборотов вентилятора печки – в общем, применений масса.

Вам понравится:  Транзистор вт136 чем его можно заменить

Еще один вариант печатки с односторонней разводкой:

Источник

Схема на микросхеме 4511

Светодиодные семи-сегментные знако-синтезирующие цифровые индикаторы служат для отображения информации в цифровом представлении. Рассмотрим схемы подключения светодиодных индикаторов к микросхемам КР514ИД1, CD4511BE, CD4026BE, К176ИЕ4.

Рис. 1. Фотография, схематическое изображение и электрическая схема семисегментного индикатора.

Индикатор 5161AS 5611AS
Цвет/Цвет Чёрный/Красный Чёрный/Красный
Общий Катод Катод
Высота, ширина (мм) 19 х 12,6 19 х 12,6
Толщина корпуса (мм) 8 8
Рабочий ток до (mA) 20
Рабочее напряжение (B) 2,1
Световой поток (Лм) 17500

Табл. 1 Основные характеристики светодиодных семисегментных знакосинтезирующих цифровых индикаторов.

Рис. 2. Макет для изучения цифрового индикатора.

В любительских и профессиональных электронных схемах, чаще всего, цифровые индикаторы используют с микросхемой драйвером (двоично-семисегментным дешифратором).

Микросхема двоично-семисегментного дешифратора (декодера) содержит в себе логическую схему преобразующую 4-х битное число (от 0000 до 1001) в десятичное (от 0 до 9), а десятичное в 7 сигналов для семисегментного цифрового индикатора, который отобразит, включая в определённой комбинации светодиодные сегменты, одну из 10 цифр от 0 до 9.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме КР514ИД1.

Рис. 4. Макет схемы с цифровым индикатором и дешифратором КР514ИД1.

Микросхема CD4511BE, в отличие от КР514ИД1, содержит дополнительный 4-х битный регистр-защёлку, который может запоминать код отображаемого числа в независимости от состояния на входах A0, A1, A2, A3. Запоминание числа выставленного на входах A0, A1, A2, A3 в регистре-защёлке происходит в момент перехода сигнала на управляющем входе LE от низкого уровня к высокому.

Когда на входе LE микросхемы CD4511BE установлен сигнал низкого уровня, микросхема CD4511BE так же как и КР514ИД1 непосредственно преобразует двоичный код на входе в код для семисегментного цифрового индикатора на выходе.

Есть некоторые отличия между этими микросхемами и в других управляющих входах. У микросхемы КР514ИД1 есть вход E — включено, а у микросхемы CD4511BE есть два инверсных входа LT — включить все сегменты индикатора (Lamp Test) и BL — выключить индикатор (Blanking).

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме CD4511BE.

На схеме рис. 5 кнопками S1, S2, S3, S4, так же как и в схеме рис. 3, задают двоичный код значения цифры. Но в схеме рис. 5 это значение считывается с кнопок и сохраняется регистре-защёлке микросхемы CD4511BE только после щелчка кнопкой S5.

Рис. 6. Макет схемы с цифровым индикатором и дешифратором CD4511BE.

Ещё одна микросхема, которую часто используют с семисегментным цифровым индикатором — это микросхема счётчик CD4026BE.

Рис. 7. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме CD4026BE.

На схеме рис. 7 нажимая кнопку S1 на счётном входе микросхемы U1 создают отрицательные импульсы. Конденсатор C1 подавляет дребезг контактов кнопки S1. Счётчик микросхемы 4026 считает по положительному фронту сигнала на входе CLK.

Вам понравится:  Усилитель для внешней антенны сотового сигнала

Кнопка S2 на входе Reset микросхемы U1 обнуляет показания индикатора D1. На входе Reset микросхемы 4026 активный уровень сигнала — высокий.

Рис. 8. Макет схемы с цифровым индикатором и счётчиком CD4026BE.

Рис. 9. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме К176ИЕ4.

На схеме рис. 9 нажимая кнопку S1 на счётном входе микросхемы U1 создают отрицательные импульсы. Конденсатор C1 подавляет дребезг контактов кнопки S1. Счётчик микросхемы К176ИЕ4 считает по положительному фронту сигнала на входе C.

Кнопка S2 на входе Reset микросхемы U1 обнуляет показания индикатора D1. На входе Reset микросхемы К176ИЕ4 активный уровень сигнала — высокий.

Рис. 10. Макет схемы с цифровым индикатором и счётчиком К176ИЕ4.

Источник

Схема на микросхеме 4511

Дешифратор для семисегментного индикатора CD4511

Для управления семисегментными индикаторами применяются микросхемы дешифраторов, переводящие четырехбитовый код в семисегментный. Мы рассмотрим микросхему CD4511, она включает в себя четырехбитный дешифратор и несколько буферных каскадов для запуска каждого светодиода. Имеет мощный выход (до 25мА) и предназначен для управления индикаторами различных типов. Входные и выходные уровни сигналов зависят от напряжения питания и в общем случае соответствуют таковым у других микросхем серий КМОП-логики.

Основные параметры CD4511BCN

Uпит.раб. 3-18V
Uпит.max. 20V
Уровни сигналов КМОП (CD40xx/К561)
Корпус DIP-16 DIP-16
Диапазон температур -55..+125°C

Распиновка ножек микросхемы.

№ ножки Назначение вывода
1 B Вход B
2 C Вход C
3 LT (Lamp test) Тест индикатора
4 BI (Blanking) Гашение
5 LE (latch enable) Разрешение загрузки (защелка)
6 D Вход D
7 A Вход A
8 Vss Общий
9 e сегмент «е»
10 d сегмент «d»
11 c сегмент «c»
12 b сегмент «b»
13 a сегмент «a»
14 g сегмент «g»
15 h сегмент «h»
16 Vdd + Питание

A,B,C,D – Вход четырехбитового кода.
LT – (Lamp test) Включает все светодиоды в сегменте. Включение происходит при лог. 0 а при лог. 1 микросхема работает от входа A,B,C,D.
BI – (Blanking) Гашение. Гашение происходит при лог. 0 а при лог. 1 микросхема работает от входа A,B,C,D.
LE – (latch enable) Загорания цифры на сегменте происходит после защёлкивания данных. При лог лог. 1 данные защелкнуты и не изменяются а при лог. 0 данные на сегменте меняются мгновенно при смене кода на входах A,B,C,D.
a,b,c,d,e,f,g – Выхода на сегмент
Vdd, Vss – Питание микросхемы

Таблица управления микросхемой

Пример включения микросхемы 4511

Микросхему 4511 можно применять в различных устройствах где используются семисегментные индикаторы с общим катодом и током потребления не более 25мА поэтому не забываем ставить ограничивающие сопротивления перед индикатором. Также к микросхеме можно подключать и более одного сегмента а общими ножками сегментов управлять отдельно.

Ниже вы можете скачать архив с необходимыми файлами.
В архиве находятся файлы:
1. Datasheet на CD4511
2. Видео работы микросхемы CD4511
3. И проект для ознакомления с работой микросхемы в программе Proteus 7

Источник

Поделиться с друзьями
Радиолюбительские схемы
Adblock
detector