Автомат световых эффектов с цифровым генератором шума - М-последовательности | Радио, электроника

Простой автомат световых эффектов. Несмотря на простоту, автомат способен генерировать несколько десятков периодически повторяющихся эффектов.

Основой устройства является многоразрядный генератор цифровой последовательности, реализованный на последовательном регистре сдвига [1]. Период повторения последовательности определяется разрядностью регистра и значительно превышает период повторения тактовых импульсов. Для последовательности, содержащей все состояния регистра, кроме нулевого (т.н. М-последовательности) значение периода составляет Tn=(2n-1)/f, где n – разрядность регистра, f – тактовая частота, Гц. Вид генерируемой цифровой последовательности (реальное количество комбинаций состояний разрядов в одном периоде) зависит от структуры обратной связи, для построения которой в каждой петле применяется сумматор по модулю 2. В простейшем случае используется один элемент.



Скачать принципиальную схему автомата световых эффектов в высоком разрешении (bmp, 80Kb)

Обратимся к принципиальной схеме устройства. Задающий генератор выполнен на логических элементах DD1.1, DD1.2 и транзисторе VT1. Частота генерации регулируется переменным резистором R2 в пределах 5.... 50Гц. С выхода генератора импульсы поступают на тактовый вход 8-миразрядного регистра DD2. Регистр охвачен петлей обратной связи через сумматор по модулю 2 (элемент DD1.3). Элемент DD1.4 используется в цепи обратной связи для установки регистра в начальное состояние, отличное от нулевого. При этом используется то свойство элемента, что при уровне лог.0 на одном из входов он является повторителем, а при уровне лог. 1 – инвертором состояния другого входа. При подаче напряжения питания регистр устанавливается в нулевое состояние, на обоих входах и на выходе DD1.3 присутствует уровень лог. 0. Транзистор VT2 импульсом тока через конденсатор C2, и на выходе элемента DD1.4 устанавливается уровень лог.1 на время заряда этого конденсатора. В первые (или все – в зависимости от тактовой частоты) разряды регистра записывается лог.1. По окончании заряда конденсатора и запирания VT2 генератор цифровой последовательности работает в обычном режиме. Опытным путем определен оптимальный вариант подключения входов сумматора к 5-ому и 8-ому (который используется как правило) разрядам регистра (выв. 14 и 20 DD2). При этом обеспечивается максимальная длина генерируемой последовательности и, соответственно, наибольшее количество комбинаций состояний разрядов. Выход каждого разряда регистра используется для управления мощными ключами, которые могут быть собраны по любой схеме, согласуемой с уровнями ТТЛ. В данном варианте используется оптоэлектронная развязка для управления симисторной схемой.

Практически осуществляется поочередный перебор всех известных световых эффектов («бегущий свет», «бегущая тень», и другие комбинации включения гирлянд). При желании число каналов можно сократить вплоть до одного (мерцание с псевдослучайной частотой), однако, набор эффектов существенно сократится.

Налаживания правильно собранное устройство не требует. Необходимо лишь установить желаемый диапазон изменения частоты задающего генератора подбором емкости конденсатора C1.

Литература.
[1]. «Цифровые генераторы шума». М.Мардер, В.Федосов. «Радио», №8/90, стр.68.
[2]. «Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах». Г.И.Пухальский, Т.Я.Новосельцева. «Радио и связь», Москва, 1990.

 10.0 - 1 vote