เป้าหมายคือการควบคุม LED ที่แตกต่างกัน 32 ดวงในลักษณะที่เกือบจะสุ่ม ในความเป็นจริง ไฟ LED เหล่านี้จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มแยกกัน กลุ่มละ 16 ดวง และสองกลุ่มจะสว่างพร้อมกัน เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น เราจะอธิบายการทำงานของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ครึ่งหนึ่งเท่านั้น โดยอีกครึ่งหนึ่งจะเหมือนกัน
แกนหลักของการตั้งค่าอาศัยการใช้มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพล็กเซอร์แบบอะนาล็อก 16 ช่องสัญญาณ วงจรประเภทนี้เปรียบได้กับสวิตช์แบบหมุนที่มี 16 ตำแหน่ง
เช่นเดียวกับคู่ขนานทางกล มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพล็กเซอร์สามารถสร้างการเชื่อมต่อเพียงครั้งเดียวระหว่างพินทั่วไปกับหนึ่งใน 16 แชนเนล
การจัดอันดับของการเชื่อมต่อขึ้นอยู่กับรหัสไบนารีที่มีอยู่ในสี่อินพุตเท่านั้น: A, B, C และ D
โดยทั่วไปแล้ว รหัสนี้ถูกสร้างขึ้นโดยตัวนับไบนารี และลำดับของการเชื่อมต่อจะเกิดขึ้นตามลำดับเดียวกันเสมอ ซึ่งอาจกลายเป็นเรื่องซ้ำซากจำเจเมื่อเวลาผ่านไป
ในแอปพลิเคชันของเรา แต่ละอินพุตของมัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพล็กเซอร์จะถูกควบคุมโดยอิสระโดยออสซิลเลเตอร์ความถี่ต่ำที่มีค่าคงที่ของเวลาที่แตกต่างกัน
ผลที่ได้คือการรวมกันของคำสั่งการเชื่อมต่อแบบกึ่งสุ่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีแนวโน้มที่จะเพิ่มการซิงโครไนซ์ของออสซิลเลเตอร์
คำอธิบายวงจร
ดังที่เรากล่าวไว้ในย่อหน้าก่อนหน้านี้ คำอธิบายจะถูกจำกัดไว้ที่ครึ่งหนึ่งของไดอะแกรมสำหรับการควบคุม LED 16 ดวง
เกตทั้งสี่ของวงจรทริกเกอร์ Schmitt ซึ่งแต่ละเกตเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบที่ปรับได้ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ ก่อตัวเป็นออสซิลเลเตอร์ความถี่ต่ำแบบแปรผันสี่ตัว
เหล่านี้ตามลำดับ R1, R5, C1 สำหรับพิน 8, 9, 10 ของ IC1; R2, R6, C2 สำหรับพิน 4, 5, 6 ของ IC1; R3, R7, C3 สำหรับพิน 1, 2, 3 ของ IC1; และสุดท้าย R4, R8, C4 สำหรับพิน 11, 12, 13 ของ IC1
เอาต์พุต 10, 11, 4 และ 3 ของออสซิลเลเตอร์สี่ตัวตามลำดับควบคุมอินพุตไบนารีสี่ตัว A, B, C และ D ของมัลติเพล็กเซอร์ IC2
จุดร่วมซึ่งแสดงโดยการเปรียบเทียบเคอร์เซอร์ของสวิตช์แบบหมุน เชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟผ่านตัวต้านทานจำกัด R9
เอาต์พุต 16 เอาต์พุตเชื่อมต่อกับแอโนดของ LED และแคโทดเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านสายทั่วไป
สวิตช์อะนาล็อกแต่ละตัวยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้เล็กน้อยที่ 25 mA แต่ในความเป็นจริง สวิตช์นี้สามารถรองรับกระแสสูงสุดที่สูงกว่าได้
แหล่งจ่ายไฟมาจากแบตเตอรี่ 9V และตัวเก็บประจุ C5 และ C6 ให้การแยกส่วนที่แข็งแกร่งที่จุดที่ใกล้ที่สุดของวงจร
อีกครึ่งหนึ่งของแผนภาพจะเหมือนกัน และในระบบการตั้งชื่อ ส่วนประกอบจะถูกกำหนดในลักษณะเดียวกันด้วยสัญลักษณ์เฉพาะ
การก่อสร้าง
ดังที่คุณได้สังเกตจากภาพถ่ายของโครงการดอกไม้ LED นี้แล้ว ความน่าสนใจด้านสุนทรียะทั้งหมดอยู่ที่รูปทรงทรงกลมที่นำมาใช้
น่าเสียดายที่รูปทรงกลมแสดงถึงความท้าทายในการสร้างแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เว้นแต่คุณจะใช้วิธีการต่อไปนี้:
เริ่มต้นด้วยการสร้าง PCB บนแผ่นอีพ็อกซี่แบบสี่เหลี่ยมโดยใช้วิธีการที่คุณคุ้นเคย
หลังจากเจาะรูส่วนประกอบทั้งหมดแล้ว ให้ดำเนินการเจาะรูตรงกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 หรือ 6 มม. โดยทำเครื่องหมายด้วยจุด
จากนั้น ทำให้รูปร่างวงกลมหยาบขึ้นโดยค่อยๆ ตัดมุมให้เล็กลงและจบด้วยตะไบ
เมื่อขั้นตอนนี้เสร็จสิ้น ให้ใส่สกรูโลหะยาวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 หรือ 6 มม. พร้อมด้วยน็อตและแหวนรองเข้าไปในรูตรงกลาง
ยึดไว้ในหัวจับดอกสว่านที่ความเร็วต่ำ
จับดอกสว่านให้แน่น ใช้จุดอ้างอิงที่แน่นอน และรันด้านเรียบของไฟล์ตามแนวขอบของ PCB
ซึ่งจะส่งผลให้ได้รูปทรงกลมที่สมบูรณ์แบบซึ่งสามารถปรับเพิ่มเติมได้โดยใช้ตะไบในดอกสว่านออกแรงเบาๆ
เมื่อ PCB เสร็จสมบูรณ์ ให้จัดเรียงตัวต้านทาน 10 ตัว ตัวเก็บประจุ 6 ตัว ส่วนประกอบที่ปรับได้ 8 ตัว และอย่าลืมซ็อกเก็ตวงจรรวม
เมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสร็จสิ้น ส่วนที่สร้างสรรค์อย่างแท้จริงของโครงการจะยังคงอยู่
โมเดลนี้ใช้สำลีก้อนซึ่งพบได้ทั่วไปในของใช้ในห้องน้ำ ซึ่งหาซื้อได้จากร้านค้าต่างๆ อย่างไรก็ตาม คุณมีอิสระในการเลือกรุ่นอื่น
คุณอาจต้องปรับขนาดของ PCB ให้เหมาะสม
