Простая схема динамических указателей поворотов, и ни каких микроконтроллеров
Все началось с того, что лет десять назад сделал товарищу динамические ангельские глазки на его автомобиль. И с тех пор каждый уважающий себя владелец BMW считал своим долгом написать мне в какую-нибудь соц сеть и спросить: за сколько денег я готов сделать аналогичное на его авто.
На тот момент еще не было в ходу светодиодов с чипом WS2812, по этому схема получилась не очень удобная, и выкладывать ее я не видел смысла. Если я сам не готов повторить, то кто-нибудь другой точно не станет этого делать.
По пришествии некоторого времени я все таки купил готовое колечко на WS2812, подключил его к ардуине и на скорую руку скидал скетч. Сделать сделал, но должного удовлетворения от процесса не получил. Схема получилась достаточно простая и с точки зрения реализации, и с точки зрения монтажа.
Казалось бы, что тему на этом можно закрыть. Но тут начались какие-то перебои с микроконтроллерами, и схема на WS2812 с ардуино мне показалась неоправданно дорогой. По этому когда очередной раз стал вопрос динамических поворотов, я решил кардинально переработать схему. На этот раз было выброшено все лишнее, и оставлена только функция поворотов. Для демонстрации схему собрал на коленке, чтобы показать как оно работает.
Данная схема сделана для того, чтобы поддержать электронщиков-любителей в кризисные времена. Хоть сейчас рынок электронных компонентов понемногу перестает лихорадить, и цены слегка откатились, все равно это дорого, и не все есть в наличии. И многие любители отказываются брать в руки паяльник потому, что на ардуине самоделка обходится неоправданно дорого, а на алике что-то аналогичное можно купить готовым в разы дешевле и не мучиться.
Зачем использовать микроконтроллер для такой простой задачи, как динамический указатель поворотов, если можно сделать значительно проще?
И так, предлагаю немного погрузиться в ретро-электронику. Это действительно может быть актуальным сегодня для несложных электронных поделок. Предложенная схема управление динамическим указателем поворотов не содержит дорогих или дефицитных компонентов, ее легко повторить, она работает сразу после сборки (если все правильно припаять).
Схема поочередно поджигает светодиоды в линейке сразу после подачи напряжения питания на разъем J1. После того, как все светодиоды зажглись, они продолжат гореть до тех пор, пока будет присутствовать напряжение питания. Если запитать эту схему от реле поворотов, то вы получите эффект динамического поворотника.
Скорость, с которой заполняется полоска светодиодов устанавливается переменным резистором RV1 на 50кОм. Подберите такую скорость, которая вам будет по вкусу. При максимальном сопротивлении переменного резистора, все 8 светодиодов загорятся примерно через 0,6 секунды после подачи питания. Вы можете подобрать такое положение резистора, чтобы светодиоды немного светили все вместе после заполнения полоски, это уже как кому нравится.
Если указатель поворотов на вашем авто мигает один раз в секунду, можно заменить переменный резистор на обычный с сопротивлением 43кОм.
Резисторы R1 — R8 подобраны для красных и жёлтых светодиодов с рабочим падением напряжения примерно 2,2В так, чтобы рабочий ток составлял примерно 10 мА. Вы можете самостоятельно подобрать эти резисторы под ваши светодиоды. Но надо помнить, что максимальный выходной ток для 74HC164 на один выход составляет 25 мА. Не стоит превышать это значение. К стати, для AVR микроконтроллеров это тоже предельный ток.
Что по деньгам? NE555 на чип и дипе можно купить от 8р, 74HC164 там же от 32р. Итого замена микроконтроллера обойдется в 40р. Это раз в 10 дешевле. А еще не надо париться с программаторами и прочими премудростями. Стоимость светодиодов не учитываю, т.к. и в случае с микроконтроллерами они тоже понадобятся.
Если вдруг 8 светодиодов вам много, смело сокращайте их количество с низу вверх, т.е. сперва выкидываем светодиода D8, затем можно D7, и так далее, пока не останется нужное количество.
Если вдруг 8 светодиодов вам покажется мало, можно смело масштабировать эту схемы без каких-то проблем и серьезного удорожания. Для этого нужно добавить необходимое количество сдвиговых регистров, как показано на следующей схеме.
Старший выход первого сдвигового регистра заводится на вход данных второго регистра. Также можно со старшего выхода второго регистра подключить и вход данных третьего регистра. И так практически бесконечно.
При добавлении еще одной микросхемы следует сразу использовать подстроечный резистор с меньшим сопротивлением, рекомендую 20кОм.
Немного о питании схемы. Стабилизатор напряжения типа 7805 позволяет получить +5В для питания схемы. Входное напряжение может изменяться от +7,5В до 15В. Но не забывайте, что 7805 может прилично греться, тогда следует использовать его с теплоотводом. Также 7805, как и любой другой радиокомпонент, имеет предельный рабочий ток. Учитывайте это при подборе рабочего тока светодиодов. Суммарный ток, который потребляют все светодиоды одновременно не должен превышать максимальный рабочий ток стабилизатора. И даже лучше оставить процентов 20 запаса.
И не забудьте про 12.5.1! Лично я противник переделки автомобилей из штатного состояния. Но данная схема вполне может быть вами реализована к примеру для детского электромобиля.
Если вы действительно хотите воспользоваться данной схемой для велосипеда или детского электромобиля, то использовать реле поворотов не обязательно. Схема может сама мигать, пока присутствует напряжение питания. Для этого вместо светодиода D8 следует подключить транзистор. Транзистор Q1 будет сбрасывать выходы сдвигового регистра после полного заполнения. В данном режиме рекомендую использовать переменный резистор RV1 с сопротивлением 100кОм.
Если скрестить две первые схемы и заменить светодиоды на красные, то получится динамический стоп сигнал.
Можно было бы вторую полоску светодиодов просто подключить параллельно к первой, но лучше использовать вторую микросхему. Во первых это не будет перегружать выходы сдвиговых регистров по току, во вторых будет значительно проще трассировать плату в виде узкой полоски.
Нашёл на ютубе хорошее объяснение работы данной схемы:
