Sekwencyjne zapalanie LED

Witam.
Chciałbym zrobić taki układ zapalający 8 LED-ów wg jednego z poniższych rysunków ze wspomnianego już wcześniej filmiku.
Układ miałby lekko oświetlać chodnik takim fajnym efektem, gdy ktoś wejdzie (detekcją zajmie się czujnik ruchu 12V).

Pytanie- wyjścia rejestru przesuwnego 74HC595 mają chyba (jeśli się mylę to proszę mnie poprawić, ale nie krzyczeć jeśli źle sprawdziłem ) obciążalność 20mA?? a chciałbym podłączyć po 3 diody (jedna chyba była by za słaba dla mojego pomysłu). Czyli w sumie było by 8x3 diody po 20mA. Proszę o informację czy można we wmiarę prosty sposób (np. tranzystor do każdego wyjścia?? ) zmodyfikować układ żeby mógł działać przy takiej ilości diod? A może jest jakiś inny rejestr który można tu zastosować i który może zasilić tyle LED ów bezpośrednio?

Moderated By Marek_Skalski:

Ponownie wydzielam nowy temat z dyskusji o kierunkowskazach. Cieszy mnie Wasza pomysłowość, ale proszę o zakładanie swoich tematów. W ten sposób w przyszłości ktoś będzie miał szansę szybciej znaleźć coś interesującego; nie będzie trzeba brnąć przez ponad 300 postów.

Układ z drugiego rysunku ma zasilanie 12 V więc w jednej gałęzi możesz połączyć trzy diody szeregowo zmieniając rezystor. Stosując zasilanie 20 V możesz zwiększyć ilość diod.

74HC mogą być zasilane napięciem do 6V, więc 3 LED-y szeregowo to nie do nich. 40xx do 16V. I nie jest konieczne stosowanie rejestru z zatrzaskiem, wystarczy jakikolwiek SIPO; można też użyć układu zawierającego wiele (np. 8) przerzutników D wyzwalanych zboczem (można je połączyć tak, by uzyskać SIPO).

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_7400-series_integrated_circuits 164
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_4000-series_integrated_circuits 4015

Ale to miał być temat na rozwiązania analogowe, do cyfrowych był inny...

_jta_ wrote:

74HC mogą być zasilane napięciem do 6V, więc 3 LED-y szeregowo to nie do nich. 40xx do 16V.
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_7400-series_integrated_circuits 164
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_4000-series_integrated_circuits 4015

Czyli chyba wezmę ten rejestr 4015 i do wyjść dam po 3 LED-y szeregowo, ale jeszcze pytanie jaki prąd mogę tak pobrać z każdego wyjścia tego układu?

A tego nie wiem, i być może nawet z noty katalogowej tego bym się nie dowiedział. Pozostaje spróbować.

To będę próbował
W nocie 4015 nie widziałem nic o output i mA , a cbyba takiego czegoś trzeba szukać

Jeszce takie pytanie.
Na znanym portalu aukcyjnym znalazłem moduły LED, szczelne (IP 67 a więc odpowiednie na warunki oświetlenia przy chodniku) z LED-ami, pobierające po 40mA lub 60mA na moduł.
Czy mogę zrobić w ten sposób, że do każdego wyjścia układu 4015 lub 4094 podłączę bazę tranzystora BC547 i jego kolektor do tego modułu? Taki moduł będzie chyba świecił dużo lepiej niż zwykła dioda więc myślę, że wystarczyłby 1, ewentualnie potem dokupiłbym po drugim. Jednak najważniejsze pytanie- czy w ten sposób nie spalę pozostałych elementów układu ??

Proszę wybaczcie za rysunek w Paincie.

Myślę, że BC547 nie będzie mieć problemów z prądem 40mA; co do 60mA, to nie jestem już tego pewien, a przy 2 modułach pobierających nawet tylko po 40mA będzie potrzebował sporego prądu bazy, i wypada rozważyć użycie BC337-40. Poza tym, mam wrażenie, że te moduły są przeznaczone do podłączenia wprost do napięcia 12V, a nie przez opornik 1k (mają już swój opornik - taki, jaki jest potrzebny); i do bazy opornik 10k jest za duży, ale 1k byłby za mały - trzeba wybrać jakiś pośredni, np. 3k3, i to będzie bezpieczne.

Dziękuję.
Kupię więc te mocniejsze tranzystory BC337-40.

A czy 2SC1815 mógłbym zastąpić również BC337-40? Tego pierwszego nie ma w sklepie w którym kupuję.

wprost123 wrote:

A czy 2SC1815 mógłbym zastąpić również BC337-40? Tego pierwszego nie ma w sklepie w którym kupuję.

Nie w każdym zastosowaniu, a jeśli jest w parze komplementarnej, to należy zastąpić całą parę - komplementarny do BC337 jest BC327, oba mają grupy wzmocnienia -16, -25, -40 (może jeszcze -10, i -6, ale w nocie katalogowej takich nie znalazłem).

Ogólnie, BC337 są na większe prądy, mają większe wzmocnienie, i większą moc dopuszczalną, niż 2SC1815. Różnice, które mogą powodować ograniczenie zastosowania BC337 zamiast 2SC1815:
* 2SC1815 mają nieco wyższe dopuszczalne napięcie kolektor-emiter (50V) od BC337 (45V);
* nie wiem, jak z szumami - dla 2SC1815 typowe są 1dB, wiele tranzystorów niskoszumowych ma większe;
* 2SC1815 mają znacznie niższą pojemność wyjściową (2pF) od BC337 (5pF);
* dla 2SC1815 podano znacznie więcej charakterystyk, niż dla BC337.
Bardziej podobne do 2SC1815 są np. BC546 - one są na nieco mniejszy prąd (100mA dopuszczalny), za to nieco wyższe napięcie (55V), niż 2SC1815.

Czy można w jakiś prosty sposób sprawić żeby po załączeniu ostatniej diody - ułożeniu całego "wężyka" układ się zatrzasnął i żeby świeciły tak wszystkie diody do czasu aż fotokomórka odetnie zasilanie?? Jeśli tak to poproszę o dorysowanie na schemacie.

Musisz wyrzucić tranzystor (lub zworkę przy nim) który ściąga D do masy

Część elementów do wspomnianego układu już zamówiłem, ale idea już się spodobała znajomemu i chciałby takie podświetlanie do schodów- ma ich 5. Diody miałyby się kolejno zapalać, a potem przez chwilę świecić wszystkie (do czasu odcięcia zasilania przez czujkę). Pytanie jak podłączyć reset w 4015 bo chyba przez dołączenie odpowiedniego wyjścia do resetu można zmniejszyć ilość aktywowanych LED ów?
Proszę więc o pomoc jak otrzymać efekt tylko dla X LED ów (czyli między 4 a 7 pewnie, bo 8 już wiem z postu nr. 190) dla układu 4015.

Z tego co wyczytałem to 4015 ma reset, a 4094 (który zamówiłem) niestety nie. Jeśli na 4094 się nie da zmniejszyć ilości LED, to zamówię 4015 i zasilę go przez stabilizator.

Podajesz sygnał zegarowy (i zasilacz CD4094) stale; początkowo na STR podajesz H, na D L; gdy pojawia się sygnał z czujki, na D podajesz H i LED-y kolejno się włączają; kiedy włączy się ostatni, na STR i na D podajesz L; a jak skończy się sygnał czujki, to na STR podajesz H. Pytanie, ilu i jakich bramek na to trzeba...

A jak można to zrobić- zatrzymać działanie na niższej diodzie z układem 4015? Może to byłoby w miarę łatwe?

Oraz czy z którymś z wymienionych układów czyli 4015, 4094 albo 74HC595 można uzyskać efekt zapalania diod od drugiej strony, bo do oświetlenia schodów musi być jednak z dołu do góry i z góry na dół.
Czy łatwiej byłoby po prostu zduplikować układ tak, żeby każdy odpowiadał za jeden kierunek rozświetlania plus dodać jakiś negator który po aktywacji np dolnej czujki poda masę na zasilanie układu 555 sterującego świeceniem od drugiej strony, żeby się nie załączył gdy ktoś w tym czasie wejdzie od góry ? Chociaż coś a la bramka NOT na 12V też chyba nie będzie łatwe (chyba że na przekaźniku ??) Wieczorem zwizualizuję mój pomysł... w Paincie

Istnieją dwukierunkowe rejestry przesuwne, tutaj przykład akurat 4-bitowego, ale dłuższe pewnie też są
http://www.ti.com/product/SN74LS194A

A w pierwszym poście pisze jak to miało być a tu już plc prawie jest. Fajne.

Ale najłatwiej chyba zrobić to na dwóch niezależnych licznikach, a wyjścia przez diody szeregowe odpalają tranzystory.. Ja bym zostawił zapalanie od góry i od dołu, najwyżej sekwencje się spotkają gdzieś pośrodku, ale osoba z góry nie spadnie ze schodów oczekując sekwencji z dołu
Właściwie to może mało eko to będzie, ale 555 może clockować cały czas, a czujka podaje tylko 1 na wejście D danego rejestru.. Jak się włączy czujka, to kolejno będą się zapalać, a jak wyłączy to pull down na D sprawi, że kolejno będą się gasić. Obwód reset od końcowej diody do D odłączyć.

krisRaba wrote:

Ale najłatwiej chyba zrobić to na dwóch niezależnych licznikach

Jeszcze liczniki do tego dodać, czy to tylko pomyłka pisarska i chodziło o dwa rejestry?

krisRaba wrote:

a wyjścia przez diody szeregowe odpalają tranzystory..

Czyli jaki miałoby to wyglądać- proszę łopatoligicznie Najlepiej poproszę na rysunku o poprawę. Oraz czy dobrze narysowałem jak miałaby być podłączona czujka, aby uzyskać ściągnięcie do masy wejścia D gdy czujka rozłączy zasilanie??

krisRaba wrote:

Obwód reset od końcowej diody do D odłączyć.

Proszę o wyjaśnienie też tego. Na schemacie żadna dioda nie jest nigdzie podłączona poza wyjściami.

74LS299, 74LS323 są 8-bitowe z przesuwaniem w obie strony, różnią się sposobem zerowania (299 asynchroniczny, 323 synchroniczny). Ale nie znalazłem dwukierunkowych CMOS4000. A połączenie dwóch niezależnych ma swoje zalety. Żeby było ekologicznie, można zrobić generator CMOS4000, nie NE555.

wprost123 wrote:

, czy to tylko pomyłka pisarska i chodziło o dwa rejestry?

Tak, pomyłka, chodziło o rejestry przesuwne

Sterowanie tranzystorem przez szeregowo połączoną diodę dobrze narysowałeś. Od drugiego rejestru łączysz wyjścia w odwrotnej kolejności, czyli Q1 z rejestru 1 przez diodę spotyka się z Q8 rejestru 2 też przez diodę i obie te diody na rezystor bazy tranzystora. Potem Q2 rej 1 i Q7 rej 2 przez diody spotykają się na rezystorze bazy kolejnego tranzystora itd.
W tranzystorach możesz dodać jeszcze rezystor od bazy do masy, np. 100k, bo stosując diody nie skorzystasz już z masy wystawianej na wyjściu przez rejestry. Przez diody przechodzi tylko jedynka, czyli stan wysoki.

Czujka załącza przez styk NO zasilanie na D, a jak rozłącza, to powinien być rezystor od D do masy, np. 100k. Dodatkowo można to trochę odfiltrować, żeby wyeliminować drgania styków.
Z filtracją można zrobić tak, że od VCC przez rezystor 1k, styk NO czujki, drugi rezystor 1k i do wejścia D. Od wejścia D rezystor 100k do masy i równolegle do niego np. 1uF do masy..
Na telefonie nie mam Ci tego jak narysować, ale może z opisu to będzie jasne.

wprost123 wrote:

Proszę o wyjaśnienie też tego. Na schemacie żadna dioda nie jest nigdzie podłączona poza wyjściami.

Tam na schemacie poniżej rejestru masz rezystor i tranzystor, który po zapaleniu wszystkich wyjść/diod spowoduje ściągnięcie wejścia D do masy, czyli kolejno diody będą gasnąć, jak znowu wszystkie wyjścia zgasną, to tranzystor puści D i znowu wyjścia będą się kolejno zapalać i tak w kółko..
Ty tego nie potrzebujesz, bo wejściem D ma sterować czujka. Można więc wywalić ten tranzystor i rezystor.

Nie jest niezbędne używanie diod do sterowania tranzystorów - jeśli bazę tranzystora NPN połączy się poprzez oporniki z dwoma wyjściami układów CMOS4000 zasilanych niezbyt niskim napięciem, to włączy się on, kiedy na którymkolwiek z tych wyjść będzie stan wysoki. Traci się na tym nieco prądu, bo część prądu z jednego wyjścia płynie przez oba oporniki do drugiego, które jest w stanie niskim, ale ta część odpowiada napięciu około 0,6V na oporniku, a drugie ma np. 5V, i od niego płynie ponad 7x większy prąd - więc traci się z niego około 14%.

krisRaba wrote:

Dodatkowo można to trochę odfiltrować, żeby wyeliminować drgania styków.

O filtrowaniu drgań styków gdzieś kiedyś czytałem. Chyba chodzi tu o filtr RC? Na podstawie min. tej stronki zrobię. https://forbot.pl/blog/czym-jest-filtr-rc-jak-dziala-i-co-warto-o-nim-wiedziec-id40448

Otworzyłem czujkę którą mam- malizna. Nie ma tam żadnego przekaźnika, więc może jakiś tranzystorek tam jest. Czy może być to problem, czy dalej wszystko będzie tak jak w przypadku normalnego styku NO w czujce?

_jta_ wrote:

Nie jest niezbędne używanie diod do sterowania tranzystorów

Słuszna uwaga, tak też można zrobić. Wtedy każde wyjście ma swój opornik do bazy tranzystora i można zrezygnować z dodatkowych diod i dodatkowych rezystorów od bazy do masy.

wprost123 wrote:

Otworzyłem czujkę którą mam- malizna. Nie ma tam żadnego przekaźnika, więc może jakiś tranzystorek tam jest. Czy może być to problem, czy dalej wszystko będzie tak jak w przypadku normalnego styku NO w czujce?

Nie powinno być problemu, a może nawet lepiej A jakie masz oznaczenia wyjścia? Czujka wystawia stan wysoki, zwiera do masy, czy ma styk bezpotencjałowy? Bo tam może siedzieć np. transoptor i udawać przekaźnik ;-)

Dodano po 4 [minuty]:

Artykuł o drganiach styków spoko, tylko jak na złość wszędzie jest odwrotna logika, że masz podciągnięte do zasilania i przełącznik zwiera do masy Taki sygnał musiałbyś dodatkowo odwrócić...

krisRaba wrote:

Tam na schemacie poniżej rejestru masz rezystor i tranzystor, który po zapaleniu wszystkich wyjść/diod spowoduje ściągnięcie wejścia D do masy, czyli kolejno diody będą gasnąć, jak znowu wszystkie wyjścia zgasną, to tranzystor puści D i znowu wyjścia będą się kolejno zapalać i tak w kółko..

Właśnie ten efekt gaszenia kolejno diod, a nie wszystkich na raz chciałbym zachować. Zwłaszcza dla układu na schodach byłby fajny. Czy po wyrzuceniu tranzystora i podłączeniu D z rejestru do czujki ten efekt zostanie?

krisRaba wrote:

Czujka wystawia stan wysoki, zwiera do masy, czy ma styk bezpotencjałowy?

Do czujki wchodzą 2 przewody z zasilacza i 2 wychodzą. Oznaczenie wyjścia jest tylko "LED OUT" czy wyjście z plusem po wyłączeniu czujki zwiera ten przewód gdzie jest plus do masy, czy odcina i jest bezpotencjałowy- tego nie wiem. Wieczorem sprawdzę czy po wyłączeniu jest tam przejscie do masy czy nie ma- jeśli dobrze myślę to tak można sprawdzić czy jest bezpotencjałowy czy zwiera do masy?

wprost123 wrote:

Otworzyłem czujkę którą mam- malizna. Nie ma tam żadnego przekaźnika, więc może jakiś tranzystorek tam jest.

To koniecznie trzeba się zorientować, co tam jest. Na dobrą sprawę, chyba jeszcze nie opisałeś tej czujki. Czy to np. do Arduino, czy do sterowania światłem zasilanym z sieci?

To pewnie jest czujka PIR (Passive Infra-Red) - nie powinna mieć specjalnych wymagań co do oświetlenia, żeby przetestować jej działanie.

Jeśli nie ma żadnego przekaźnika, tylko wszystko elektronicznie, to nie ma też problemu z odbijaniem styków (bo ich nie ma ) - czy masz jeszcze jakieś styki?

Jeśli masz styki, których drgania trzeba eliminować, to określ, na co wchodzi ich sygnał, jaki stan jest aktywny... pewnie da się jakoś inaczej podłączyć, ale wiedząc, jak jest.

Jaki rejestr przesuwny w końcu ma być użyty, bo już wymieniono kilka różnych, i każdy trzeba trochę inaczej sterować?

wprost123 wrote:

Właśnie ten efekt gaszenia kolejno diod, a nie wszystkich na raz chciałbym zachować. Zwłaszcza dla układu na schodach byłby fajny. Czy po wyrzuceniu tranzystora i podłączeniu D z rejestru do czujki ten efekt zostanie?

Efekt zostanie jeśli czujka steruje D, a nie zasilaniem całości. Bo jak będzie załączać zasilanie to będzie efekt na starcie i gaszenie wszystkich razem na końcu, chyba że wcześniej zareaguje ten tranzystor od Qs do D.. Ale zostawienie go będzie kłopotliwe do nastawienia czasów, bo używasz np. 5 wyjść, to wszystkie w sekwencji się zapalą po czasie 5t, potem jeszcze 3t i zaczną się kolejno gasić. A jak go wywalisz, to czas trwania świecenia wszystkich zależeć będzie od czasu podtrzymania czujki.
A czas między zapalaniem/gaszeniem kolejnych diod zależy od nastawy potencjometru przy 555

Dodano po 4 [godziny] 55 [minuty]:

Tak na marginesie, wracając jeszcze do sterowania tranzystorami, to NPNy można zamienić na NMOSy logic level i wtedy jeśli bramkę mamy połączoną przez rezystory np 10k do wyjść rejestrów, to mamy dzielnikowe sterowanie napięciowe zamiast prądowego. VCC to 12V, więc jak jeden rejestr wystawi stan wysoki, a drugi niski, to bramka dostaje VCC/2=6V i jeśli to typ logic level, to już będzie w pełni wysterowany. Dwa stany wysokie z rejestrów to 12V na bramce, a zwykle dopuszczalne jest 20V, więc też ok Oczywiście 2 stany niskie, to tranzystor wyłączony.

No cóż, wychodzi na to, że po przejściu bramki należy dojść do końca schodów nie wcześniej, niż po czasie 5T, i nie później, niż po 13T. Można użyć dodatkowych przerzutników D (np. z układu 74HC174, albo CD4174), żeby zrobić dodatkowe opóźnienie - po dojściu '1' na koniec rejestru przesuwnego byłaby podawana kolejno na przerzutniki D, a z ostatniego by uruchomiła gaszenie - mając 6 przerzutników można zrobić opóźnienie po 3t dla dwóch kierunków. A jakby się chciało większe, to może CD4541 (po jednym do każdego kierunku) - czujnik startuje odmierzanie czasu przez CD4541, i dopóki ono trwa, LED-y najpierw się kolejno zaświecają, potem świecą, i dopiero jak się czas skończy, zaczynają gasnąć.

Tak czy siak, czas trzeba jakoś dobrać - jak będzie za krótki, to ktoś może nie zdążyć, zanim zgaśnie ostatni LED; jak za długi, to nie będzie okazji, by zobaczyć gaśnięcie.

Chyba NPN-ów nie warto zamieniać na NMOSFET-y, jeśli to ma być do LED-ów o małej mocy - te ostatnie są raczej droższe, a pierwsze pewniej działają.

_jta_ wrote:

No cóż, wychodzi na to, że po przejściu bramki należy dojść do końca schodów nie wcześniej, niż po czasie 5T, i nie później, niż po 13T. Można użyć dodatkowych przerzutników D (np. z układu 74HC174, albo CD4174), żeby zrobić dodatkowe opóźnienie - po dojściu '1' na koniec rejestru przesuwnego byłaby podawana kolejno na przerzutniki D, a z ostatniego by uruchomiła gaszenie - mając 6 przerzutników można zrobić opóźnienie po 3t dla dwóch kierunków. A jakby się chciało większe, to może CD4541 (po jednym do każdego kierunku) - czujnik startuje odmierzanie czasu przez CD4541, i dopóki ono trwa, LED-y najpierw się kolejno zaświecają, potem świecą, i dopiero jak się czas skończy, zaczynają gasnąć.

Tutaj przede wszystkim pytanie czym dysponuje czujka. Jeżeli ma regulowany czas trzymania wyjścia od momentu wykrycia ruchu, to nie ma sensu komplikować sobie życia i to wykorzystać. Wyrzucamy ten tranzystor z wyjścia działający na D i po temacie - to wejście z czujki reguluje czas świecenia.
Jeśli nie ma w czujce regulacji, to trzeba coś pokombinować przy tych rejestrach. Alternatywną opcją do podanych byłby obwód typu "one-shot", który po wykryciu impulsu na wejściu przedłuża go na zadaną długość i to on sterowałby wejściem D rejestru.

_jta_ wrote:

Chyba NPN-ów nie warto zamieniać na NMOSFET-y, jeśli to ma być do LED-ów o małej mocy - te ostatnie są raczej droższe

Czy ja wiem, czy to jakaś fortuna? 5szt? Pierwszy z brzegu https://www.tme.eu/pl/details/irlml0030trpbf/tranzystory-z-kanalem-n-smd/infineon-irf/

_jta_ wrote:

pierwsze pewniej działają

Stosuję często i gęsto NMOSy i u mnie działają

Ale ogólnie to taka dygresja na marginesie była. Wcale nie zachęcam, by iść tą drogą ;)

Dodano po 2 [minuty]:

_jta_ wrote:

A jakby się chciało większe, to może CD4541 (po jednym do każdego kierunku) - czujnik startuje odmierzanie czasu przez CD4541

O, teraz jeszcze raz doczytałem, że tutaj chyba miałeś na myśli takiego "one-shota"

Przed chwilą czujka spadła mi z niewysokiego biurka i wygląda na to, że się zepsuła

Pewnie w ciągu kilku dni kupię taką samą. Narazie zamieszczam zdjęcia tej zepsutej. Zasilana jest 5-12V, z czasem regulowanym od 15 do 150s. Ja do zasilania korzystałem z zasilacza 12V, żeby zasilić też 12V LED y.
Nie wiem czy po odłączeniu zwiera plus do masy, czy jest bezpotencjałowo i teraz- jak się uszkodziła nie uda mi się zapewne tego sprawdzić.
Mimo wszystko dodaję zdjęcia, bo pewnie kupię takie same.
Narazie więc pewnie będę próbował zrobić układ z przyciskiem zamiast czujki.




Rejestr będzie 4094.

Dodano po 7 [minuty]:

_jta_ wrote:

Jaki rejestr przesuwny w końcu ma być użyty, bo już wymieniono kilka różnych, i każdy trzeba trochę inaczej sterować?

Rejestr będzie 4094.

krisRaba wrote:

Tutaj przede wszystkim pytanie czym dysponuje czujka. Jeżeli ma regulowany czas trzymania wyjścia od momentu wykrycia ruchu,

Zasilana jest 5-12V, z czasem regulowanym od 15 do 150s. Ja do zasilania korzystałem z zasilacza 12V, żeby zasilić też 12V LED y.
Nie wiem czy po odłączeniu zwiera plus do masy, czy jest bezpotencjałowo i teraz- jak się uszkodziła nie uda mi się zapewne tego sprawdzić.