На вывесках и витринах, а также в дискотеках используются всевозможные "бегущие огни". Конструированием подобных устройств занимаются и многие радиолюбители. Простую конструкцию программируемой световой установки можно реализовать, используя для ее управления персональный компьютер. О том, как это сделать, рассказывается в публикуемой здесь статье.
Описываемая световая установка позволяет реализовать различные световые эффекты с помощью управляющих программ на распространенном персональном компьютере (ПК) "ZX Spectrum". Автор использовал совместимый с "ZX Spectrum" ПК "Кворум", в котором уже имеется встроенный параллельный порт с адресом 251. Его применяют для подключения принтера. У порта используют 8 выводов, соответствующие 8 битам информации. Если в вашем ПК такого порта нет, его собирают по описанию в [1] или другой литературе.
При помощи оператора OUT A, V в порт пересылают один байт (8 бит), где А - адрес порта, V - передаваемое значение. Каждый бит управляет включением одной лампы или нескольких, соединенных параллельно. В определенный момент включают любые из восьми ламп. Для этого необходимо, чтобы на соответствующих выводах порта был уровень логической единицы (примерно 3,5 В). Последовательно меняя программно содержимое порта, организуют включение одних и выключение других ламп с определенной скоростью. Таким образом создают необходимые световые эффекты.
В устройстве использованы доступные элементы, и его можно собрать без особого труда (см. схему).
Пусть на выходе 0 порта - логический ноль (напряжение примерно 0,5 В или меньше). Этого недостаточно для открывания транзистора VT1, поэтому тринистор VS1 закрыт и лампа HL1 выключена. При записи в порт числа, например, 128 (в двоичной системе - 10000000) на выходе 0 появится логическая единица. Транзистор VT1 открывается и открывает тринистор VS1, который включает лампу HL1.
Для работы световой установки потребуется блок питания на напряжение 5 В и ток не менее 0,1 А.
При монтаже и налаживании следует быть предельно внимательным, так как устройство гальванически связано с сетью. Перед включением необходимо убедиться в правильности монтажа. Допущенная ошибка может вывести из строя не только собранную установку, но и сам ПК. Это - основной недостаток световой установки.
В устройстве допустимо использовать транзисторы КТ315 с любым буквенным индексом. Диод VD1 заменим другим мощным, например Д245. Можно применить тринисторы, рассчитанные на прямой ток 5...10 А и напряжение не менее 300 В, КУ202К-КУ202Н и т. д. Максимальная суммарная мощность ламп не должна превышать 3 кВт [2], при этом диод VD1 устанавливают на теплоотвод площадью не менее 100 см2 , а тринисторы - на теплоотводы площадью 50 см2. Лучше использовать лампы "миньон" мощностью 10 или 15 Вт. Их располагают в корпусе с прозрачной передней стенкой. Лампы разделяют перегородками. Полученные ячейки внутри оклеивают фольгой. Патроны ламп закрепляют на перегородках.
Управляющая программа написана на языке BASIC. В табл. 1 приведена лишь DEMO-версия, которая может быть взята за основу при написании программы с большими возможностями. В DEMO-программе реализовано девять световых эффектов. Но это не предел. Все зависит от фантазии программиста.
(нажмите для увеличения)
Последовательность чисел, передаваемых в порт, разберем на примере. Рассмотрим эффект расширяющейся в обе стороны и сжимающейся обратно линии. Соответствующая этому эффекту последовательность чисел, записанных в двоичном и десятичном исчислении представлена в табл. 2. Числа можно записать в программу оператором BIN, но лучше их перевести в десятичные разложением по степеням числа 2, например: 10011100=1.27+0.26+ 0.25+1.24+ 1.23+1.22+ 0.21+0.20= 128+0.64+0.32+16+8+4+0.2+0.1= 128+16+8+4=156
В программе следует предусмотреть задержку перед очередной передачей числа при помощи оператора PAUSE N, где N - задержка в пятидесятых долях секунды, т. е. равна 0,02N.
Световую установку в авторском варианте, как она описана в статье, следует рассматривать как интересную идею. При ее реализации необходимо сделать следующее: к сети устройство следует подключить через разделительный трансформатор мощностью не менее суммарной мощности ламп. Если использовать понижающий трансформатор, лампы надо заменить на низковольтные. Для гальванической развязки управляющих и силовых цепей допустимо применить оптроны, например, серии АОУ160 (см. рис. 27 в статье А. Юшина "Новые оптоэлектронные приборы" в "Радио", 1997, № 10, с. 64) или АОУ103В, при этом установку можно питать непосредственно от сети. Аноды излучающих диодов оптронов следует подключить к эмиттерам транзисторов, а катоды соединить с общим проводом, и примерно в три раза уменьшить сопротивление всех резисторов установки. При использовании приборов серии АОУ160 допустимо подключить лампы мощностью до 20 Вт к фотосимистору оптрона.
Литература
Автор: С.Могила, г.Первоуральск Свердловской обл.