Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Wskaz
nik wysterowania
na matrycy 10×10LED
(Czyli  Jak złośliwość
została ukarana )
Wielu Czytelników zdziwił z pew-
nością ten podtytuł. Co ma złośli-
wość do elektroniki i jak elektronika
2241
może kogoś za nią ukarać? Okazuje
się, że może. Inspiracją do opraco-
wania niżej opisanego układu była
dla autora właśnie złośliwość, wyni-
kajÄ…ca z jego paskudnego charakte-
ru. Czym by tu dokuczyć swoim
Cóż w tym nowego, przecież takie układu nie da się już zasilać z  byle cze-
Czytelnikom, w jakie maliny Ich
wskaz
niki były wielokrotnie opisywane go , bateryjek czy zasilacza  wty-
wpuścić? A macie za swoje, dosta-
w pismach dla elektroników, a i ty sam, czkowego . Minimalny pobór prądu,
niecie 100 diod LED do wlutowania
drogi autorze,  popełniłeś taki wskaz
nik przy którym dioda LED efektywnie świe-
w płytkę! Płytka jest dwuwarstwo-
w jednym z poprzednich numerów EdW ci wynosi ok. 10mA. Jeżeli zapalą się
wa i jeżeli wlutujecie jakieś diody
( Wskaz
nik wysterowania  gwiazda do wszystkie diody, a takÄ… sytuacjÄ™ kon-
odwrotnie, to marny Wasz los. Jesz-
dyskoteki EdW 1/97)? A jednak nasz struktor musi przewidzieć, to pobór prą-
cze Wam mało? No to dołożymy
nowy wskaz
nik wysterowania jest du wyniesie już 1A! Jednak naprawdę
jeszcze 100 rezystorów. Jeszcze nie czymś niecodziennym ponieważ zasto- dobre wyniki osiągniemy dopiero przy
sowano w nim zupełnie nowy sposób prądzie ok. 20mA, a to już wymaga zasi-
ogarnęło Was przerażenie? No to
wyświetlania: zamiast linijek świecących lacza dostarczającego prądu 2A przy 12V.
macie na dokładkę jeszcze 30 tran-
diod wyświetlacz tworzy kwadrat składa-
zystorów i tyle samo rezystorów!
jący się z 100 diod LED. Diody LED two- Opis działania
Tak właśnie powstawała propono-
rzą matrycę, a układ sterujący umożliwia Schemat elektryczny układu pokazany
wana konstrukcja. Tylko że ...
R
y
s
u
wyświetlenie na niej prostokąta o bo- został na rysunkach 1 i 2. Rysu-
w pewnym momencie autor zauwa-
n
e
k
1
kach, których długość jest proporcjonal- nek 1 przedstawia schemat matrycy diod
żył, że złapał się we własne sidła!
r
y
s
u
n
e
k
2
na do napięcia na wejściach układu, czy- LED, a rysunek 2  sterownika. Ponie-
Przecież to on pierwszy będzie mu-
li do siły dz
więku w każdym z kanałów. waż sterowniki diod LED zrealizowane
siał zmontować i uruchomić co naj-
Przełączając dwa jumpery możemy prze- na układach LM39XX (14, 15 i 16) były
mniej dwa prototypy układu! A jed- jść do trybu wyświetlania punktowego, już opisywane na łamach EdW, rozpocz-
nak złośliwość nie popłaca! kiedy na matrycy zapalana jest jedynie niemy od opisu matrycy. Niby nic skom-
jedna dioda. plikowanego, ale może niektórzy Czytel-
No dobrze, pożartowaliśmy sobie
Układ może znalez
ć zastosowanie nicy nie do końca rozumieją zasadę dzia-
trochę i pora odpowiedzieć na pyta-
w sprzęcie elektroakustyczny jako, autor łania tego fragmentu układu. Z pewnoś-
nie o zastosowanie proponowanego
r
y
s
u
n
e
k
3
daje na to słowo, wyjątkowo efektowny cią pomoże ją zrozumieć rysunek 3, na
układu. Jak wiele układów z serii
wskaz
nik wysterowania. Jeżeli na we- którym pokazano w uproszczony sposób
2000 służy on przede wszystkim
jścia podamy sygnały z odpowiednio dob- fragment matrycy diodowej. Jak widać,
rozrywce, ale można znalez
ć dla nie-
ranych generatorów, to układ może  żyć diody zostały ułożone szeregami, piono-
go i całkiem poważne zastosowania.
własnym życiem i być ciekawą ozdobą wymi i poziomymi. Anody diod szere-
Podstawową funkcją pełnioną przez
służącą celom rozrywkowym i reklamo- gów poziomych zwierane są do plusa za-
urzÄ…dzenie jest wskazywanie ampli-
wym. Kształty i figury wyświetlane na silania, a katody diod w szeregach piono-
tudy napięcia na wyjściach wzmac- matrycy zależą wyłącznie od inwencji wych do masy (dla uproszczenia pomi-
niacza stereofonicznego. Użytkownika, a do tematu dodatkowych nięto rezystory ograniczające prąd,
zastosowań wskaz
nika powrócimy jesz- a tranzystory zastąpiono przełącznikami).
cze w dalszej części artykułu. Po lewej stronie rysunku pokazano, w ja-
Zanim jednak wez
miecie się za budo- ki sposób możemy zapalić jedną, dowol-
wÄ™ tego bardzo ciekawego urzÄ…dzenia, nie wybranÄ… diodÄ™. Z prawej strony zna-
autor czuje się zobowiązany uprzedzić jduje się przykład wyświetlenia prostoką-
Was o jednej trudności, z jaką być może ta, którego współrzędne możemy dowol-
się zetknięcie. Otóż, proponowanego nie zmieniać.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97 13
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Rys. 1. Schemat ideowy wyświetlacza
Rys. 2. Schemat ideowy sterownika
14 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Rys. 3. Wjaśnienie zasady działania wyświetlacza matrycowego
Popatrzmy teraz na rysunek 2, na któ- rowywane są za pośrednictwem inwerte- pletny bałagan, ale jest to bałagan dość
rym znajduje się schemat elektryczny rów zbudowanych na tranzystorach T11 efektowny.
sterownika matrycy. Właściwie jest to ... T20 typu BC557. W konstrukcji wskaz
nika zastosowany
tylko jeden z możliwych sterowników, ale Wejścia kostek LM3916 zasilane są został układ typu LM3916, jako najbar-
o tym pomówimy w dalszej części arty- z dwóch identycznych identycznych ukła- dziej odpowiedni dla wskaz
nika wystero-
kułu. Czytelnicy, którzy zapoznali się dów. Każdy z nich składa się z prostowni- wania. Wyświetlanie odbywa się w trybie
z wspomnianym wyżej projektem gwiaz- ka pełno okresowego zbudowanego VU (Volume Unit). Czytelnicy, którzy lubią
dy do dyskoteki z pewnością zauważą, że z diod D101 ... D104, kondensatora wy- eksperymenty mogą zastosować także
górna część schematu przedstawiająca gładzającego napięcie (C4, C6) i potencjo- kostki LM3915 (skala logarytmiczna) lub
część układu zasilającą diody matrycy od metru montażowego PR1 i PR2 służące- LM3914 (skala liniowa).
strony plusa zasilania, jest właściwie go do regulacji czułości układu. Tyle o konstrukcji układu i przejdz
my
identyczna z rozwiązaniem zastosowa- Warto jeszcze wspomnieć o roli jum- teraz do obiecanej drogi przez mękę, czy-
nym w konstrukcji gwiazdy. Układ perów JP1 i JP2. Umożliwiają one prze- li do jego zmontowania.
LM3916 pracuje w typowej dla niego jście z trybu wyświetlania linijkowego do
konfiguracji, tylko zamiast diod LED zasi- wyświetlania punktowego. Co to oznacza Montaż i uruchomienie
la on bazy dziesięciu tranzystorów PNP w przypadku naszego wskaz
nika? Roz- Mozaika ścieżek płytek drukowanych
T1 ... T10. Ze względu na dość znaczny warcie tych jumperów spowoduje, że na i rozmieszczenie elementów przedsta-
r
y
s
u
n
k
a
c
h
4
i
5
pobór mocy zastosowano nieco  moc-  wyświetlaczy nie będzie już pojawiał wione zostały na rysunkach 4 i 5. Płytka
niejsze tranzystory typu BD136. się prostokąt, lecz będzie zapalała się tyl- matrycy została wykonana na laminacie
Nieco trudniejsza była sprawa z zasile- ko jedna dioda, wyznaczająca górny dwustronnym, a sterownika na jedno-
niem diod matrycy od strony minusa za- wierzchołek niewidocznego prostokąta. stronnym. Nadeszła teraz pora na wluto-
silania. Układ LM3916 w żadnym razie Efekt jest dość marny, ale za to wyświet- wanie tych nieszczęsnych stu diod i stu
nie byłby w stanie zasilić bezpośrednio lacz pobiera wtedy bardzo mało prądu. rezystorów. Ze względu na konieczność
takiej ilości diod. Zastosowano więc 10 Ciekawsze efekty można uzyskać rozwie- oszczędzania miejsca, rezystory zostały
tranzystorów NPN średniej mocy typu rając tylko jeden jumper. Wprawdzie na wyjątkowo, wbrew wyznawanym przez
BD139 (T21 ... T30), których bazy wyste- ekranie wyświetlacza panuje wtedy kom- autora zasadom, zamocowane pionowo.
Od nich właśnie rozpoczniemy montaż
układu. Najpierw musimy zagiąć końców-
ki wszystkich stu rezystorów i następnie
powkładać je w otwory. Zaznaczenie nu-
merów rezystorów i diod na stronie opi-
sowej było, z oczywistych przyczyn nie-
możliwe. Nie ma to jednak znaczenia, po-
nieważ wszystkie rezystory matrycy ma-
ją identyczną wartość. Musimy jedynie
uważać, aby przez pomyłkę nie wlutować
rezystora w miejsce przeznaczone na dio-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97 15
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Rys. 4. Schemat montażowy matrycy Rys. 5. Schemat montażowy sterownika
dę (pola lutownicze rezystorów zaznaczo- ciowego wskazują strzałki na płytce Po zakończeniu montażu i regulacji na-
ne są owalnym obrysem). Po włożeniu drukowanej. leży obie płytki połączyć ze sobą za po-
w otwory wszystkich rezystorów obraca- Ostatnią czynnością pozostałą do wy- mocą tulejek dystansowych. Jeżeli ich
my płytkę o 180o, kładąc ją  twarzą konania przy montażu matrycy jest wlu- nie posiadamy, to można także użyć czte-
w dół na gładkiej płaszczyz
nie i przyluto- towanie złącz Z3 i Z4. Obydwa szeregi
wujemy te końcówki, do których mamy goldpinów przylutowujemy od strony lu-
dostęp z lutownicą. Następnie przyluto- towniczej, na styk do powierzchni płytki.
wane końcówki obcinamy i lutujemy ko- Czynność tę należy wykonać starannie,
lejne rzędy. tak aby goldpiny ułożone były dokładnie
Po rezystorach musi przyjść pora na pod kątem prostym do powierzchni la-
diody. Tu sprawa będzie nieco trudniej- minatu.
sza, ponieważ diody muszą być wlutowa- W odróżnieniu od matrycy, montaż
ne idealnie równo, dokładnie pod kątem płytki sterownika nie sprawi nikomu naj-
90o do powierzchni płytki. Nie będzie to mniejszej trudności. Wykonujemy go
Rys. 6. Sposób montażu diod
wcale trudne do osiągnięcia, jeżeli bę- w tradycyjny sposób, nie zapominając
dziemy pracować starannie, przestrzega- o podstawkach pod układy scalone.
jąc poniższych wskazówek. W przypadku naszego układu ich stoso-
Z kawałka tekturki wycinamy równy wanie jest szczególnie wskazane, umoż-
pasek o szerokości 1 ... 1,5 cm i długoś- liwi ono bowiem eksperymenty z układa-
ci ok. 10 cm., który posłuży do idealnie mi LM39XX (stosowanie układów dają-
równego wlutowania szeregu diod. Za- cych skalę logarytmiczną, liniową lub
stosowanie tego niezwykle skompliko- VU). Jedynym wyjątkiem od reguł monta-
r
y
wanego przyrządu najlepiej ilustruje ry- żu jest zalecane wlutowanie PR1 i Pr2 od
sunek 6. Kolejno lutujemy rzędy diod, strony druku, a nie jak zwykle od strony
s
u
n
e
k
6
ale tylko po jednej z nóżek każdej diody. elementów. Takie rozwiązanie umożliwi
Przed przylutowaniem każdej z diod łatwą regulację układu.
sprawdz
my jeszcze raz, czy została ona Po zmontowaniu układu sterownika
umieszczona w płytce we właściwym wzrokowo sprawdzamy poprawność
kierunku. Punkty lutownicze katod diod montażu i następnie, po dołączeniu prze-
(krótsza nóżka!) mają obrys kwadrato- wodów zasilających, składamy obie częś-
wy. Po umocowaniu jednego rzędu wy- ci wskaz
nika razem. Podłączamy zasilacz
ciągamy spod diod pasek tektury i bie- o wydajności prądowej min. 2A przy
Rys. 7. Przykładowe rozmieszczenia
rzemy się za następną dziesiątkę ledów. 12VDC. Nie musi to być koniecznie zasi-
kolorów diod LED
Po zakończeniu tej galerniczej pracy, lacz stabilizowany, wystarczy jeżeli napię-
diody starannie wyrównujemy i lutuje- cie będzie dobrze wygładzone. Do wejść
my pozostałe nóżki. No i co się okazało? IN RIGHT i IN LEFT dołączamy z
ródła
Te sto diod nie było wcale takie strasz- sygnału, np. wyjście walkmana. Ostatnią
ne, a autor tylko straszył we wstępie do czynnością jest regulacja układu za po-
artykułu! mocą dwóch PR ków, aż do uzyskania
Uwaga: kolejność zapalania się diod właściwego, naprawdę bardzo ciekawe-
Rys. 8. A
ączenie obu płytek
w zależności od poziomu sygnału wejś- go efektu świetlnego.
16 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
i R134 na inne, o większej wartości. A może warto by było wy-
Wykaz elementów
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
konać do naszego wskaz
nika osobny wzmacniacz o bardzo ma-
Rezystory Å‚ej mocy i niekoniecznie dobrych parametrach? Taki wzmac-
R
e
z
y
s
t
o
r
y
R1 ... R110, R121 ... R130, R133, R134: 560 &! niacz mógłby być wysterowywany przez dwa mikrofony i re-
R111 ... R120: 22k&! agowałby na wszystkie dz
więki dobiegające z otoczenia. Koszt
R131, R136: 1k&! takiej przystawki byłby minimalny, a efekt prawdopodobnie zna-
R132, R135: 10k&! komity. Autor opracował już schemat takiego układu, który zo-
PR1, PR2: 22k&! stanie w najbliższym czasie opublikowany.
Kondensatory Pozostała jeszcze sprawa doboru koloru diod. Wykonane zo-
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
C1: 470µF/16 staÅ‚y dwa prototypy, widoczne na fotografiach. W jednym
C2: 100nF wszystkie diody były jednego koloru, w drugim zastosowano
r
y
s
u
n
k
u
7
C3, C4, C5, C6: 1µF/50 ukÅ‚ad diod taki, jaki pokazany zostaÅ‚ na rysunku 7. MożliwoÅ›ci
Półprzewodniki jest wiele i wybór kolorów diod zależy tylko od indywidualnego
P
ó
Å‚
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
D
l
a
t
e
g
o
w
i
Ä™
c
k
i
t
n
i
e
z
a
w
i
e
r
a
d
i
o
d
L
E
D
,
k
t
ó
D1 ... D100: LED 5mm (nie wchodzą w skład kitu) gustu Czytelników. Dlatego więc kit nie zawiera diod LED, któ-
r
e
p
o
w
i
n
n
i
Å›
c
i
e
n
a
b
y
ć
o
s
o
b
n
o
.
D101, D102, D103, D104: 1N4148 lub odpowiednik re powinniście nabyć osobno. Muszą to być diody dobrej jakoś-
T1 ... T10: BD136 lub odpowiednik (BD 138, 140) ci i wszystkie jednego typu i jednego producenta. Oczywiście
T11 ... T20: BC557 lub odpowiednik (BC 558, 559) w ofercie handlowej AVT znajdujÄ… siÄ™ odpowiednie diody.
Z
b
i
g
n
i
e
w
R
a
a
b
e
T21 ... T30: BD139 lub odpowiednik (BD 135, 137) Zbigniew Raabe
US1, US2: LM3916
Pozostałe
Z1, Z2, Z3, Z4 dwie pary: 10×1 goldpinów + gniazdo pÅ‚ytki
Z5: ARK2
JP1, JP2: 2 goldpiny + jumper
rech śrubek M3, każdej z trzema nakrętkami. Zasadę takiego
r
y
s
u
n
e
k
8
połączenia płytek ilustruje rysunek 8.
Jeszcze pozostało nam kilka uwag i pytanie do Czytelników.
Układ testowany był z wzmacniaczami małej mocy i walkma-
nem (w przypadku walkmana sygnał sterujący był nieco za sła-
by). Jeżeli będziemy stosować wzmacniacz o większej mocy,
to może zaistnieć konieczność wymiany rezystorów R133