Многофункциональный автомат световых эффектов

Учитывая большой интерес, проявленный читателями к статье авторов. А. Золотарева, В. Мельника, Ю. Позднякова, опубликованной в ВРЛ-95, ниже приводятся два дополнения к этой статье. Первое — о расширении возможностей автомата, второе — о том, каким образом обеспечить работоспособность устройства при отсутствии дефицитных деталей, в частности микросхемы ППЗУ серии К155РЕЗ.

Рис. 1. Схема включения микросхемы памяти

В описанном устройстве применена микросхема ППЗУ К.155РЕЗ, к четырем выходам которой из восьми имеющихся подключены через оптроны и тринисторы четыре группы ламп накаливания. При этом используется только половина объема памяти микросхемы.

Простым путем можно достичь полного использования памяти микросхемы К155РЕЗ с четырьмя группами ламп накаливания, получив в два раза больше световых композиций. С этой целью следует применить еще две микросхемы К155ЛА8 и переключатель SB3, а также изменить подключение излучателей в оптронных парах, как показано на рис. 1. Порядковая нумерация деталей соответствует схеме рис. 1 упомянутой статьи.

В предлагаемом узле памяти применены широко распространенные микросхемы серии К155 и полупроводниковые диоды общего применения (рис. 1). Использование такого узла автоматически исключает необходимость программирования микросхемы К155РЕЗ, что, как показывают письма читателей, представляет собой серьезные трудности ввиду сложности и труднодоступности программаторов и больших затрат времени на программирование.

Рис. 1. Схема узла памяти

Еще одним преимуществом предлагаемого узла памяти является возможность произвольного изменения программы работы устройства, без замены микросхемы памяти в ходе эксплуатации автомата световых эффектов. К недостаткам используемого узла памяти следует отнести неизбежное увеличение количества элементов и, соответственно, габаритных размеров всего устройства в целом.

Узел памяти представляет собой, по существу, дешифратор, собранный на микросхемах DD1 и DD2. Аналогично заменяемой этим узлом микросхеме К155РЕЗ, узел памяти имеет пятизарядный адресный вход (А0, А1 А2, А3, А4). Этим адресам соответствуют 32 выхода двух шестнадцатиразрядных микросхем К155ИДЗ. Запоминающее устройство узла памяти представляет собой простейшую диодную матрицу — систему взаимно перпендикулярных токоведущих шин, в пересечениях которых установлены полупроводниковые диоды. Наличие диода в пересечении шин соответствует записи в соответствующий разряд запоминающего устройства логической 1;

отсутствие диода эквивалентно записи в этот разряд логического 0. Шины 1, 2, 3, 4, 5 на рис. 1 соответствуют выводам микросхемы К.155РЕЗ 10, 12, 13, 14. Шины 6, 7, 8, 9 на рис. 1 соответствуют выводам 1, 2, 3, 4 микросхемы К.155РЕЗ. Запись программы, таким образом, осуществляется посредством установки в запоминающее устройство диодов в места пересечения соответствующих шин в соответствии с приведенной в статье картой программирования (рис. 4, стр. 61).

В процессе работы дешифратором определяется соответствующий номер выходной шины запоминающего устройства, и через диоды считывается записанная ранее информация. Устройство смонтировано на печатной плате, при этом токоведущие шины 6...9 конструктивно выполнены в виде проводников, удаленных от платы на 15...20 мм. Это облегчает перезапись информации в узел памяти посредством перепайки диодов в соответствии с новой программой, что дает возможность оперативно изменять перечень реализуемых автоматов световых эффектов. В узле памяти использованы полупроводниковые диоды типа Д220 с любым буквенным индексом. Вместо микросхемы К155ЛАЗ можно использовать логический элемент НЕ, например микросхему К155ЛН1. Наращивая число выходных шин 6...9 узла памяти, можно увеличить число независимых каналов автомата световых эффектов и, соответственно, число подключенных к нему источников света. При необходимости функционирования автомата в режиме 3 (постоянное свечение всех источников света) на выходе узла памяти могут быть установлены логические элементы 2И — НЕ, вторые входы которых стробируются через инвертор.

Читателем А. Ткаченко предложен другой вариант программирования автомата световых эффектов, что дает возможность изменить временные последовательности при реализации каждого из предусмотренных программой световых эффектов и, тем самым, расширить функциональные возможности устройства. При этом адреса А0, A1, A2, Аз, А4 в карте программирования постоянного запоминающего устройства указываются в дополнительном коде, что эквивалентно записи логических 1 в те разряды кода адреса, в которых ранее были указаны нули, и записи нулей в разряды, в которых ранее были указаны единицы. Аналогичный эффект может быть достигнут переключением выходов микросхем DD2 и DD3 (по схеме, приведенной на рис. 1 статьи, стр. 55). При этом выходы разрядов 1, 2 микросхемы DD2 и выходы разрядов 2, 4, 8 микросхемы DD3 подключаются, соответственно, к адресным входам А4, Аз, А2, А1, А0 ППЗУ DD4. Аналогичные изменения вводятся при реализации автомата на микросхемах серии К155ИЕ7.

Возможность введения в устройство указанных выше изменений и расширение за счет этого перечня реализуемых автоматом эффектов объясняется тем, что в схеме автомата использованы реверсивные двоично-десятичные счетчики, которые могут работать как в режиме сложения, так и в режиме вычитания. Кроме того, каждый из счетчиков может работать как двоичный, а также как двоично-десятичный. Эффект, получаемый от реализации описанных выше изменений в карте программирования или от переключения выходов микросхем, совершенно равнозначен реверсированию счетчиков. Переключение их из режима сложения в режим вычитания обеспечит аналогичное расширение функциональных возможностей автомата за счет реализации световых эффектов, не предусмотренных картой программирования. Отметим, что по желанию пользователя набор программ, по которым функционирует автомат световых эффектов, может быть расширен за счет изменения режимов работы счетчиков. Для этого в схему устройства должны быть введены переключатели Сложение — вычитание и Двоичный — Двоично-десятичный. Центральные контакты этих переключателей следует соединить, соответственно, с объединенными входами управления обоих счетчиков — ±1 и 2/10 (входы 9, 10 микросхем серии К564ИЕ11). Крайние выводы переключателей в таком случае должны быть соединены, соответственно, с плюсовой шиной источника питания и общим проводом. Таким образом, в зависимости от положений переключателей, на каждую пару объединенных одноименных управляющих входов обоих счетчиков могут быть поданы либо нулевой, либо — положительный потенциал, соответствующий уровню логической 1. В соответствии с этим изменится и программа, по которой работает автомат световых эффектов. Введение изменений в программу указанным выше образом, несомненно, значительно проще по сравнению с переключением выходов счетчиков или изменением кодов адреса.