Schakelingetjes

om je

Schema van een looplicht

Schema van een looplicht

Deze schakeling van dit looplicht telt maar een handvol onderdelen,
welgeteld zijn het er maar 9, plus maximaal 16 LEDjes.

Om bij het begin te beginnen is er IC3. Dit IC herbergt vier NAND-schmitt-triggers.
Eèn ervan, N1, vormt samen met R2 en C3 een pulsgenerator.
De blokvormige pulsen komen terecht op de klokingang van IC2, een binaire
teller. De uitgangen pen 2, 14, 11 en 6 kennen 2 niveaus, hoog en laag.
Samen vormen ze een binair getal, van 0000 tot 1111, dus van 0 tot 16.
Bij elke puls op de ingang wordt dat getal 1 hoger of lager, want het IC kan
zowel omhoog als omlaag tellen.
Dit binaire getal belandt op de ingangen A0, A1, A2 en A3 van de 4515,
een decoder met 16 uitgangen, waarvan steeds maar één uitgang laag is.
De normale toestand van de uitgangen 1 tm 16 is hoog, maar bij ieder
binair getal dat op de ingangen wordt aangeboden, wordt één van de
uitgangen laag.
N3 en N2 vormen samen een flipflop, de ingangen zijn aangesloten op
de eerste en de laatste uitgang van IC1 en de uitgang zit op pen 10 van IC2.
Iedere keer als er een uitgang van IC1 laag wordt, wisselt het niveau op de
uitgang van de flipflop van hoog naar laag of andersom.
De uitgang van de flipflop zit op de U/D van IC2.
Bij een 1 op U/D telt IC2 omhoog, bij een 0 telt ie omlaag.

Als we op de uitgangen van IC1 LEDs gaan aansluiten en we stellen
de schakeling in werking, dan lichten de LEDs beurtelings op.
Eerst LED 1, dan LED 2 enzovoort tot LED 16.
Omdat we de ingangen van de flipflop aan LED 1 en LED 16 hebben
geknoopt gaat IC2 bij het oplichten van LED 16 weer terugtellen
en lichten de LEDs in omgekeerde volgorde op, dus nu van LED 16
naar LED1. Als bij het oplichten van LED 1 de uitgang van de flipflop
weer omklapt, wordt er weer omhooggeteld.

Schema van een Knightrider-schakeling (1)

Willen we een "knightrider" looplicht, dan moeten de LEDs "nagloeien".
Dus niet abrubt uit, maar fadend uit, zodat het heen en weer gaande
LEDje een staartje krijgt.
Daar hang wel een prijskaartje aan, want nog afgezien van een
grotere printplaat komen er zo'n 80 onderdelen bij.
Achter elke uitgang van IC1 komt nu een transistortrapje.
De werking is als volgt.
Bij een laag niveau op een uitgang van IC1 en dus op een basis van
een tor gaat deze in geleiding en licht het LEDje in de emitterleiding op.
Tegelijkertijd word de condensator tussen voedingspus en basis opgeladen.
Als de uitgang van IC1 weer hoog wordt gaat het LEDje niet
onmiddellijk weer uit, want de condensator is nog opgeladen en
kan zich alleen over het basis-emittercircuit ontladen en niet via
het IC1, dat wordt door D17-32 voorkomen.
Het LEDje gaat dus "fadend" uit.
De fade-tijd wordt bepaalde door de waarde van C1-16 en de waarde van R1-16,
een grotere waarde van elk van deze componenten resulteert in een
langere nagloeitijd.

*Omdat de nagloeitijd niet instelbaar is wordt de "staart" langer naarmate de
snelheid waarmee de LEDjes lopen, hoger is.
In het schema is een waarde van 270k aangegeven, wil je een langere staart
bij een langzaamlopende Knightrider, dan kunnen de weerstanden 1 - 16 in
waarde worden verhoogd naar bv 330k, 390k of 470k.
Om een indruk te geven staan hier enkele korte filmpjes van een Knightrider
schakeling met 16 heldere LEDjes, gemaakt met een Canon Powershot A60
digitale foto(!)camera, in het donker, dus maximaal zichtbaar.
Het eerste filmpje is een beetje brak, wordt tzt vervangen!

slow met 270k
slow met 470k
medium met 470k
fast met 470k

Het maximum aantal LEDs van deze schakeling is 16, wil je er minder
dan kan dat ook, pen 8 van N2 komt gewoon aan de laatste uitgang
van de 4515 die je wilt gebruiken. Wil je 10 LEDs, knoop je pen 8 aan
pen 17 van IC 1, wil je er maar 7, dan komt ie aan pen 5.
Voor het mooiste effect gebruik je alle 16 uitgangen.

Het gebruik van IC-voeten voor de 4 IC's is aan te raden.

1
schema van een Knightrider-schakeling

Ook is er nu een wisselschakelaar S1 aan toegevoegd.
Nu kun je kiezen tussen continuebedrijf en alleen werking bij HD-activiteit.
De continuewerking (stand van de schakelaar zoals getekend in het schema)
spreekt voor zich, de schakeling geeft er enkel de brui aan als de stekker
d'r uit gaat.
In de andere stand werkt de schakeling alleen bij HD-activiteit.
In plaats van het LEDje voorop je kast dat HD-activiteit weergeeft, wordt nu
de 4N35 aangesloten op de kabel die van het mobo komt.
Het blokvormige 5V-signaal van de HD verschijnt nu als 12V-signaal
op een van de ingangen van de OF-poort, gevormd door D35, D36 en R35.

In rust zijn beide ingangen van de OF-poort laag, de bovenste ingang wordt laag
gehouden door de uitgang van IC1 waar LED1 op aangsloten is en de andere ingang
is laag omdat de interne tor van de 4N35 (IC4) niet geleidt.
De uitgang is dus ook laag en de oscillator gevormd door N1 met omliggende
componenten werkt niet, de uitgang van N1 is hoog en door N4 wordt dat niveau
geinverteerd zodat het niveau op de clockingang van IC2 laag is.

Behalve het oplichten van LED D1 gebeurt er niets.
Anders wordt het als er een puls op de uitgang (pen 4) van de optocoupler 4N35
verschijnt, via D36 wordt een logische 1 doorgegeven aan pen 5 van NAND 1,
de pulsgenerator start en geeft pulsen aan de clockingang van IC2, zodat de
LEDs beginnen te lopen.
Aan het eind van de puls wordt de onderste ingang van de OF-poort weer laag,
maar omdat de bovenste ingang intussen hoog is geworden omdat LED D1 is
gedoofd en de desbetreffende uitgang van IC1 dus hoog is, blijft de uitgang van de
OF-poort ook hoog.
Als LED D1 weer oplicht zijn de beide ingangen weer laag en stopt de schakeling.
Er wordt dus steeds minimaal één volledige cyclus doorlopen.
Zonder deze voorziening zou de schakeling stoppen zodra de HD-pulsen stoppen
en blijft er steeds een willekeurig LEDje oplichten.
Je kunt het goed vergelijken met de ruitenwissers van een auto, die keren
ook steeds naar hun ruststand terug en blijven niet op een willekeurig punt
op de voorruit staan bij het uitschakelen ervan.

Ook is voorzien in een aansluiting voor de originele HD-LED, mocht je die
willen gebruiken.
In het schema zijn R36 en D33 gebruikt om een 5V spanning te maken tbv
de HD-LED, op de pics zie je 2 weerstanden van 10k, dat geeft hetzelfde
resultaat zolang de voedingsspanning voor de gehele schakeling 12V is.

afm b x h = 100 x 91 mm



Hier 2 pics van een gedeeltelijk gebouwd exemplaar,
(laatste versie)
nog 15 eindtrappen moeten er op worden gezet.

Met de 16 eindtrapjes...

detail...

alleen de LEDjes nog...

Er is een PCB van Knightrider, de layout is echter niet beschikbaar.

de componentenlijst (laatste versie)

de componentenopstelling (laatste versie)

laatste versie componentenopstelling van Knightrider
D37 is toegevoegd als beveiliging tegen het ompolen van de voedingsspanning.

de sporenkant van de PCB (vorige versie)

back to the top