Светодиодный фонарь для елки

Приближается Новый год, и пришло время, чтобы подготовить Новогоднюю елку. В древние времена елки украшали свечами, мерцающий свет освещал комнату. Со временем, свечи были заменены электрическими лампами. Преимущества были очевидны, электрические "свечи" светили гораздо дольше, чем восковые свечи, да и по пожаробезопасности электрические лампы превосходили восковые свечи.

 Поэтому я подготовил простую схему, которая может совместить красоту мерцающего пламени свечи и электрическую лампу. Устройство собрано в виде фонарика, подсветка из 4 светодиодов имитирует мерцание пламени свечи.

Чтобы имитировать мерцание огней использованы четыре мультивибратора, работающие на разных частотах. К их выходам подключены 4 светодиода, которые создают впечатление мигающего пламени свечи. Плата  помещается в фонарь, сделанный из плотной бумаги.

Основные технические характеристики
Напряжение питания:  9-15 В.
Потребление: до 40 мА
Частоты мерцания: 1 Гц, 1,8 Гц, 3 Гц, 5 Гц.
 
Описание
Принципиальная схема показана на рисунке 1. Провода питания подключены к точкам X1 или X2 (плюс) и X3 или X4 (минус). Напряжение питания может быть в диапазоне 9-15 В. Диод D1 защищает микросхему при подключении в обратной полярности.

Рис. 1. Принципиальная схема фонарика

 
Конденсатор C1 - фильтр по питанию. Микросхема DD1 (4093A, оттечественный аналог К561ТЛ1) включает в себя четыре инвертирующих элемента, на которых собраны 4 мультивибратора. Каждый элемент работает на разной частоте, которая определяется номиналами конденсаторов (С2-С5) и резисторов (R1, R3, R5, R7). Изменяя значения этих компонентов, частоту мультивибратора можно изменять в широких пределах. На выход каждого элемента подключен светодиод через резистор (R2, R4, R6, R8). Изменяя сопротивление этих резисторов можно увеличить или уменьшить яркость светодиодов.

Монтаж
Размещение компонентов на печатной плате показано на рисунке 2 Распаиваем все резисторы, конденсаторы, диоды и микросхему.

Наконец, припаиваем светодиоды на разной высоте, медленно мигающие LED4 повыше и быстро мигающие LED1 пониже(см. фото). На выход каждого мультивибратора могут быть подключены более одного светодиода последовательно, количество ограничено только напряжением питания.

После пайки всех компонентов удалите остатки канифоли, проверьте платы с целью выявления любых неточностей или замыканий. Для проверки подключите к источнику питания.

Наконец, необходимо сделать свой фонарь. Он сделан из плотной бумаги (см. рис. 4, 5, 6), Размеры и форма зависят от фантазии творца. Вырежьте дно, четыре стороны и крышу.

Закрепите на дне фонарика плату, подключите к источнику питания. На плате есть место для подключения двух проводов для плюса и двух для минуса. Сделано это для того, чтобы вы подключили несколько фонариков в гирлянду.

Список компонентов
R1 - 2,2 МОм
R3 - 3,6 МОм
R5 - 6,2 МОм
R7 - 10 МОм
R2, R4, R6, R8 - 1кОм
C1-С5 - 0,1мкФ
DD1 HCF4093BE
VD1 - 1N4148
LED1-LED4 диаметром 5 мм, 20 мА

Видео работы фонарика (от КТ361)

Praktická elektronika 11 2012  Zdeněk  Budinský